高三物理必修一第3章導(dǎo)學(xué)案 3.5《力的分解》（人教版）

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111 3.5 力的分解 學(xué)習(xí)目標(biāo) 知識(shí)與技能 1．知道什么是力的分解，了解力的分解的一般方法． 2．知道平行四邊形定則和三角形定則都是矢量運(yùn)算法則． 3．能用平行四邊形定則和三角形定則進(jìn)行矢量運(yùn)算． 過程與方法 1．通過設(shè)置問題，啟發(fā)學(xué)生的思考，啟迪學(xué)生的物理思維． 2．通過組織探究實(shí)驗(yàn)，訓(xùn)練學(xué)生明辨是非、格物致理的能力． 情感態(tài)度與價(jià)值觀 1．通過組織探討和探究實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)合作精神，在交流中提高自己的能力． 2．在學(xué)習(xí)物理知識(shí)中初步體會(huì)到物理學(xué)的和諧美和統(tǒng)一美． 3．通過分析實(shí)際問題，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣． 課前預(yù)習(xí) 力的分解 (1)力的分解遵循平行四邊形定則，相當(dāng)于已知對(duì)角線求鄰邊． (2)兩個(gè)力的合力唯一確定，一個(gè)力的兩個(gè)分力在無附加條件時(shí)，從理論上講可分解無數(shù)組分力，但在具體問題中，應(yīng)根據(jù)力實(shí)際產(chǎn)生的效果來分解． (3)幾種有條件的力的分解： ①已知兩個(gè)分力的方向，求兩個(gè)分力的大小時(shí)，其分解法是 ． ②已知一個(gè)分力的大小和方向，求另一個(gè)分力的大小和方向時(shí)，其分解方法也是 ． ③已知兩個(gè)分力的大小，求兩個(gè)分力的方向時(shí)，其分解 ． ④已知一個(gè)分力的大小和另一個(gè)分力的方向．求這個(gè)分力的方向和另一個(gè)，分力的大小時(shí)其分解方法可能唯一．也可能不唯一． (4)將一個(gè)力分解為兩個(gè)互相垂直的力．有幾種分法： 分析： 預(yù)習(xí)評(píng)價(jià) 對(duì)力分解的平行四邊形定則的理解 1、一個(gè)力，如果它的兩個(gè)分力的作用線已經(jīng)給定，分解結(jié)果可能有 種（注意：兩分力作用線與該力作用線不重合） 對(duì)三角形定則的理解 2、一個(gè)力，若它的一個(gè)分力作用線已經(jīng)給定（與該力不共線），另外一個(gè)分力的大小任意給定，分解結(jié)果可能有 種 3、有一個(gè)力大小為100N，將它分解為兩個(gè)力，已知它的一個(gè)分力方向與該力方向的夾角為30。那么，它的另一個(gè)分力的最小值是 N，與該力的夾角為 4、分解一個(gè)力，若已知它的一個(gè)分力的大小和另一個(gè)分力的方向，以下正確的是[ ] A．只有惟一一組解 B．一定有兩組解 C．可能有無數(shù)組解 D．可能有兩組解 評(píng)價(jià)等級(jí):【 】 思維點(diǎn)擊 1、用力的矢量三角形定則分析力最小值的規(guī)律： ①當(dāng)已知合力F的大小、方向及一個(gè)分力F1的方向時(shí)，兩者夾角為α，另一個(gè)分力F2取最小值的條件是兩分力垂直．F2的最小值為：F2min＝Fsinα． ②當(dāng)已知合力F的方向及一個(gè)分力F1的大小、方向時(shí)，兩者夾角為α，另一個(gè)分力F2取最小值的條件是；所求分力F2與合力F垂直，F(xiàn)2的最小值為： F2min=F1sinα． ③當(dāng)已知合力F的大小及一個(gè)分力F1的大小時(shí)，另一個(gè)分力F2取最小值的條件是：已知大小的分力F1與合力F同方向，F(xiàn)2的最小值為，｜F-F1｜． 2、正交分解法： 把一個(gè)力分解成兩個(gè)互相垂直的分力，這種分解方法稱為正交分解法． 用正交分解法求合力的步驟： ①首先建立平面直角坐標(biāo)系，并確定正方向． ②把各個(gè)力向J軸、y軸上投影，但應(yīng)注意的是：與確定的正方向相同的力為正，與確定的正方向相反的為負(fù)，這樣，就用正、負(fù)號(hào)表示了被正交分解的力的分力的方向． ③求在z軸上的各分力的代數(shù)和Fx合和在y軸上的各分力的代數(shù)和Fy合． ④求合力的大小 F2＝Fy合2+Fx合2 合力的方向：tana＝Fy合/ Fx合(a為合力F與x軸的夾角)． 難點(diǎn)突破 例1. 一根細(xì)線能豎直懸掛一個(gè)很重的鐵球，如把細(xì)線呈水平狀態(tài)繃緊后，在中點(diǎn)掛一個(gè)不太重的砝碼(設(shè)重為G)，?？墒辜?xì)線斷裂，解釋其原因并計(jì)算說明. 例2、如圖3-5-1所示，重力G=100N的物體置于水平面上，給物體施加一個(gè)與水平面成θ=30的拉力F，F(xiàn)=20N，受到力F作用后物體仍然處于靜止?fàn)顟B(tài).求： 圖3-5-1 ①物體受到的支持力. ②物體受到的摩擦力. 方法與技巧展示: 進(jìn)行共點(diǎn)力合成有以下方法： ①作圖法：要選取統(tǒng)一標(biāo)度，嚴(yán)格作出力的圖示及平行四邊形，用統(tǒng)一標(biāo)度去度量作出的平行四邊形的對(duì)角線，求出合力的大小，再量出對(duì)角線與某一分力的夾角，求出合力的方向． ②計(jì)算法：根據(jù)平行四邊形定則作出示意圖，然后利用解三角形的方法作出對(duì)角線，即為合力 自我小結(jié)： 自主評(píng)價(jià) 圖3-5-2 1.如圖3-5-2所示的裝置處于靜止?fàn)顟B(tài).已知A、B兩點(diǎn)在同一水平面上，輕繩OA、OB與水平方向的夾角均為θ，物體所受重力為G，求輕繩OA和OB所受的拉力. 2.把一個(gè)大小為5N的力分解為兩個(gè)互相垂直的力，其中一個(gè)分力的大小為4N，求另一個(gè)分力的大小. 3.如圖3-5-3所示，一個(gè)半徑為r、重為G的圓球，被長(zhǎng)為r的細(xì)繩掛在豎直的光滑的墻壁上，繩與墻所成的角度為30，則繩子的拉力T和墻壁的彈力N分別是[ ] 4.某壓榨機(jī)的結(jié)構(gòu)如圖3-5-4所示，其中B為固定絞鏈，C為質(zhì)量可忽略不計(jì)的滑塊，通過滑輪可沿光滑壁移動(dòng)，D為被壓榨的物體.當(dāng)在鉸鏈A處作用一垂直于壁的壓力F時(shí)，物體D所受的壓力等于？ 圖3-5-5 5.質(zhì)量為m的光滑球被豎直擋板擋住，靜止在傾角為θ的斜面上，如圖3-5-5所示，求小球壓緊擋板的力的大小. 圖3-5-3 圖3-5-4 圖3-5-6 6.如圖3-5-6所示，在傾角為θ的斜面上，有一木塊m，該木塊恰好能夠沿斜面勻速下滑，求木塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù). 111