高中物理力的分解学案1鲁科版必修.doc

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力的分解

学习目标:
1 理解力的分解是力的合成的逆运算.
2 知道按力的实际作用效果分解力,会用平行四边形定则和三角形知识求分力. 3 体验力的分解是等效替代原来一个力的一种方法.
4 学会联系生活和生产的实例,培养应用知识解决实际问题的能力.
学习过程:
1 背景知识
大家知道,刀是非常锋利的,有许多形容刀锋剑利的成语,如"迎刃而解" 锐不可挡" 快
" "
刀斩乱麻" 工欲善其事，必先利其器"等，而"钝刀子割肉"则形容不锋利的刀难以解切 "
物品。
刀之所以锋利在于它的刃部，刀刃在物理学中称为"劈" ，它的截面是一个夹角很小的
锐角三角形。
【讨论】 一般而言，刀刃的夹角越小，越能切开物品，这是为什么？
2 力的分解
杨浦大桥上，拉住一段桥面的力是由 100 多根钢索产生的分力来承担的。从理论上讲，
一个力可以由无数个分力来替代。下面我们来讨论一个力分解成两个力的情况。
力的分解是力的合成的逆运算，同样可运用平行四边形定则。但我们知道，如果没有其 他限制，一根线段可以是无数个平行四边形的对角线，也就是说，同一个力 F 可以分解为无
数对大小、方向不同的分力，那么我们应当怎样找分力呢？

F

O

一个已知力究竟该怎样分解成两个力，这要根据实际情况来决定。下面列举三个示例：
例 1 刀刃劈物体时力的分解。
如图所示是刀刃的横截面，F 是作用在刀背上的力，怎样用作图法画出两个分力？
解答：运用平行四边形定则画出分力，如图所示：
若q=10°，F=10N，则侧向推力的大小为多少？
【注意】 要根据实际需要来确定分力的方向。 ：
通过作图可看出"劈"的夹角越小，在大小一定的力的作用下对物体的侧向推力越大。物体
就容易被推开。
例 2 斜坡上物体所受重力的分解。
【讨论】小车在重力作用下实际上有哪两种效果？

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答案：一为沿斜面产生下滑趋势的分力 F1；二为垂直斜面产生下压作用的分力 F2。
【讨论】想一想，如果q角增大，两个分力的大小将如何变化？
可以看出，F1 和 F2 的大小都和斜面的倾角有关。斜面的倾角增大时，F1 增大，F2 减小。 车辆上桥时，分力 F1 阻碍车辆前进；车辆下桥时，分力 F1 使车辆运动加快。为了行车方便
与安全，高大的桥要造很长的引桥，来减小桥面的坡度。
3 水平面上的物体受一个斜向上的拉力 F 的分解。

F2 F

q
F1

拉力 F 产生两个效果：水平向前拉物体，同时竖直向上提物体。因此：
F1=Fcosq F2=Fsinq
【讨论】如果拉力 F 不是斜向上，而是斜向下，那怎样分解呢？
总结：
1 力的分解要根据力的实际作用效果确定分解方向，然后再根据平行四边形定则求得两
个分力的大小和方向。
2 一个力分解的两个分力，与这个力是等效替代关系，两个分力实际上是不存在的。
3 把力分解到人为选定的两个相互垂直的方向上，再根据平行四边形定则确定两个分力的
大小力的方法叫做正交分解法。这在解题中是一种常见的方法。

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