35 力的分解教案Word文件下载.docx

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2.会分析日常生活中与力的分解相关的问题。

3.会用三角形定则合成矢量

教学难点

1.分力与合力的等效替代关系。

2.根据力的实际作用效果进行力的分解。

教学方法

分析日常现象，提出问题，引导探究，实践体验，讨论交流，用物理语言描述出力的分解的方法

核心素养聚焦

力的分解是对物体进行受力分析，确定某些力的大小和方向的基本方法，而受力分析是整个力学的基础，因此力的分解知识和方法是学习的重点和高考的热点。

本节高考题通常结合物体的平衡以选择题的形式考查力的分解。

学习时应掌握力的分解的常用方法：

按实际效果分解、正交分解、三角形法则等。

做出力的平行四边形定则，正确确定分力和合力，利用数学知识求解分力是解题的基本思路。

1.按作用效果分解力

2.力的正交分解法的应用

3.力的动态变化问题分析

考点同步练习

1.理解力的分解概念，强化“等效替代”的物理思想，理解力的分解是力的合成的逆运算。

2.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。

3.会用做图法和直角三角形的知识求分力

4.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。

十、教学过程

教学准备

铅笔、细线、钩码（或支架、轻杆、橡皮筋、钩码）、小车、薄塑料板、多媒体。

教学过程：

一、导入新课

复习提问：

（复习上节课所学的有关力的合成的知识，引入新课题——力的分解）

什么是合力、分力、力的合成？

力的合成所遵守的法则是什么？

合力与分力的关系怎样？

二、进行新课

（一）力的分解

引导学生阅读教材P64及图3.5-1、图3.5-2并讨论：

1.斜向上对杆的拉力F产生了什么效果？

2.这样的效果能不能用两个力F1和F2来实现？

方向怎样？

3.F1和F2与F产生的效果是相同的，那么能不能用F1和F2来代替F呢？

学生活动：

通过阅读教材。

观察示意图、讨论，在教师的引导下，回答问题。

1.一个效果是使耙克服泥土的阻力前进，另一个效果是把耙向上提。

2.一个水平的力F1使耙前进，一个竖直向上的力F2把耙向上提。

3.可以。

点评：

通过实际问题激发学生学习的兴趣，提出渐进的问题，培养学生在实际问题中发现问题，用物理语言解决问题的能力，并逐步引入本节的内容。

教师活动：

教师总结引导：

1.F可以用F1和F2来代替，F1和F2就是力F的分力。

求一个力的分力叫做力的分解。

2.而F1和F2的合力就应该是F。

这说明力的分解和力的合成是怎样的关系？

这说明力的分解是力的合成的逆运算。

归纳问题，让学生注意前后知识的连贯性。

既然力的分解是力的合成的逆运算，那么力的分解也必然遵循平行四边形定则，即把一个已知力F作为平行四边形的对角线，那么，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。

而我们知道一条对角线可以作出无数个平行四边形，那么在进行力的分解的时候，可以有无数组解。

（见图3.5-2，可在图中比较一下合力与分力的大小关系）

但在解决实际问题过程中能不能随意分解呢？

讨论、思考。

发现问题、提出问题，引导学生深入思考。

用铅笔、绳套、钩码组成一套演示力的分解的实验装置，绳套一端系在食指上，一端系在铅笔末端，铅笔的顶端顶在掌心上。

在铅笔末端悬挂钩码，体会食指和掌心受力的情况，以体验拉力产生的效果，揣摩分力的方向。

（或该实验用让同学一手叉腰，另一同学按该同学的肘部或悬挂一重物，体会上臂和腰部的受力情况来完成。

如图3-5-10所示。

）

图3-5-10

（或如下页图3-5-11所示装置来演示：

让学生体会悬挂钩码后，两条橡皮筋发生的形变怎样，说明悬挂钩码后产生的拉力产生了怎样的作用效果。

图3-5-11

学生积极配合，认真完成实验。

培养学生的动手操作能力。

同学们经过亲身体会，讨论以下问题：

1.食指和掌心有什么感觉？

2.这种感觉说明铅笔末端悬挂钩码后产生的拉力产生了怎样的效果？

3.若用两个力来代替悬挂钩码后产生的拉力，这两个力的方向怎样？

4.这两个力与悬挂钩码后产生的拉力的效果是相同的，那么能不能用这两个力来代替那一个力呢？

5.这两个力与悬挂钩码后产生的拉力是什么关系？

学生通过亲自动手，亲身体会，讨论问题结论：

l.食指有被拉伸的感觉，掌心有被刺痛的感觉。

2.一个是拉伸细线，一个是压紧铅笔。

3.一个沿细线方向向外，一个沿铅笔向里。

4.可以。

5.这两个力是悬挂钩码后产生的拉力的分力。

通过实际操作和亲身体会，培养学生用物理语言分析问题、解决问题的能力。

教师引导学生思考：

l.悬挂钩码后产生的拉力可以怎样分解呢？

2.为什么这么分解呢？

学生讨论后进行作答：

1.悬挂钩码后产生的拉力可以分解成一个沿细线方向向外的拉力，一个沿铅笔向里的压力。

2.因为悬挂钩码后产生的拉力在这两个方向上产生了两个效果。

进一步探索，逐步推导。

教师引导学生总结：

那么在实际问题中进行力的分解时应遵循什么原则？

按照力的实际作用效果进行分解。

培养学生的概括能力。

综合点评：

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。

这里加了一个学生参与并可以亲身体会力的作用效果的小实验，激发学生的学习兴趣，培养学生动手操作和分析实际问题、归纳问题的能力。

现在我们知道，在实际问题中进行力的分解时，要按照力的实际作用效果进行分解。

下面我们来研究一个实际问题。

在日常生活中，我们常常会遇到各式各样的桥，而一些高大的桥要造很长的引桥，这是为什么呢？

（关于什么是引桥教师要给予简单的解释。

学生积极思考，认真讨论，得到不同结论。

加强物理与生活实践的联系，培养学生在实际问题中发现问题的能力。

对于学生讨论的结论，教师先不进行评价，而是引导学生建立物理模型：

车辆经过高大的桥时，要先上坡，再下坡，我们能不能把车辆的运动看做一个物体在斜面上的运动呢？

在教师引导下，积极思考，抽象出物理模型，培养学生建立物理模型。

培养学生建立物理模型，在模型中分析实际问题的能力。

演示：

用薄塑料板做斜面，将小车放在斜面上，让学生观察现象。

教师引导：

在斜面上运动的物体受到重力的作用，但它并没有竖直下落，而是要沿斜面下滑，那么在物体运动过程中重力产生了怎样的效果呢？

图3-5-12

教师重点引导，必须让学生明确一定是力在受力物体上产生的效果。

学生经过观察、思考、讨论，看到的现象：

斜面被压弯，同时小车沿斜面下滑。

在教师引导下得到：

一是使物体沿斜面下滑，二是使物体压紧斜面。

培养学生分析物理问题，用物理语言解决物理问题的能力。

既然重力产生了这两个效果，那么重力应怎样分解呢？

可以分解为：

一个沿斜面向下的力F1，一个垂直斜面向下的力F2。

运用所学方法，解决实际问题。

假设这个斜面的倾角为θ，如图3-5-12所示，那么重力的分力与倾角有什么关系？

试写出表达式。

学生独立推导，交流总结得出：

，。

培养学生运算能力。

通过这个表达式分析：

1.当θ变化时，F1和F2的大小如何变化？

2.在车辆上桥和下桥时，F1各起到什么作用？

3、通过这个结论，我们再来解释高大的桥为什么要造很长的引桥。

在教师引导下，用物理语言描述分析过程：

1.当θ增大时，F1增大，F2减小。

2.上桥时阻碍车辆前进，下桥时使车辆越来越快。

3.引桥越长，θ越小，F1越小，上桥时的阻碍作用减小，从而比较容易上桥，下桥时的加速作用会减小，从而保障行车时的安全。

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，让学生知道物理与生活是息息相关的，培养学生观察生活现象、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。

（二）矢量相加的法则

通过前面的分析我们已经知道，力是矢量，力的合成和分解都要遵循平行四边形定则。

求两个力的合力时，不能简单地把两个力的大小相加。

我们还学习过另外一个矢量——位移，两个位移的合位移应如何求解呢？

（教材P65图3.5-5）

引导学生阅读课文，逐个解决问题。

学生反思，阅读课文，讨论后回答：

位移相加时仍遵循平行四边形定则。

从另一个角度来看，两个位移与它们的合位移又组成一个三角形，阅读课文，思考讨论下面的问题：

l.什么是平行四边形定则？

2.三角形定则与平行四边形定则一样吗？

3.什么是矢量？

4.什么是标量？

教师归纳、总结。

学生看书讨论相关问题，记忆相关知识。

前后联系，深入探究，记忆分析。

提出问题：

一个物体的速度v1在一小段时间内发生了变化，变成了v2，你能根据v1、v2，按照三角形定则找出变化量Δv吗？

（教材P66图3.5-6）

教师归纳总结，进一步理解三角形定则，让学生体会：

末矢量总是平行四边形的对角线，等于初矢量与变化量之和。

学生回顾所学知识，独立完成后，讨论并回答。

进一步加深对所学知识的理解.

根据学生答案，做出评价和讨论。

仔细思考，认真体会。

矢量相加的法则比较抽象，这里利用位移的概念引入，便于理解，这一部分内容教材讲解十分详细，而且便于学生自学，这里教师只做引导，培养学生自学能力，加深对概念的理解和记忆。

（三）实例探究

1.分解一个力，若已知它的一个分力的大小和另一个分力的方向，以下正确的是（）。

A．只有唯一一组解B．一定有两组解

C．可能有无数组解D．可能有两组解

解析：

分解一个力，若已知其中一个分力的方向，可作出另一个分力的最小值，如图3-5-13所示，F2=Fsinθ。

（1）当F2＜Fsinθ，无解。

（2）当F2=Fsinθ，有唯一解。

（3）当Fsinθ＜F2＜F时，有两组解。

图3-5-13

（4）当F2＞F时，有唯一解。

所以正确答案是Ｄ。

利用几何知识求最小值是解本题的关键。

2.如图3-5-14所示，重力G=100N的物体置于水平面上，给物体施加一个与水平面成θ=30°

的拉力F，F=20N，受到力F作用后物体仍然处于静止状态，求：

①物体受到的支持力。

②物体受到的摩擦力。

图3-5-14

答案：

①90N②17.3N

三、课堂小结（略）

四、布置作业

教材P66问题与练习第1、2、3题。