高一物理【3.5力的分解】导学案(一)
编写人:朱照俊2010.11.12
学习目标:
1、理解力的分解和分力的概念.
2、知道力的分解是力的合成的逆运算.
3、会用作图法求分力,会用直角三角形的知识计算分力.
第一部分:课前自主学习,主动落实学案
一、力的分解:
1、定义:求一个力的叫做力的分解。
2、力的分解是力的合成的,同样遵守。
3、把一个已知力F作为平行四边形的对角线,那么,与F共点的平行四边形的两个就表示力F的两个分力。
在不同情况下,作用在物体上的同一个力,可以产生几个不同的效果,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力的实际
进行分解。
自主探究1:
如图所示,放在斜面上的物体受到的重力产生了怎样的作用效果?它能分解成哪两个力?
二、矢量相加的法则:
1、矢量:既有大小,又有方向,相加时遵守或三角形定则的物理量。
2、标量:只有大小,没有方向,求和时按照相加的物理量。
3、三角形定则:把两个矢量,从第一个矢量的始端指向第二个矢量的末端的有向线段就表示合矢量的大小和方向。
三角形定则和平行四边形定则的实质相同。
自主探究2:
矢量有正负,若F1=-5N, F2=3N,则F1 和F2哪一个力大呢?
第二部分:课堂互动探究
一、力的分解方法(一)——实际效果分解法
1、根据一条对角线可以作出无数个平行四边形,即:如果没有条件限制,同一个力F可以分解为大小、方向各不相同的无数组分力,但是我们在分解力时,往往要根据力的实际效果进行力的分解,具体步骤如下:
①首先根据这个力的实际效果确定两个实际分力的方向。
②再根据两个实际分力方向作平行四边形,已知力为对角线,实际分力为邻边。
③然后根据平行四边形知识和相关的数学知识,求出两分力的大小和方向。
2、几个按实际效果分解的实例:
①地面上物体受斜向上拉力F作用,求F的分力。
②质量为m的物体静止在固定斜面上,求重力mg的分力。
③质量为m的光滑小球被竖直挡板挡住而静止在斜面上,求重力mg 的分力。
④质量为m的光滑小球被悬线挂靠在竖直墙壁上,求其重力mg 的分力。
⑤A,B两点位于同一水平面上,质量为m的物块被AO、BO两线拉住,静止在空中,求其重力mg的分力。
例1、如图所示,重物的质量为m,轻细绳AO和BO的A、B端是固定的,重物平衡时,OA水平,BO与水平面的夹角为?,AO受到的拉力F1和BO受到的拉力F2各为多大?
解题思路:重力的作用效果方向重力分解分力拉力.
自主解答:
变式训练:
1、如图所示,在三角形支架B点,用一根细绳挂一个重为120N的重物G,已知?=30°,求横梁BC和斜梁AB所受的力(A、C处为光滑铰链连接)
例2、把一个已知力F分解,要求其中的一个分力F1跟F成30°,而大小未知,另一个分力,但方向未知,则F1的大小可能是()
A. B. C. D.
思路点拨:利用矢量计算的三角形定则,如图所示,再解直角三角形,可求出F1的大小。
自主解答:
变式训练:
2、如图所示,有五个力作用于一点P,构成一个正六边形的两个邻边和三条对角线,设F3=10N,则这个五个力的合力大小为()
A. B.20N C.30N D.0
思路点拨:利用正六边形对边平行且相等,和三角形定则,可知F1与的合力等于多少,与的合力等于多少,然后,进进一步求合力.
自主解答:。