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1、成才之路成才之路 物理物理路漫漫其修远兮路漫漫其修远兮 吾将上下而求索吾将上下而求索人教版人教版 必修必修1 相互作用相互作用第三章第三章 5力的分解力的分解第三章第三章 课堂情景切入课堂情景切入2知识自主梳理知识自主梳理3重点难点突破重点难点突破4考点题型设计考点题型设计5易错案例剖析易错案例剖析6课课 时时 作作 业业7学习目标定位学习目标定位1学习目标定位学习目标定位理解力的分解的概念，知道力的分解是力的合成理解力的分解的概念，知道力的分解是力的合成的逆运算的逆运算会根据实际效果进行力的分解，能根据数学知识会根据实际效果进行力的分解，能根据数学知识求分力求分力掌握力的正交分解的方法掌握力
2、的正交分解的方法知道三角形定则，能区分矢量和标量知道三角形定则，能区分矢量和标量课堂情景切入课堂情景切入举举重重运运动动员员分分别别用用一一只只胳胳膊膊如如图图(a)、两两只只胳胳膊膊如如图图(b)(c)把把杠杠铃铃举举了了起起来来。若若已已知知F的的大大小小和和方方向向，你你用用什什么么方方法法能求得能求得F1、F2呢？呢？知识自主梳理知识自主梳理分力分力逆运算逆运算对角线对角线邻边邻边无数无数实际作用效果实际作用效果1 矢矢 量量 ： 既既 有有 大大 小小 ， 又又 有有 方方 向向 ， 合合 成成 时时 遵遵 守守_或或_的物理量。的物理量。2标标量量：只只有有大大小小，没没有有方方向
3、向，求求和和时时按按照照_相相加的物理量。加的物理量。3三三角角形形定定则则：把把两两个个矢矢量量_，从从第第一一个个矢矢量量的的_指指向向第第二二个个矢矢量量的的_的的有有向向线线段段就就表表示示合合矢矢量量的的大大小小和和方方向向。三三角角形形定定则则与与平平行行四四边边形形定定则则实实际际上上是是_。(如图如图)矢量相加的法则矢量相加的法则平行四边形定则平行四边形定则三角形定则三角形定则算术法则算术法则首尾相接首尾相接始端始端末端末端一样的一样的重点难点突破重点难点突破二、力的效果分解法二、力的效果分解法1力的效果分解法的一般思路力的效果分解法的一般思路在在实实际际问问题题中中一一个个力
4、力究究竟竟该该分分解解成成怎怎样样的的两两个个力力，要要看看力力的实际作用效果。的实际作用效果。(1)根据力根据力F所产生的两个效果画出分力所产生的两个效果画出分力F1和和F2的方向。的方向。(2)根根据据平平行行四四边边形形定定则则用用作作图图法法求求出出分分力力F1和和F2的的大大小小，要注意标度的选取。要注意标度的选取。(3)根据数学知识用计算法求力根据数学知识用计算法求力F1和和F2的大小。的大小。2常见实例分析常见实例分析特别提醒：特别提醒：按按力力的的作作用用效效果果分分解解时时，准准确确确确定定两两个个分分力力的的方方向向是是关关键键，作出平行四边形后常用三角函数、相似三角形求解
5、。作出平行四边形后常用三角函数、相似三角形求解。如如图图所所示示为为一一人人正正在在用用拖拖把把拖拖地地，拖拖地地时时拖拖把把杆杆的的推推力力产产生怎样的效果？生怎样的效果？答答案案：拖拖把把杆杆的的推推力力斜斜向向下下，产产生生的的作作用用效效果果有有两两个个：一一个个是是竖竖直直向向下下使使拖拖把把压压紧紧地地面面，另另一一个个是是水水平平向向前前使使拖拖把把水水平平前进。前进。二、力的正交分解法二、力的正交分解法1定定义义：在在许许多多情情况况下下，根根据据力力的的实实际际作作用用效效果果，我我们们可可以以把把一一个个力力分分解解为为两两个个相相互互垂垂直直的的分分力力。把把力力沿沿着着
6、两两个个选选定定的互相垂直的方向分解，叫力的正交分解法。的互相垂直的方向分解，叫力的正交分解法。2适用情况：适用情况：适用于计算三个或三个以上力的合成。适用于计算三个或三个以上力的合成。3步骤：步骤：(1)建建立立坐坐标标系系：以以共共点点力力的的作作用用点点为为坐坐标标原原点点，直直角角坐坐标标系系x轴和轴和y轴的选择应使尽量多的力在坐标轴上。轴的选择应使尽量多的力在坐标轴上。特别提醒：特别提醒：(1)建建立立坐坐标标系系之之前前，要要对对物物体体进进行行受受力力分分析析，画画出出各各力力的的示意图，一般各力的作用点都移到物体的重心上。示意图，一般各力的作用点都移到物体的重心上。(2)建建立
7、立坐坐标标系系的的原原则则：使使尽尽量量多多的的力力落落在在坐坐标标轴轴上上，尽尽量量减少分解力的个数。减少分解力的个数。如如图图所所示示，重重为为G的的小小孩孩沿沿斜斜面面匀匀速速滑滑下下，小小孩孩受受力力如如图图所示，这些力之间的大小关系是所示，这些力之间的大小关系是()ANGcosBfGsinCfNGDG2N2f 2答案：答案：ABD考点题型设计考点题型设计如如下下图图所所示示，光光滑滑斜斜面面的的倾倾角角为为，有有两两个个相相同同的的小小球球，分分别别用用光光滑滑挡挡板板A、B挡挡住住，挡挡板板A沿沿竖竖直直方方向向，挡挡板板B垂垂直直斜斜面面，则则两两挡挡板板受受到到小小球球压压力力
8、大大小小之之比比为为 _， 斜斜 面面 受受 到到 的的 两两 个个 小小 球球 压压 力力 的的 大大 小小 之之 比比 为为_。按作用效果将力分解按作用效果将力分解解解析析：根根据据两两球球所所处处的的环环境境，正正确确进进行行力力的的作作用用效效果果分分析析，作作力力的的平平行行四四边边形形，力力的的计计算算可可转转化化为为直直角角三三角角形形的的边边角角计计算算，从而求出压力之比。从而求出压力之比。 对对球球1所所受受重重力力来来说说，其其效效果果有有二二：第第一一，使使物物体体欲欲沿沿水水平平方方向向推推开开挡挡板板；第第二二，使使物物体体压压紧紧斜斜面面。因因此此，其其力力的的分分
9、解解如图甲所示，由此得两个分力，大小分别为：如图甲所示，由此得两个分力，大小分别为：F1Gtan，F2G/cos。(泰泰安安市市20142015学学年年高高一一上上学学期期检检测测)如如图图所所示示，a、b、c三三根根绳绳子子完完全全相相同同，其其中中b绳绳水水平平，c绳绳下下挂挂一一个个重重物物。若若使重物加重，则这三根绳子最先断的是使重物加重，则这三根绳子最先断的是()Aa绳绳Bb绳绳Cc绳绳D无法确定无法确定答案：答案：A解解析析：将将重重物物分分解解为为拉拉a绳绳和和拉拉b绳绳的的力力，如如图图所所示示，显显然然a绳绳受受力最大，所以力最大，所以A选项正确。选项正确。在在同同一一平平面
10、面内内共共点点的的四四个个力力F1、F2、F3、F4的的大大小小依依次次为为19N、40N、30N和和15N，方方向向如如图图所所示示，求它们的合力。求它们的合力。力的正交分解力的正交分解解解析析：本本题题若若连连续续运运用用平平行行四四边边形形定定则则求求解解，需需解解多多个个斜斜三三角角形形，一一次次又又一一次次确确定定部部分分合合力力的的大大小小和和方方向向，计计算算过过程程十十分复杂。为此，可采用力的正交分解法求解此题。分复杂。为此，可采用力的正交分解法求解此题。如如图图甲甲建建立立直直角角坐坐标标系系，把把各各个个力力分分解解到到两两个个坐坐标标轴轴上上，并求出并求出x轴和轴和y轴上
11、的合力轴上的合力Fx和和Fy，有，有在在日日常常生生活活中中有有时时会会碰碰到到这这种种情情况况：当当载载重重卡卡车车陷陷于于泥泥坑坑中中时时，汽汽车车驾驾驶驶员员按按如如图图所所示示的的方方法法，用用钢钢索索把把载载重重卡卡车车和和大大树树拴拴紧紧，在在钢钢索索的的中中央央用用较较小小的的垂垂直直于于钢钢索索的的侧侧向向力力就就可可以以将将载载重重卡卡车车拉拉出出泥泥坑坑。你你能能否否用用学学过过的的知知识对这一方法作出解释？识对这一方法作出解释？物理与生活物理与生活小小明明想想推推动动家家里里的的衣衣橱橱，但但使使出出了了很很大大的的力力气气也也推推不不动动，他他回回忆忆起起物物理理课课堂
12、堂上上学学习习的的“力力的的分分解解”知知识识，便便想想了了个个妙妙招招，如如图图所所示示，用用A、B两两块块木木板板，搭搭成成一一个个底底角角较较小小的的人人字字形形架架，然然后后往往中中央央一一站站，衣衣橱橱居居然然被被推推动动了了！下下列列说说法法中中正正确确的的是是()A这是不可能的，因为小明根本没有用力去推衣橱这是不可能的，因为小明根本没有用力去推衣橱B这是不可能的，因为无论如何小明的力气也没那么大这是不可能的，因为无论如何小明的力气也没那么大C这有可能，这有可能，A板对衣橱的推力有可能大于小明的重力板对衣橱的推力有可能大于小明的重力D这这有有可可能能，但但A板板对对衣衣橱橱的的推推
13、力力不不可可能能大大于于小小明明的的重重力力答案：答案：C解解析析：小小明明的的重重力力可可分分解解为为沿沿两两个个木木板板方方向向的的分分力力，由由于于两两个个木木板板夹夹角角接接近近180，根根据据平平行行四四边边形形定定则则，可可知知分分力力可可远远大于小明的重力，选项大于小明的重力，选项C正确。正确。易错案例剖析易错案例剖析易错点：易错点：对重力分解机械性记忆导致错误对重力分解机械性记忆导致错误案案例例：如如图图所所示示，质质量量为为m的的小小滑滑块块静静止止在在半半径径为为R的的半半球球体体上上，它它与与半半球球体体间间的的动动摩摩擦擦因因数数为为，它它与与球球心心连连线线跟跟水水平
14、地面的夹角为平地面的夹角为，则小滑块，则小滑块 ()A所受摩擦力大小为所受摩擦力大小为mgcosB所受摩擦力大小为所受摩擦力大小为mgsinC所受摩擦力大小为所受摩擦力大小为mgsinD对半球体的压力大小为对半球体的压力大小为mgcos易错分析：易错分析：在解答本题时易犯错误具体分析如下：在解答本题时易犯错误具体分析如下：易错选项易错选项错误原因错误原因B项项解答常规题目的思维定势，质量为解答常规题目的思维定势，质量为m的小滑块的小滑块静止在半径为静止在半径为R的半球体上，小滑块所受到的的半球体上，小滑块所受到的重力可以分解为沿切线方向的分力和垂直于半重力可以分解为沿切线方向的分力和垂直于半球体指向球心的分力。此题类似于质量为球体指向球心的分力。此题类似于质量为m的的物体放在倾角为物体放在倾角为的斜面上重力的分解，由于的斜面上重力的分解，由于机械记忆，没有弄清楚题中所给的机械记忆，没有弄清楚题中所给的是指哪个是指哪个角，就错误地认为沿球面下滑的分力等于角，就错误地认为沿球面下滑的分力等于mgsin，垂直于球面的分力等于，垂直于球面的分力等于mgcos，故，故易错选易错选B、D。D项项
