高中物理 教科版必修1 第二章第6节《力的分解》学案

§2.6 力的分解
【学习目标】
1．知道力的分解的含义，认识到力的分解与力的合成互为逆运算并遵循平行四边形定则。
2．学会根据力的效果进行分解的方法。
3．学习力的分解的过程中，再次体会“等效替代”的科学方法，体会物理规律与数学规律之间的和谐美。
【学习过程】
一、分力
几个力，如果它们共同产生的 跟作用在物体上的一个力产生的效果相同，则这几个力就叫做那个力的 (那个力就叫做这几个力的合力)。注意：分力与合力是等效替代关系，其相同之处是 相同；不同之处是不能同时出现，在受力分析或有关力的计算中不能重复考虑。
二、力的分解
1、力的分解的定义： 。力的分解是力的合成的逆运算。同样遵守力的 定则：如果把已知力F作为平行四边形的对角线，那么，与力F共点的平行四边形的两个 就表示力F的两个分力F1和F2。
2、力的分解的特点：同一个力，若没有其他限制，可以分解为无数对大小、方向不同的力（因为对于同一条对角线．可以作出无数个不同的平行四边形）。通常根据力的 分解力才有实际意义。
三、力的正交分解法：
1、定义：将一个力沿着两个相互 的方向进行分解的方法称为力的正交分解法。
2、正交分解的一般步骤：①建立xOy直角 ( http: / / www.21cnjy.com )坐标系，②将所有力依次向x轴和y轴上分解为Fx1、Fx2……，Fy1、Fy2……分别求出x轴和y轴上的合力Fx、Fy
③求出合力F：大小，方向。
【小试身手】
1．将一个力分解为两个力和，那么下列说法中错误的是（ ）
A．是物体实际受到的力
B．和不是物体实际受到的力
C．物体同时受到、和三个力的作用
D．和共同作用的效果与相同
2．一个10N的力可以分解为下面哪两个力（ ）
A．30N和5N B．20N 和 5N C．10N和5N D．10N和10N
【合作探究】
【例1】把竖直向下180 N 的力分解成两个分力，使其中一个分力的方向水平向右，大小等于 240 N，求另一个分力的大小和方向。
【讨论交流】在一个已知力的分解中，下列情况中具有唯一解的是（）
A．已知两个分力的方向，并且不在同一直线上
B．已知一个分力的大小和方向
C．已知一个分力的大小和另一个分力的方向
D．已知两个分力的大小
【变式训练】把一个已知力分解，要求其中一个分力F1跟成30 角，而大小未知；另一个分力F2＝/3，但方向未知，则的大小可能是（ ）
A． B． C． D．
【例2】如图所示，质量为m的木块在推力F作 ( http: / / www.21cnjy.com )用下，在水平地面上做匀速运动．已知木块与地面间的动摩擦因数为 ，那么木块受到的滑动摩擦力为（ ）
A． mg Ｂ． （mg+Fsinθ） Ｃ． （mg+Fsinθ） Ｄ． Fcosθ
3．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，不可能得到1 N的分力
4．如图，位于水平地面上的质量为M的小木块 ( http: / / www.21cnjy.com )，在大小为F、方向与水平方向成α角的拉力作用下沿地面作匀速直线运动。求地面对物体的支持力和木块与地面之间的动摩擦因数。
§2.5 力的合成
【学习目标】
1．知道产生摩擦力的条件，并了解摩擦力的分类。
2．掌握滑动摩擦力的计算公式，会进行简单的应用。
3．对问题提出猜想，设计实验方案，通过实验验证猜想，体验科学的探究过程，提高学习物理学科的科学素养。
【学习过程】
一、合力与分力
一个力产生的效果跟几个力共 ( http: / / www.21cnjy.com )同产生的效果相同，这个力叫做那几个力的 。原来的几个力叫做 。注意：在实际问题中，就可以用这个力来代替那几个力，这就是力的等效代替。而不是物体又多受了一个合力。
二、力的合成
1、力的合成定义：
2、思考：力的合成就是找一个力去代 ( http: / / www.21cnjy.com )替几个已知力，而不是改变其作用效果。那么如何找到这个力呢？例如：一个物体受到两个共点力的大小分别是F1=15N，F2=9N，方向在一条直线上都向东，求物体所受到的合力。如果物体现在又受到一个向西的力F3=28N，求此时物体所受到的合力？
3、同一直线上两个力的合力，与两个力的大小、方向两个因素有关。若两力同方向则它们的合力为_______________；若两力方向相反，则它们的合力是_____________。
4、思考：互成角度的两个力的合力该如何求解呢？
5、平行四边形定则
求两个互成角度的力的合力，可以用表 ( http: / / www.21cnjy.com )示这两个力的线段作邻边，作平行四边形，它的_______就表示合力的 和_______，这叫做力的平行四边形定则。
三、共点力
一个物体受到两个或更多力的作用，如果这些力作 ( http: / / www.21cnjy.com )用于物体的_______或者它们的作用_______________,这样的一组力叫做共点力。共点力的合成遵循_______________定则。
【小试身手】
1．两个共点力的合力与分力的关系是（ ）
A．合力大小一定等于两个分力大小之和
B．合力大小一定大于两个分力大小之和
C．合力大小可能比两个分力的大小都大，可能都小，也可能比一个分力大，比另一个分力小
D．合力大小一定大于一个分力的大小，小于另一个分力的大小
2．关于共点力，下列说法中不正确的是（ ）
A．作用在一个物体上的两个力，如果大小相等，方向相反，这两个力是共点力
B．作用在一个物体上的两个力，如果是一对平衡力，则这两个力是共点力
C．作用在一个物体上的几个力，如果它们的作用点在同一点上，则这几个力是共点力
D．作用在一个物体上的几个力，如果它们力的作用线汇交于同一点，则这几个力是共点力
【合作探究】
【例1】力F1=45 N，方向水平向右；力F2=60 N，方向竖直向上。求这两个力合力的大小和方向。
【讨论交流】已知F1=5N，F2=10N，则两个力的合力最大值为多少，最小值又为多少？
【变式训练】两个大小相等的共点力F1、F2，当它们间的夹角为90°时合力大小为20N，则当它们间夹角为120°时，合力的大小为多少？
【例2】在同一平面互成120°角的三个共点力，其大小分别为8 N、8 N和12 N，则这三个力的合力的大小为______N，方向为______。
3．两个共点力F1、F2的大小一定，夹角θ是变化的，在θ角从0°逐渐增大到180°的过程中，合力F的大小变化情况为（ ）
A．从最小逐渐增大到最大 B．从最大逐渐减小到零
C．从最大逐渐减小到最小 D．先增大后减小
4．几个共点力作用在一个物体上，使物体处于静止状态。当其中某个力F1停止作用时，以下判断中正确的是（ ）　
A．物体将向着F1的方向运动 B．物体将向着F1的反方向运动
C．物体仍保持静止状态 D．由于不知共点力的个数，无法判断物体的状况
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