§3.5 力的分解-仪

§3.4力 的 分解
【学习目标】
1. 理解分力及力的分解的概念
2. 理解力的分解与力的合成互为逆运算，且都遵守
力的平行四边形定则
3. 掌握按力的作用效果进行分解的一般步骤，学会
判断一个力产生的实际效果
4. 知道合力和（两等大）分力之间的大小关系
【课前预习】
1．拖拉机拉着耙，对耙的拉力F是斜向上方的，这个力产生两个效果，这两个效果相当于两个分力分别产生的：一个 使耙前进，一个 把耙向上提，可见力F可以用 代替。 是力F的分力。求 叫做力的分解。
2.力的分解是 的逆运算，同样遵守 。如果没有特殊限制，那根据一条对角线可以作出 个平行四边形。
3.矢量相加法则：把两个矢量 相连从而求出和矢量，这个方法叫做 。
与平行四边形定则的实质是 的。
4．既有 又有 ，相加时遵从 （或 ）的物理量叫做
只有 没有 ，求和时按照 相加的物理量叫做 。
【课内探究】 F
一、力的分解 F1 F2
演示实验：用一个弹簧秤可以将一木块提起静止在空中，
用两个弹簧秤也可将同一木块提起静止在空中。
问题：这个实验说明了什么？
师： F和 F1、F2的作用效果相同，可见力F可用力 F1、F2来代替，力F1、F2是F的分力
定义：求一个力的分力叫做力的分解（板书）
师：因为分力F1、F2的合力F就是原来被分解的那个力，所以力的分解是力的合成的逆运算，同样遵循平行四边形定则
遵循规律：平行四边形定则（板书）
师：我们知道不论有多少个共点力都可以用一个合力来等效替代，换句话说也就是：力的合成是唯一的，那么力的分解是否也是唯一的呢？
例：把一个已知力F作为平行四边形的对角线，
可做多少个平行四边形？
师：从平行四边形定则来看，各种分解结果都没有错，
因为对角线已知，平行四边形可做无数个。由此可见，
力的合成是唯一的，但力的分解却不是唯一的。与力F
共点的平行四边形的两个邻边都可表示力F的两个分力。
如果不加限制条件，一个力可分解为无数组大小不等，
方向不同的分力。这样的分解是毫无目的的，没有意义的。
要使一个力的分解有意义，就必须有一定的条件限制。
那么，在实际问题中按什么原则进行力的分解的呢？
建立模型1：农田耕作时，拖拉机斜向上拉耙:
问题：这个斜向上方的拉力产生了什么样的效果？
F
建立模型2：手提皮箱匀速前进 θ
师：在实际问题中，力产生的作用效果往往是确定的，通过分析可以找出其作用效果，从而确定两分力的方向，再来进行分解就可得到唯一确定的值。
3、分解依据：力的作用效果（板书）
按力的效果分解力F的一般方法步骤：
(1)根据物体(或结点)所处的状态分析力的作用效果
(2)根据力的作用效果，确定两个实际分力的方向；
(3)根据两个分力的方向画出平行四边形；
(4)根据平行四边形定则，利用学过的几何知识求两个分力的大小。也可根据数学知识用计算法。
展示：人骑自行车上下坡、水滑梯
探究：它们都有一个斜面，那么斜面上放置的物体它的重力可以产生什么样的作用效果呢？
建立模型：将一木块放到光滑的斜面上，试分析重力的作用效果并将重力进行分解
学生活动：(1)用手做一斜面，放一本书，感受斜面上物体受到的重力产生的作用效果
(2) 重物从直尺上滑下
师：重力的作用效果：使物体沿斜面下滑；使物体压紧斜面
根据合力和分力的等效替代关系，重力G可以用两个分力F1和F2来代替
问题：(1) 你能具体画出这两个分力吗？试一试吧
(2) 如果斜面倾角为θ，你能计算出这两个分力吗？
F1=G·sinθ F2=G·cosθ
(3) 根据计算结果，解释生活现象：
① 骑自行车上坡困难，下坡容易
② 高大的桥要建很长的引桥
二、矢量相加的法则
1、平行四边形定则在位移运算中的应用
2、三角形定则
3、矢量和标量
矢量：有大小，又有方向，相加时遵循平行四边形定则
标量：有大小，没有方向，求和时按算术法则相加
课堂小结： 1.我学会了：
2.我的困惑是：
【课堂练习】
1．一重为G的物体放在光滑斜面上，受到斜面的弹力FN，如图所示，设使物体沿斜面下滑的力为F1，则( )
A．F1是FN与G的合力
B．F1是G沿斜面向下的分力
C．G分解为F1和物体对斜面的压力F2
D．物体受到G、FN、F1和使物体垂直于斜面压紧斜面的力F2
2．下列有关合力与分力的说法，正确的是( )
A．分力总是小于合力
B．对力进行正交分解时，分力总是小于合力
C．将5 N的力进行分解，可以得到50 N的分力
D．将5 N的力进行分解，不可以得到1 N的分力
3．如右图示，一个半径为r，重为G的圆球被长为r的细线AC悬挂在墙上， 求球对细线的拉力T和球对墙的压力N。
F1
F2
F3
F4
F5
F6
F
F
往上提
往前拉
F1
往前拉
F2
往上提
等效
G
θ
θ
F1
F2
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