【中学教材全解】2020年秋高中物理必修一课时学案：第三章-相互作用-第5节--力的分解.docx

第5节 力的分解

1.理解力的分解的概念，强化“等效替代”的物理思想。
2.理解力的分解是力的合成的逆运算。
3.初步把握一般状况下力的分解要依据实际状况来确定分力的方向。
4.会用作图法和直角三角形的学问求分力。
5.能区分矢量和标量，知道三角形定则，了解三角形定则与平行四边形定则的实质是一样的。

1.力的分解：假如一个力的作用效果可以用几个力来 ，这几个力称为这一个力的 。求一个力的分力的过程叫做力的分解。力的分解是力的合成的 。同样遵循 ，以已知力作为 画平行四边形，与已知力共点的平行四边形的 表示两个分力的大小和方向。
2.矢量与标量
像位移、速度、力等这种既有大小，又有方向的物理量叫 量;像时间、质量、温度等只有大小，没有方向的物理量叫 量。矢量与标量的根本区分在于它们的运算法则不同：标量的运算法则为 法，矢量的运算法则为 定则或 定则。
3.矢量运算法则
(1)平行四边形定则：如图3-5-1甲所示，平行四边形的两个邻边表示两个分矢量和，它们所夹的对角线表示合矢量F。线段的长度表示矢量的 ，方向由 表示。
甲 乙
图3-5-1
(2)三角形定则：如图3-5-1乙所示，三个矢量、和F构成一个三角形，其中首尾连接的矢量、为两个分矢量，从一个矢量的箭尾指向另一个矢量的箭头的矢量F为 ，矢量三角形三条边的长度和方向分别表示三个矢量的大小和方向
。
1.(单选)关于合力与其两个分力的关系，下列说法中错误的是( )
A.合力的作用效果与两个分力共同作用的效果相同
B.合力的大小确定等于两个分力的代数和
C.合力可能小于它的任一分力
D.合力大小可能等于某一分力的大小

2.(多选)将一个8 N的力分解成两个分力，下列各组值不行能的有( )
A.1 N和10 N B.10 N和10 N C.10 N和20 N D.20 N和20 N

3.(单选)一物体放在斜面上，当斜面倾角缓慢增大时，物体始终相对斜面静止，则下列说法中正确的是( )
A.物体对斜面的压力渐渐减小
B.物体对斜面的压力的大小不变
C.物体的重力沿斜面方向的分力渐渐减小
D.物体的重力沿斜面方向的分力大小不变

一、力的分解
1.农田耕作时，拖拉机斜向上拉耙(教材第64页图3. 5-1)，思考争辩这个斜向上的拉力产生了什么效果？

2.对耙的斜向上的拉力的方向与水平方向成角，则用代替拉力的作用时， 、多大？的关系如何？

总结：什么叫做力的分解：

3.力的合成遵守平行四边形定则，力的分解遵守什么规律？

4.画出一条直线，以这条直线为对角线尝试作出平行四边形。依据作出的结果说明以这条对角线能作出多少平行四边形？

5.对同一条对角线可以作出很多个不同的平行四边形，观看演示试验，总结如何对力进行分解？
\台秤、木块(一侧面带羊眼)、带有滑轮的支架各一个，钩码、细线若干。
［步骤］

6.完成例1、例2，总结分析如何对力进行分解。
例1 放在水平面上的物体受一个斜向上方、与水平面成θ角的拉力F，这个力的作用效果如何？大小多大？

思考争辩：当θ=0°和θ=90°时，力F产生的效果？

例2 把一个物体放在倾角为的斜面上。物体的重力大小为，方向竖直向下，如图3-5-2甲所示(物体还受到其他力的作用，图中没有画出)。现在需要沿平行于斜面的方向和垂直于斜面的方向对物体的运动分别进行争辩，为此建立直角坐标系如图乙所示。现在把重力沿两个坐标轴的方向分解为和如图丙所示，求两个分力的大小。
甲 乙 丙
图3-5-2

总结：力的分解方法：

7.完成例3、例4总结力的分解的步骤。

图3-5-3
例3 如图3-5-3所示，一重力为G的光滑小球放在倾角为θ的光滑斜面和竖直的挡板之间，则小球对斜面的压力和对挡板的压力分别为多大？

图3-5-4

例4 如图3-5-4所示的三脚架，AB段水平，BC段与竖直方向成53°角，B端挂有一个重3 N的物体，B点受到一个F＝3 N、方向向下的作用力，试将此力分解，求其两个分力的大小及方向。

思考争辩：竖直绳对点的拉力产生怎样的效果？

总结：求一个已知力的实际分力的方法步骤：

二、矢量相加的法则
1.阅读教材第65页图3.5-5，一个人从走到，又从走到，在整个过程中这个人的位移如何表示？

2.若AB代表力，代表力，那么能否代表、 的合力？为什么？

3.教材第65页图3.5-5中AB和BC两个位移与它们的合位移组成一个三角形。这种求合矢量的方法，叫做三角形定则。试依据这确定则说明求合力的三角形定则的内容。

图3-5-5

例5 已知和作用于同一点，如图3-5-5所示，试求它们的合力。

4.我们在第一章第2节学习了有关矢量和标量的概念，通过今日的学习说明矢量和标量在运算过程中运算法则有什么不同？

5.矢量相加时，要依据平行四边形定则或三角形定则，若性质相同的矢量，在同一条直线上，如何求和？

1.(多选)关于力的分解，下列说法正确的是( )
A.力的分解的本质就是用同时作用于物体的几个力产生的效果代替一个力的作用效果
B.分力的大小确定大于合力的大小
C.力的分解是力的合成的逆运算，同样遵循平行四边形定则
D.一个力往往依据它产生的效果来进行分解

2.(单选)如图3-5-6所示用一根细绳和一根轻直杆组成三角支架，绳的一端绕在手指上，杆的一端顶在掌心，当A处挂上重物时，绳与杆对手指和手掌均有作用，对这两个作用力的方向推断完全正确的是图3-5-7中的( )
A B C D
图3-5-6 图3-5-7

3.(多选)以下说法中正确的是( )
A.2 N的力可以分解成6 N和3 N的两个分力
B.10 N的力可以分解成5 N和4 N的两个分力
C.2 N的力可以分解成6 N和5 N的两个分力
D.10 N的力可以分解成两个10 N的分力

图3-5-8

4.请将图3-5-8中电线OC对O点的拉力F按其作用效果进行分解。

1.高大的桥为什么要造很长的引桥？

2.公园的滑梯为什么较陡？

图3-5-9
3.早期的石匠用钢钎劈石头，他们选用较细的钢钎在被劈的大石块上凿一个深孔，然后把一根较粗的钢钎安放于孔内，如图3-5-9所示用铁锤沿钢钎的方向用力一砸，石块就会被劈开。钢钎对石块产生什么作用效果？坚硬的石块为何能被小小的钢钎劈开？

自我检测参考答案
1.B 2.AC 3.A