6. 力的分解教案推荐

人教版普通高中课程标准实验教科书

物理必修一

第三章

第5节 力的分解教学设计（第一课时）

授课老师：江门市棠下中学

梁婉珍

【教学内容分析】

《力的分解》是《物理》（必修一）第三章《相互作用》的第五节内容，第三章《相互作用》包括两大部分：其一是在力的概念、特征的基础上，研究重力、弹力和摩擦力；其二

“等效”和“可逆”思想的指导下，研究力的合成和力的分解，最后引出矢量、标量的概念。这些都是为了第四章《牛顿运动定律》的学习做铺垫——物体的受力情况决定物体的运动情况；物体的运动情况取决于物体的受力情况。本节的学习基于《力的合成》的知识储备，主要体现“合成”与“分解”的等效性、可逆性和统一性，不仅是下一章学习的基础，还为“运动的合成与分解”做了思想方法上的准备，起着“伏笔”的作用。

【学情分析】

从物理知识的角度看，学生已经通过实验探究，感悟和理解了合力、分力的概念和平行四边形定则，具备了学习《力的分解》的认知基础。但是，本节的学习要求使用“数形结合”的思想方法，尤其是几何知识、几何作图和函数运算。这些数学方面的能力要求是学生深入学习本节的困难和障碍。所以，本节的新课教学安排两课时，问题的选择要循序渐进，不宜过难。

【教学目标】

（一）知识目标：

1、理解力的分解概念、力的分解是力的合成的逆运算、力的分解遵守平行四边形定则。

2、掌握一般情况下力的分解根据力的作用效果确定分力方向；

3、会用作图法和直角三角形的知识求分力。

4、掌握矢量相加的法则

（二）能力目标：

1、培养观察、实验能力和运用数学方法解决物理问题的能力。

2、强化“等效替代”观念。

（三）情感态度与价值观：

（1）培养学生参与课堂活动的热情。

（2）培养学生将所学知识应用于生产实践的意识和勇气。

【教学重点和难点】

1、

如何确定一个力产生的作用效果，从而确定分力方向。

2、用作图法和直角三角形知识求分力。

3、运用物理规律分析和解决实际问题。

【教学过程】

人教版普通高中课程标准实验教科书

物理必修一

第三章

一、新课引入

小游戏：“四两拨千斤”实验

（通过小游戏，可以激发学生兴趣，引发学生进一步的思考.）

二、新课教学

1、概念回顾

1）合力与分力，力的合成遵循平行四边形定则。

2）已知分力求合力，叫力的合成。已知合力求分力，则叫力的分解。

2、力的分解

板书：1）概念：已知合力求分力，叫力的分解。

板书：2）规律：力的分解是力的合成的逆运算，遵循平行四边形法则

（做一做）如图所示的力F，请作出它的分力？（学生之间互相交流作的图！）

由此可见，因为没有给定分力方向，力的分解有无数多种形式。

提出问题：在实际问题中，分力的方向到底如何确定呢？这是本节课的核心问题之一。

板书：3）确定分力的方向：由力的作用效果确定

探究1、已知放在斜面上的物体所受重力为G，斜面倾角为θ

，放在斜面上的物体所受重力G产生怎样的作用效果？如何分解？并求出分力的大小和方向。

模拟实验：

较柔软的薄木板搭成斜面，小车在薄木板上从静止释放，小车沿木板下滑，下滑过程中木板被小车压弯。

学生活动：

观察：重力作用在物体上在什么方向产生哪些作用效果？

讨论：你认为重力的分解应该分解成哪两个方向？

思考：重力的分力G1和G2的大小分别是多少？它们是物块受到的力吗？

重力产生了两个效果：

1）使物体沿斜面向下运动； 2）压紧斜面，使斜面弯曲

则根据合力与分力的等效性原则，分力应该也取上述两方向。

知道分力方向后，画出平行四边形，由几何关系即可求出分力的大小。

由几何关系可得： Ｇ1=Gsinθ

，

Ｇ2=Gcosθ

强调：它们不是物块受到的力，是重力的两个效果分力，＂等效替代＂重力．

生活中的应用：

人教版普通高中课程标准实验教科书

物理必修一

第三章

为什么山路通常修成盘山公路，而不是直接从山脚修到山顶或直接？桥梁却要建成很长的引桥，甚至绕几圈才上桥？

讨论分析：减小θ，减少重力沿斜面向下的分力，只要较小的牵引力就能爬坡上桥。 探究2：如图所示，可自由转动的轻杆BC水平，与轻绳AC夹角为θ，在它们的连接处C点悬挂一重为G的法码，如何分解法码对C点的拉力F，并求出分力的大小和方向。

学生实验:以铅笔代替杆BC，用法码的重力拉杆，让学生体会F的作用效果。

（1）拉力F产生哪两个作用效果？

拉力F产生了两个效果：

1）绳子拉手指，即F1

2）铅笔压疼手掌心，即F2

（2）两分力大小分别是多少？（运用三角形知识求解）

F1FGFG , F2

coscostantan

归纳总结：力的分解的基本步骤

1）根据力的作用效果确定两个分力的方向

2）根据已知力和两个分力方向作平行四边形，作出两个分力

3）根据平行四边形，利用几何关系计算而确定分力的大小

实战演练：如图，如何分解拖拉机拉耙的力？

解：如图

由几何关系：F1Fcos F2Fsin

生活中的应用：“四两拔千斤”实验的原理解释。

生活中的应用：如图，如果让你来处理索道的技术问题，请问索道应设计的绷直还是松一些?

讨论分析：松点好，松一些会使得夹角小一点，这样索道受到的拉力也会小一点。

4、矢量相加的法则

人教版普通高中课程标准实验教科书

物理必修一

第三章

回顾位移的概念，提出位移的相加也符合平行四边形定则，并提出矢量的概念。

矢量：既有大小，又有方向，相加时遵从平行四边形定则。

如：力、位移、速度、加速度等.

板书：４)矢量相加的法则：平行四边形定则或三角形定则

三、总结

1、定义：已知合力求分力叫力的分解。

2、规律：力的分解遵循平行四边形定则。

3、确定分力方向：按力的作用效果分解。

4、矢量相加法则：平行四边形定则和三角形定则

堂上检测：

1．（多选）若将一个力F分解为两个力F1、F2，则下列说法正确的是(

) A．F是物体实际受到的力 B．F1、F2不是物体实际受到的力

C．物体同时受到F、F1、F2三个力的作用 D．F1、F2共同作用的效果与F相同

2（单选）、物体沿斜面下滑时，常把物体所受的重力分解为（ ）

A．使物体下滑的力和斜面的支持力． B．平行于斜面的分力和垂直于斜面的分力

C．斜面的支持力和水平方向的分力 D．对斜面的压力和水平方向的分力

3．（单选）放在斜面上的物体，所受重力G可以分解使物体沿斜面向下滑的分力G1和使物体压紧斜面的分力G2，当斜面倾角增大时（ ）

A. G1和G2都增大 B. G1和G2都减小 C. G1增大，G2减小 D. G1减小，G2增大

4．（单选）如图所示，三段不可伸长的细绳，OA、OB、OC能承受的最大拉力相同，它们共同悬挂一重物，其中OB是水平的，A端、B端固定在水平天花板上和竖直墙上．若逐渐增加C端所挂重物的质量，则最先断的绳是(

) A．必定是OA C．必定是OC 【作业】：

1、如图：细线OA和OB系住一重为G的勾码，OA和OB与竖直方向的夹角分别为30°和60°，如何对重力G进行分解？大小分别等于多少？

2、重力G的光滑球被竖直挡板挡住，静止在倾角为θ的斜面上，如图所示，将图中球的重力进行合理分解并求出分力的大小。

B．必定是OB

D．可能是OB，也可能是OC

人教版普通高中课程标准实验教科书

物理必修一

第三章

3．如图所示，将绳子的一端系在汽车上，另一端系在等高的树干上，两端点间绳长为10 m．用300 N的拉力把水平绳子的中点往下拉离原位置0.5 m，不考虑绳子的重力和绳子的伸长量，则绳子作用在汽车上的力的大小为(

) A．1 500 N C．300 N

B．6 000 N D．1 5003 N