高中沪科版物理必修一教学参考：第4章-第2节-怎样求分解力2-.docx

怎样求分解力-教学参考
思路分析
　　本节重点是会用作图法依据平行四边形法则求分力，会用直角三角形学问计算分力；难点是分力与合力的等效替代关系．这里同学不易理解，学习时可通过一个人提桶与两个人提桶等实例去体会和思考．通过力的平行四边形法则，深化对合力与分力的生疏，具体争辩时可依据力的作用效果进行物理抽象，把对力的计算通过平行四边形法则转化为对边角的计算．
　　从客观实例中使同同学疏到，力的分解是一种必定现象，并且说明力的合成的单一性和力的分解的多值性，以求达到从感性上生疏和理解之目的．力的合成和分解都依据力的等效原则，解决力的相互替换问题，两者是互为逆运算．力的分解不愿定是依据力的实际效果来分，经常依据争辩问题的便利来进行．利用力的正交分解法解决此类问题，通过实际事例体会到力的正交分解法的优越性．
　　通过力的分解，力求往后延展一切矢量的分解，以提高处理实际问题的力气．

学问总结
　　要想正确地进行力的分解，关键是按力的作用效果进行分解．要建立程序法进行力的分解的思想，即先依据力的作用效果画出力的平行四边形，接着转化为一个依据已知边角关系求解的几何物体．其基本程序可表示为

　　在分析力的作用效果时，切忌死记硬背．如在光滑斜面上静止的物体，其重力产生的效果是：一是使物体有沿斜面下滑的趋势，二是使物体压紧斜面．但不能就此认为斜面上的物体的重力都这样分解．

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　　“和尚正塔”的力学原理：传奇我国明朝年间，苏州的虎丘寺塔因年久失修，塔身倾斜，有倒塌的危急，如何修复此塔?有的建议用粗绳子把塔拉正，可一拉反而会倒；有的建议用大木柱撑住，但很不雅观．一天，一个和尚路过此地，观看斜塔后，自告奋勇地说：“不需人力和财力，我一个人可以把塔扶正．”在场的人无不惊疑而取笑他，可和尚不管别人怎么谈论，每天提着一个大包走进寺院，包里装了一些一头厚一头薄的木楔（斜面），他把这些木楔一个个地从塔身倾斜的一侧的砖缝里敲进去．不到一个月，塔身果真扶正了．
　　木楔为什么能产生这么大的力气呢?
　　如下图所示，设木楔是一个顶角为θ的等腰三角形，木楔敲入砖缝时产生的敲击力为F，木楔将对塔身产生两个分力，即木楔对塔身的弹力N，由正弦定律得：

　　F／sinθ＝N／sin（90°－）
　　所以N＝F·sin（90°－）／sinθ＝
　　F·cos／（2sin·cos）＝F／（2sin）
　　对木楔来说，顶角θ很小，从上面表达式可知N 》F．
　　例如θ＝4°，F＝3000 N，代入上式得N＝4.3×104 N，这个力大约相当于能把43吨重的物体举起来，足可以支撑塔身．
　　可见，“和尚正塔”的传奇中，和尚利用木楔的确可以把塔扶正，“逆风行舟”原理：如图所示为小船的俯视图，把握航向，使风从帆面MN的外侧前方吹来，风吹在帆面上的力可以分解为沿帆面的阻力F1和垂直于帆面的力F2，F2又可以分解为沿航向和垂直于航向的力F′和F″，F″主要靠水对船体的横向阻力相平衡，而沿航向的分力F，比船体的纵向阻力（包括F1沿航向的分力）大得多，故船可以沿航向向前航行．
　　由上可知，帆船能侧逆风前进．为了达到顶风的目的，帆船必需不断转变航向，走“之”字形，并不断转变帆的方位，如图所示．