第三章相互作用第五节力的分解探究式导学类教学设计

学校：包头市百灵庙中学学科：高一物理编写人：史殿斌审稿人：3-5力的分解探究式导学类教学设计【学习目标】1．理解力的分解概念，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．初步掌握一般情况下力的分解要根据实际需要来确定分力的方向。4．会用作图法和直角三角形的知识求分力。5．尝试运用力的分解解决一些日常生活中的有关物理问题，有将物理知识应用于生活和生产实践的意识。6．能区别矢量和标量，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。【学习重点】1．平行四边形定则和三角形定则在力的分解中的应用．2．根据力的作用效果对力进行分解．3．正交分解法．【学习难点】1．初步掌握一般情况下力的分解要根据实际需要来确定分力的方向。2．会用作图法和直角三角形的知识求分力。【合作探究】知识点一：力的分解如果一个力的和几个力的相同，那么叫合力，叫分力。叫做力的合成。叫做力的分解。力的分解是力的合成的______________，同样遵守____________或定则。即以已知力作为____________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；或即以已知力作为____________画三角形，与已知力能构成的三角形的________________表示两个分力的大小和方向。同一个力如果没有其它限制，可以分解为_______________对大小、方向不同的分力。一、条件分解1．已知两个分力的方向：2．已知两个分力的大小3．已知一个分力的大小和方向4．已知一个分力的大小和另一个分力的方向二、实效分解1．根据力的实际效果确定两个分力的方向2．画图（利用平行四边形定则或三角形定则画图，画带有对角线的平行四边形或画带有箭头的三角形）3．利用解三角形的方法求分力的大小（求解直角三角形利用正弦、余弦、正切、余切、勾股定理等；求解等腰三角形利用分力相等的公式；求解斜三角形利用正弦定理、三角形相似）4．分力的命名：使物体压紧斜面的力、使物体下滑的力。5．例题例1．对放在水平面上物体所受斜向上拉力F的分解例2．对放在斜面上物体的重力G的分解【针对性训练】4．如图所示，重物A静止，试根据力的作用效果把重物的重力分解，并把分解示意图画在对应的图上．三、正交分解1．把力分解在两个相互垂直的方向上2．在正交分解中，两个分力和一个合力一定围成一个直角三角形且合力是斜边，分力的大小总为合力乘以正弦值或余弦值。即F1=Fsinθ，F2=Fcosθ其中θ是合力F与分力F2之间的夹角3．应用：求多个力的合力或已知合力方向的受力问题和运动物体（1）建立直角坐标系①以少分解力和容易分解力为原则②以合力方向和垂直合力方向为坐标轴且垂直合力方向的合力为零③以运动方向和垂直运动方向为坐标轴且垂直运动方向的合力为零（2）先在两个垂直的方向分别求合力最后再求最终的合力（3）用正交分解的方法求多个力的合力是一种创造连续利用公式的条件计算合力的方法，如果求多个力的合力条件特殊也可以直接选择连续利用公式计算合力知识点二：矢量相加的法则1．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别在于它们的运算法则不同：标量的运算法则为________，矢量的运算法则为________________定则或____________定则．2．既有，又有，并且相加时遵从平行四边形法的物理量称作矢量。除力外，如位移、、等也是矢量。3．两个分矢量首尾相接，从一个矢量的箭尾指向另一个矢量的箭头的矢量就是合矢量，它恰与两分矢量的线段构成一个三角形，这个方法称为三角形法则，它是平行四边形法则的简化。如图所示【针对性训练】1.三个共点力，F1=20N,F2=30N,F3=40N,互成1200角，求它们的合力大小和方向2.人站在岸上通过定滑轮用绳牵引低处的小船，如图所示，若水的阻力恒定不变，则在船匀速靠岸的过程中，下列说法正确的是A．绳的拉力不断增大B．绳的拉力保持不变C．船受到的浮力保持不变D．船受到的浮力不断减小【课堂训练】1．将一个力F分解为两个力F1和F2，下列说法中正确的是()A．F是物体实际受到的力B．F1和F2不是物体实际受到的力C．物体同时受到F1、F2和F三个力作用D．F1和F2共同作用的效果与F相同2．要把一个已知力F分解为两个分力F1和F2，在下列哪些情况下一定得到唯一的解()A．已知F1和F2的方向B．已知F1或F2的大小和方向C．已知F1的方向和F2的大小D．已知F1和F2的大小3．下列说法正确的是()A．2N的力可以分解成6N和3N的两个分力B．10N的力可以分解成5N和3N的两个分力C．2N的力可以分解成6N和5N的两个分力D10N的力可以分解成10N和10N的两个分力4．已知力F的一个分力F1跟F成30°角，F1大小未知，如图所示，则另一分力F2的最小值为A.F2B.3F3C．FD．无法判断5．如图所示，一小球用绳OA和OB拉住，OA水平，OB与水平方向成60°角，这时OB绳受的拉力为8N，求小球重力及OA绳拉力的大小．【课后训练】1．如图所示，物体静止在斜面上，以下几种说法中正确的是()A．物体受到的静摩擦力等于重力沿斜面向下的分力B．物体所受重力沿垂直于斜面的分力就是物体对斜面的压力C．物体所受重力的大小等于斜面对它的静摩擦力和支持力这两个力的合力的大小D．物体受到的支持力与物体所受重力沿垂直于斜面的分力是一对平衡力2．如图所示，甲、乙、丙三个物体质量相同，与地面的动摩擦因数相同，受到三个大小相同的作用力F，当它们滑动时，受到的摩擦力大小是()A．甲、乙、丙所受摩擦力相同B．甲受到的摩擦力最大C．乙受到的摩擦力最大D．丙受到的摩擦力最大3．一个力的大小为30N，将此力分解为两个分力，这两个分力的大小可能是()A．10N、10NB．20N、40NC．200N、200ND．700N、720N4．如图所示，将力F分解为两个分力F1和F2，F2与F的夹角θ小于90°，则A．当F1＞Fsinθ时，肯定有两组解B．当F＞F1＞Fsinθ时，肯定有两组解C．当F1＜Fsinθ时，有惟一一组解D．当F1＜Fsinθ时，无解5．已知一个力的大小为100N，它的一个分力F1的大小为60N，则另一个分力F2的大小()A．一定是40NB．一定是80NC．不能大于100ND．不能小于40N6．如图所示，质量为m的物体悬挂在轻质支架上，斜梁OB与竖直方向的夹角为θ.设水平横梁OA和斜梁OB所受的弹力分别为F1和F2，以下结果正确的是()A．F1＝mgsinθB．F1＝mgsinθC．F2＝mgcosθD．F2＝mgcosθ7．在图中，AB、AC两光滑斜面互相垂直，AC与水平面成30°角．若把球O的重力按照其作用效果分解，则两个分力的大小分别为()A.12G，32GB.33G，3GC.23G，22GD.22G，32G8．一根长为L的易断的均匀细绳，两端固定在天花板上的A、B两点．若在细绳的C处悬一重物，已知ACCB，如右图所示，则下列说法中正确的应是()A．增加重物的重力，BC段绳先断B．增加重物的重力，AC段绳先断C．增加重物的重力，AC、BC段绳同时断D．增加重物的重力，谁先断无法确定9．如图所示，用绳子一端系在汽车上，另一端系在等高的树干上，两端点间绳长10m．用300N的拉力把水平绳子的中点往下拉离原位置0.5m，不考虑绳子的重力和绳子的伸长量，则绳子作用在汽车上的力的大小为()A．3000NB．6000NC．1500ND．15003N10．如图所示，一个重为100N的小球被夹在竖直的墙壁和A点之间，已知球心O与A点的连线与竖直方向成θ角，且θ＝60°，所有接触点和面均不计摩擦．试求小球对墙面的压力F1和对A点的压力F2.11．如图所示，将质量为m的小球，用长为L的轻绳吊起来，并靠在光滑的半径为r的半球体上，绳的悬点A到球面的最小距离为d.(1)求小球对绳子的拉力和对半球体的压力.(2)若L变短，问小球对绳子的拉力和对半球体的压力如何变化？12．如图所示是一表面光滑，所受重力可不计的尖劈(AC＝BC，∠ACB＝θ)插在缝间，并施以竖直向下的力F，则劈对左、右接触点的压力大小分别是多少？13．如图所示，水平地面上有一重60N的物体，在与水平方向成30°角斜向上、大小为20N的拉力F作用下匀速运动，求地面对物体的支持力和摩擦力大小．14．从正六边形ABCDEF的一个顶点A向其余五个顶点作用着五个力F1、F2、F3、F4、F5，已知F1=f，且各个力的大小跟对应的边长成正比，求这五个力的合力大小和方向．【课后反思】