(学案)3.5力的分解

力的分解方法

力的分解是高中物理的一个核心思想。虽然不会有题目考察力的分解的概念，但是基本上所有题都需要用到力的来分析的思想。力的分解通常有两种方式，一是按力的作用效果分解，另一种是正交分解。这两种方式适用的场景不同，选取当前场景中合适的方法会有效简化我们的解题过程。下面我来介绍一下这两种方法分别适合什么场景。

按力的作用效果分解

举个例子，如下图

物体静止在斜面上。斜面上的物体受重力摩擦力支持力。重力的作用效果有两个，一个是把物体压在斜面上（即Gcosθ），另一个是把物体往斜面下拽（即Gsinθ）。因此我们可以把重力分解成这两个力，这就是按力的作用效果分解的意思。

如果题目中力的实际作用效果的方向上很容易找到平衡力，那就用按力的作用效果分解。比如上面的例子，我们很容易看出，重力沿斜面方向的分力可以和摩擦力平衡，重力垂直于斜面的分力和支持力平衡，因此我们按力的作用效果分解很容易写出以下两个方程式：

N+Gcosθ=0

F+Gsinθ=0

正交分解

如下图：

正交分解是指不考虑力的实际作用效果，统一将所有力分解成水平方向（x）和竖直方向（y）两个分力。

如果题目中力的实际作用效果不明显，或者物体受的力较多，那推荐用正交分解法。将每个力都分解成水平和竖直方向，然后每个方向上的所有分力加加减减，最终可以把这些力统一转化为水平方向和竖直方向上的两个力，这样虽然每个力都要分解，过程多了一些，但是我们的思路是很清晰的。

总结

其实我们做力的分解的目的是为了列出平衡力方程式。以上两种方法没有优劣之分，可能在某些场景下按力的作用效果分解更容易列出平衡力方程式，而在另一些场景下正交分解更加有效。大家还是需要多做题，多思考，做的题目足够多了自然会养成题感，会很快选出当前最适合的方法。

高中物理【力的合成和分解】优质学案

第1课时 力的合成和分解

学习目标要求

核心素养和关键能力

1.通过实际生活实例，体会等效替代物理思想。

2.通过实验探究，得出力的合成与分解遵从的规律——平行四边形定则。

3.会用作图法和直角三角形的知识解决共点力的合成与分解问题。

4.运用力的合成与分解知识分析日常生活中的相关问题，培养将物理知识应用于生活和生产实践的意识。 1.核心素养

能完成“探究两个互成角度的力的合成规律”实验，观察实验现象，发现并提出物理问题；能通过图形分析、寻找规律，体会等效替代的思想方法。

2.关键能力

几何法解决力的合成与分解问题。

授课提示：对应学生用书第83页

一 合力和分力

1．合力：假设一个力单独作用的效果跟某几个力共同作用的效果相同，这个力就叫作那几个力的合力。

2．分力：假设几个力共同作用的效果跟某个力单独作用的效果相同，这几个力就叫作那个力的分力。

二 力的合成和分解

1．力的合成：求几个力的合力的过程。

2．力的分解：求一个力的分力的过程。

3．平行四边形定则

在两个力合成时，以表示这两个力的有向线段为邻边作平行四边形，这两个邻边之间的对角线就代表合力的大小和方向。如图所示，F表示F1与F2的合力。

4．力的分解 (1)力的分解也遵从平行四边形定则。

(2)如果没有限制，同一个力可以分解为无数对大小、方向不同的分力。如图所示。

(3)一个已知力的分解要根据具体问题来确定。

5．多个力的合成方法

先求出任意两个力的合力，再求出这个合力跟第三个力的合力，直到把所有的力都合成进去，最后得到的结果就是这些力的合力。

三 矢量和标量

1．矢量：既有大小又有方向，相加时遵从平行四边形定则的物理量。

2．标量：只有大小，没有方向，相加时遵从算术法则的物理量。

3．三角形定则：把两个矢量首尾相接，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，如图所示。

力的合成与分解学案

知识达标:

1、运算法则：只有大小没有方向的物理量叫标量，运算法则是 ，既有大小，又有方向的物理量，叫 ，运算法则是 _____________________________________________。

2、平行四边形定则：如果用___________________________________________________作平行四边形，那么，合力的大小和方向就可以用_____________________________来表示。

3、力的合成：①在F1、F2大小一定时，θ角越大，合力越 。②合力的取值范围：┃F1—F2┃≤F≤F1+F2；如果θ没有限制，F可以取该范围内的任意值么 。

③合力可以比分力大么？ ，可以比分力小么？ ；可以等于分力么

4、力的分解：分解某个力时，既可以按照这个力产生的效果分解，也可以进行 分解；

①已知合力和两个分力的方向，求两个力的大小，有 组解；

②已知合力和一个分力的大小和方向，求另一个分力的大小和方向，有 组解；

③已知合力和一个分力的大小和另一个分力的方向，有 组解；

④①已知合力和两个分力的大小，求两个力的方向时，有 组解；

经典题型：

1、作用在同一点上的两个力，大小分别是5N和4N，则它们的合力大小可能是（ ）

A、0N B、5N C、 3N D、10N

2、如图所示，在倾角为α的斜面上，放一质量不m的小球，小球被竖直的木板档住，不计摩擦，则球对档板的压力大小是…………………………………………………（ ）

A、

第4节 力的合成和分解

学习目标

核心素养形成脉络

1.知道合力、分力以及力的合成、力的分解的概念．

2．理解平行四边形定则是一切矢量合成的普遍法则，会用平行四边形定则求合力，知道分力与合力间的大小关系．(重点)

3．知道共点力的概念，力的分解原则，会用作图法、计算法求合力．(难点)

4．知道力的三角形定则，会区别矢量和标量．(重点，难点)

5．会用正交分解法求分力．

6．会通过实验探究力的平行四边形定则.

一、合力与分力

1．共点力：作用在物体的同一点或者延长线交于一点的一组力．

2．当物体受到几个力的共同作用时，可以用一个力代替它们，这个力产生的效果跟原来几个力的共同效果相同，那么这个力就叫做那几个力的合力，原来的几个力叫做这个力的分力．

二、力的合成和分解

1．力的合成定义：求几个力的合力的过程．

2．平行四边形定则：两个力合成时，以表示这两个力的线段为邻边作平行四边形，这两个邻边之间的对角线就代表合力的大小和方向．

3．多力合成的方法：先求出任意两个力的合力，再求出这个合力与第三个力的合力，直到把所有的力都合成进去，最后得到的结果就是这些力的合力．

4．分解法则：遵循平行四边形定则．把一个已知力F作为平行四边形的对角线，与力F共点的平行四边形的两个邻边，就表示力F的两个分力F1和F2.

5．力的分解依据

一个力可以分解为两个力，如果没有限制，一个力可以分解为无数对大小、方向不同的分力．

三、矢量和标量

1．矢量：既有大小，又有方向，合成时遵守平行四边形定则或矢量三角形定则的物理量． 2．标量：只有大小，没有方向，求和时按照算术法则相加的物理量．

思维辨析

(1)合力及其分力可以同时作用在物体上． ( )

(2)几个力的共同作用效果可以用一个力来代替．( )

(3)两个力的合力一定比其分力大．( )

(4)在进行力的合成与分解时，都要应用平行四边形定则或三角形定则．( )

(5)既有大小又有方向的物理量一定是矢量．( )