1、高考资源网() 您身边的高考专家高一年级 物理 科学案学习目标 知道什么是力的分解,了解力的分解的一般方法;知道平行四边形定则和三角形定则都是矢量运算法则;能用平行四边形定则和三角形定则进行矢量运算重点难点 【重点】平行四边形定则和三角形定则在力的分解中的应用;根据力的作用效果对力进行分解;正交分解法。【难点】一个确定的力可以对应无数组分解方法,但按照实际效果来分解就可确定。预习检测一、力的分解1.求一个力的 叫做力的分解;力的分解是力的合成的 ,同样遵循 ,把一个已知力F作为平行四边形的 ,那么与力F共点的平行四边形的 ,就表示力F的两个分力.2.在不同情况下,作用在物体上的同一个力可以产生
2、几个不同的效果。如果没有其他限制,同一个力可以分解为 对大小、方向不同的分力,所以一个已知力要根据 进行分解,要考虑力的实际作用效果.问题情境1用两细线悬挂一铁球,在细线的夹角逐渐增大的过程中细线断掉了,这是怎么回事呢?3、早期的石匠用钢钎劈石头,他们选用较细的钢钎在被劈的大石块上凿一个深孔,然后把一根较粗的钢钎安放于孔内,如图1所示用铁锤沿钢钎的方向用力一砸,石块就会被劈开钢钎对石块产生什么作用效果?坚硬的石块为何能被小小的钢钎劈开? 二、矢量相加的法则3.既有大小又有方向,相加时遵从 (或三角形定则)的物理量叫做矢量;只有大小而没有方向,求和时按照 相加的物理量,叫做标量.4.所有矢量的合
3、成都遵从 ,从另一个角度,两个矢量与它们的合矢量又组成一个 ,像这样把两个矢量首尾相接从而求出合矢量的方法叫做 定则。要点提炼1力的分解的几种常见情况:(1)已知两个分力的方向,求两个分力的大小如图3所示,已知F和、,显然该力的平行四边形是唯一的,即F1、F2的大小也唯一确定图3(2)已知一个分力的大小和方向,求另一个分力的大小和方向如图3所示,已知F、F1及,显然此平行四边形也是唯一确定的,即另一个分力F2的大小和方向只有唯一答案(3)已知一个分力的大小和另一个分力的方向,即F、及F2的大小已知这时又可能有下列情形:F2F sin ,有两个平行四边形,即有两解,如图4甲所示;但若F2F,则只
4、有一个解,如图乙所示 F2F sin ,有一个平行四边形,即唯一解,如图丙所示F2,所以这两条线可以画出来)在直角EBC中,因CB,EB,故EBC30.DBCABE30,ABD为直角三角形(ABD90)利用直角三角形知识可知E为直角ADB的斜边AD的中点且AE,AD,即F1的大小可能是,也可能是,本题选项A、C正确变式训练230 N解析合力和分力构成三角形,如右图所示从F的末端作OA的垂线,垂线段的长度最小,即另一个分力F2的最小值,由几何关系知F2Fsin 3060 N30 N.效果评估1ABD2.AB3.C4.解析:由于物体始终平衡,所以TA和TB的合力大小恒等于G,方向竖直向上,当细绳的
5、B端从D点向E点慢慢地移动时,各力变化情况如图6所示,可见TA逐渐增大,TB先减小后增大.注意:(1)“慢慢地”“缓慢地”是指系统处于平衡状态;(2)运用图解法时要分清什么量不变;(3)正确判断某个分力方向的变化情况及其空间范围.【参考答案】1.D 2.AC 3.C 4BCD(a)F2F3F437xy37OF1FyOxyFxF(b)5.解析:如图(a)建立直角坐标系,把各个力分解到两个坐标轴上,并求出x轴和y轴上的合力Fx和Fy,有Fx=F1+F2cos37F3cos37=27N ;Fy= F2sin37+F3sin37F4=27N。因此,如图(b)所示,总合力N,所以=45.6.解析:如图所示,我们只要将铁丝的A、B两端固定,并尽可能的将铁丝绷紧,越紧越好。然后用手指在钢丝中间的O点用力F向下按,力F在钢丝的AO、BO两部分所产生拉伸效果F2、F1如图2所示,显然比F要大的多!越大,则F1、F2越大。意即:开始时绷的越紧,相应的F1、F2就越大!当F1、F2的大小超出钢丝的承受能力时,钢丝便断了。这是“一指断钢丝”的原理分析,古人说的好,“纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行”,要想知道的更透彻,同学们可以自己做做看。 高考资源网版权所有,侵权必究!