力的分解教学设计

课题§力的分解知与能教学目标教学重点、难点教学方法教学手段

．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．过与法．通过设置问题，启发学生的思考，启迪学生的物理思维．．通过组织探究实验，训练学生明辨是非、格物致理的能力．情态与值．通过组织探讨和探究实验，培养学生的合作精神，使学生体会到在交流中可以提高自己的能力．．让学生初步体会到物理学的和谐美和统一美．．通过分析实际问题，激发学生的学习兴趣．教重．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．教难应用平行四边形定则和三角形定则进行矢量运算．探究、讲、讨论、练教具准备多媒体课件、台秤、钩码、砝码、细绳、薄板钢条．1N0.*

教学活动[新课导(演示实验)用一根细线提起一个重物和用两根细线同时提起这个重物，在实验演示之前先展示问题．师：是一根细线容易断还是两根细线容易?生：非常肯定地回)当然是一根细线容易断．实际演示，当两根细线之间的夹角较大时，两根细线中的一根先断通过实际实验，和学生的认识形成较大的反差，可以激发学生兴趣，引发学生进一步的思考．师：我们学习完这一节课“力的分解”之后就会明白这个问题．[投影出思题．么力合?．何两互角的的力．下两力合：＝30N，F2=40N，方互垂．＝50N，＝，互120‘．[学生活]解思题[教师抽部学用图和析的解程，在物影上析][过渡引在的成，们道当个的用果某力同，这个就以这一力替那反来也用几力代一力作效果这是的解[新课教一力分师我上节学了力合，在我学力分，大根力合的义方来定一什是的解生求个分的程方叫力分．师求力方是么生(一起回)平四形则师那求力方是么大家胆猜一．学探讨力分的法生(小声、敢定有犹)可能是行边形则师你出个论依是么生从辑度这个力合就原被解那力，所以的解是的成逆算因力合遵平四形则那力分也该遵平四形则师：微笑鼓励)才这位同学分析得非常好，像这种方法我们并没有通过实验来验证结论，而是通过逻辑推理进行分析探究，这种研究问题的方法叫做理论探究．根据这个结论，要分解个力，我们应该把这个力当成什?生：我们要把这个力当成平行四边形的对角线．师：当用平行四边形的对角线表示合力时，那么分力应该怎样表?生：分力应该是平行四边形的两个邻边．师：如果对角线确定了以后，根据几何学的知识，它的两条邻边是不是就唯一确定了生：不是，当对角线确定了以后，它相邻的边有很多组．师同们练本作一对线然作条角相的两边看够多条学练，验加限的，个的力无组2N0.*

生：有无数组解．师这研一力分显是可能，是现的，么们该样究一力分呢?生：可以放在具体受力环境中进行解决．[演示实]参考实验，可以进行实物投影图35—师：一个水平放置的薄木片，在它的上面放置一个小物体，可以观察到什么现生：可以看到薄木片被压弯，师：这个果由么因起的生是于体身重引的它生一使体下的效．师：我们能不能把木片竖直放置而使物体静止如果不能，应该怎样才能使它静生：当不，该一绳拉住体能它止师为使的用果容被察，们一橡筋替绳，木竖放时(图——，橡皮发了变也是到弹；片不发生形?继续演示实验师：仔细观察木片竖直放置时，木片的受力形变情况和橡皮筋的受力形变情况应该是怎样的呢生木不生曲说木没受物体的用橡筋拉了说橡筋物有的用师：使橡皮筋发生形变的力是什么?生：原因还是由于物体受到重力使橡皮筋发生了形变．师如既竖放木，不平置片而让片地面一度图3——3)，我再看下皮和片形情．生：木片和橡皮筋同时发生了形变，说明两个物体都受到了力的作用．多媒体投影例题把一个物体放倾角为口的斜面上物体受到竖直向下的重力但它并不竖直下落．从力的作用效果来看，应该怎样将重力分?个分力的大小与斜面的倾角有什么关师：大家可以讨论探究应该怎样解决这个问题．学生讨论探究，自己独立完成解答过程生：根据刚才的分析，根据重力产生的效果，重力应该分解为这样两个力：平行于斜面使物体下滑的分力Fl、直于斜面使物体压紧斜面的力．师：由几何关系可知，这两个力和重力之间的关系是怎样?生：F1＝Ө＝．师：由刚才那位同学推导出的公式知，这两个分力的大小与物体本身的重力和斜面倾有关，有什么关系生：斜面倾"增大时，Fl变、都小．师：下面我们再通过实验验证一下是不是这样．(实验验证通过抬高木片的一端使木片与地面间的夹角逐渐增大，通过观察橡皮筋形变量来看的化，通过观察木片的形变程度的观察来看F2的化．(注意：如果物体是一个木块的话应该让木块和木片之间的摩擦很小可以用小车代替木块来做实验为动摩擦比滑动摩要小)画模拟刚才实验的过程．以便学生能够更为全面地了解两个分力的变化情况投影展示桥梁的引桥，引发问题师我们知道梁建设得越长耗的生产资料越多什么桥梁的引桥还要建设那么长?生增大引桥的长度的目的是减小桥与地面之间的夹角而使汽车的重力沿桥面方向的分力减小，减少交通事故的发生．师：刚才这位同学分析得很好，为了加深对力的分解的认识，我们看以下的练习题．[课堂训3N0.*

2xl2xl2l2l21．如果斜拉桥塔柱两侧的钢索不能呈对称分布，如图—5所示，那么怎样才能保持塔柱所受的合力竖直向下?解析因钢索的斜向拉力会对柱产生两个效果方面竖直向下压塔柱另一方向沿水平方向拉塔柱故可以把两个斜向拉力各分解为一个竖直向下的分力和一个水平方向的分力使一对钢索对塔柱拉力的合力竖直向下，如图示，只要它们的水平分力大小相等可以了，即F,而＝Fsina，＝Fβ所以有＝Fsin，/＝β．结论：两侧拉力大小应跟它们与竖直方向夹角的正弦成反比．倾＝斜面上有一块竖直放置的挡板挡和斜面之间放有一个为＝20N的光滑圆球，如图所示．试求这个球对斜面的压力和对挡板的压力．答案；3/3N

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N，解析：球受到向下的重力作用，这个重力总欲使球向下运动，但是由于挡板和斜面的支持，球才保持静止状态，因此球的重力产生了两个作用效果，如图所示，根据作用效果分解为两个分：(1)使球垂直压紧斜面的力；使球垂直压紧挡板的力．由几何知可得几与几的大小．如图—7所，三个力可构成一个直角三角形．由几何关系得，球对挡板的压力F1＝Gtana33

N，方与挡板垂直．球对斜面的压力F2=G/cosa=

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N，方与斜面垂直．(注意以上两个例题可以根据学生的实际情况选用，其中第一个难度大些，可供学生整体水平较高的班级使用，第二个和我们的例题类似，可以在例题之后直接进行，如果再进一步地研这个问题，可以使挡板缓慢地逆时针旋转，让学生求解在这种情况下重力两个分力的变化情况，炼学生分析动态变化的问题的能)二矢相法师过这两节课的学习们道力是矢量的合成与分解不能简单地进行力的代数加减，而是根据平行四边形定则来确定合力或者分力的大小和方向面们学过的矢量还有位移位的相加也遵循平行四边形定则?我们来看教材页“矢量相加法则”部分内容，然后回答有关问题．学生阅读课本有关内容，初步认识平行四边形定则不仅仅适用于力的合成与分解，同样也适用于其他矢量的合成与分解，通过学生自己总结分析，可以提高学生物理知识的迁移能力、用一种方法解决不同问题的能力．师：位移的矢量合成是否遵守平行四边形定?生：位移的合成也遵守平行四边形定则．师：什么叫三角形定生：把两个矢量首尾相接从而求出合矢量的方法，叫做三角形定则．平行四边形定则和三角形定则实质上是一样的，只不过是一种规律的不同表现形式．师：什么叫做矢量，除了位移和力，我们所学的哪些物理量还是矢生：既有大小又有方向，并且在相加时遵从平行四边形定或三角定的物理量叫做矢量．除了位移和力之外，我们所学过的速度、加速度等都是矢量．师：什么是标量，我们以前所学的哪些物理量是标生：只有大小，没有方向，求和时按照算术法则相加减的物理量叫做标量．我们以前所学过的质量、体积、距离、密度、时间等物理量都是标量．(课堂训练举重运动中保持杠铃的平衡十分重要．如图—5—示，若运动员举起lN的杠铃后双4N0.*

臂保持°角，处于平衡状态，此时运动员两手受力各为多?(sin53°，cos53°＝0.6)答案：1[小结]对于力的分解，学生比较容易理解，而对于力的分解要按照力的实际作用效果进行分解这一点，较难理解．这节课多处增加了学生参与，并通过亲身体会力的作用效果的这个小实验，激学生的学习兴趣，培养学生动手操作和分析实际问题的能力、归纳问题的能力．把物理公式与生活实际联系起来，用物理语言解释生活现象．通过分析日常生活中应用力的分解的现象学知道物理与生活是息息相关的养生观察生活现象，发现问题、建立物理模型、用物理模型解决问题、用物理语言解释现象的能力．于正交分解的掌握老师们可以根各自的情况进行补充为正交分解的方法在今后的学习中经常用到，是最常见的一种处理力的方法，可以根据实际情况安排一节习题课，增加生对力的分解识的理解．[课堂讨[投影讨论考：已两个分力只求出一个合力为什么把一个力分解可以得到无数对大小向不同的分力．把一个一定的力分解为两个等大的力，那么，随着两分力间夹角的变化，两分力大小如何变化放在斜面上的物重力分解为沿斜面的分力几和垂直于斜面的分力几同认为F：就是物体对斜面的压力，这种说法是否正?为?．为什么力的合成和力的分解都遵守相同的定?[学生活动]分组讨论并互相交流．[教点．以两个分力为一组邻边，只能画出一个平行四边形，所以，根据两个分力只能求一个合力．而仅仅根据一条对角线可以作出无数个平行四边形，有无数对不同的斜边，所以如果没有他条件限制，可以把一个力分解成无数组大小、方向不同的分力．．在合力一定的情况下．随着两等大的分力间的夹角的增大，两分力增大，随着两力间夹角的减小，两分力也减小．．重力的分力几仍是由于地球的吸引而产生的，作用在物体上，其效果是使物体压斜面；而物体对斜面的压力是弹力，是由于物体形变产生的，其受力物体是斜面，所以重力沿垂直于面的分力几与物体对斜面的压力是两个不同的力．．因为力的合成与力的分解都是矢量运算．所以都遵守相同的法则，且它们互为逆算．补：．于的解(1)力分遵平四形则相于已对线邻．(2)两力合唯确，个的个分在附条时从论讲分无组力但具问中应据实产的果分．(3)几有件力分①知个力方，两分的小，分法唯的．②知个力大和向求一分的小方时其分方也唯的③知个力大，两分的向，分法唯．④知个力大和一分的向求个力方和另个分的小其分方可唯．可不一(4)将个分为个相直力有几分：5N0.*

xyyxyxyyxy分：无数分，要表这个的向段一任画条线在有线的一向条线垂，是种法(5)将在面质为的物体重mg分解下力F1和对斜面压这说正吗?分：解下力这说法正的但的另一分F2不物对面的力而使体紧面力从的质看F2是于力分，物体斜的力于力所这说不确(6)用的量角定分力小的规：①已合F的大小方及个力的方时另个力F2取最值条是分垂．右所．F2的最值：F2min＝Fsina②已合的方及个力1的大、向，一分F2取小的件；求力与力垂，右所，的最值：．③已合的大及个力F、大小，一分F。最值条是已大小分，合F同向F2的小为，F-F1｜．(7)正分法把个分成个相直分，种解法为交解法用交解求力步：①先立面角标，确正向②各力轴y轴投，应注的：确的方相