6. 力的分解第二课时教案

城郊中学

3.5 力的分解 教案

授课人：陈阳

【教学目标】

知识与技能

1．认识力的分解与力的合成互为逆运算，都是“力的等效替代”的思想，满足力的平行四边形定则。

2．了解力的分解具有惟一性的条件，掌握按力的效果进行力的分解的方法。

[来源:Zxxk.Com]过程与方法

1．学生通过观察、实验理解力的等效性，学会用作图法和计算法处理问题，学习用数学工具解决物理问题的方法。

情感态度与价值观

1．学习和领会“等效替代”的思想。

2．通过力的合成和分解的学习，感受对立统一的观点在物理学中的意义。

【教学重点】

1.理解力的分解是力的合成的逆运算，利用平行四边形进行力的分解. 2.如何判定力的作用效果及分力之间的确定. 【教学难点】

1.力的分解方法及矢量相加法则. 2.力分解时如何判断力的作用效果及确定两分力的方向. 【教学工具】

多媒体，斜面，重物，海绵。

【教学过程】

【新课引入】

在日常生活中有时会碰到这种情况：当载重卡车陷于泥坑中时，驾驶员按图所示的方法，用钢索把载重卡车和大树栓紧，在钢索的中央用较小的垂直于钢索的侧向力就可以将载重卡车拉出泥坑，你认为驾驶员是吹牛吗？

§3.5 力的分解

一、提出问题

1：什么是力的分解

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2：力为什么要分解

3：力应该怎样分解

4：能解决什么问题

二、新课教学

一：什么是力的分解

★已知分力求它的合力的过程叫做力的合成

★已知一个力求它的分力的过程叫做力的分解

合成

合力F 等效替代

分解

分力F1和F2

1.几个力，如果它们产生的效果跟原来一个力产生的效果相同，这几个力就叫做原来的那个力的分力。

2.求一个已知力的分力叫做力的分解。

3.力的分解是力的合成的逆运算，力的分解遵循平行四边形法则。◆力的分解也遵守平行四边形定则

因为分力的合力就是原来被分解的那个力，

所以力的分解是力的合成的逆运算，同样遵守平行四边形定则。

方法：把已知力作为平行四边形的对角线，平行四边形的邻边就是这个已知力的两个分力。

二：力为什么要分解

[来源:学+科

+网Z+X+X+K（放录像：牛耕地、人拉旅行箱等）

图3-5-2 问题：各段录像片有什么共同的物理现象？斜向上的拉力产生了什么样的效果？如何分解这个斜向上的拉力？

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★通过力的分解，可以求出一个力的两个贡献

★通过力的分解，可以使关系由复杂变得简单

三：力应该怎样分解

请问：

如果不加任何要求，一个力可以有多少种分解方法？

★是由研究的问题所决定的，选择的分解方法要有利于问题的解决。一般情况下，要选择按力的实际作用效果进行分解

确定分力原则

【学生活动】让学生受托一本厚书手不断倾斜体会重力的作用效果。

【观看视频】物体放在斜面上，观察重力的作用效果

效果一：

使物体沿斜面下滑

效果二：使物体紧压斜面

例1：放在水平面的物体受到一个斜向上的力F，F与水平方向成θ角，如图所示，试分解力F。

教师演示：取一块粘有厚海棉的木板，水平放在桌面上，海棉上放一铁块

学生观察：此时可看到海棉的凹陷。

提出问题：用一斜向上的力拉铁块，海棉凹陷程度会发生什么变化？让两名学生上来演示并观察结果。

得出结论：此时观察到海棉凹陷程度变小，同时铁块向前运动。

分析：斜向上的拉力F产生两个效果：一是水平向前拉物体，二是竖直向上拉物体。所以根据力的作用效果可将F分解为沿水平方向的分力F1和沿竖直方向的分力F2，则力F1和F2的大小为：F1=Fcosθ，F2=Fsinθ。

拓展：如果将作用于物体上的力改为斜向下，你认为该力产生什么效果？

学生活动：用带有海棉的木块与铁块进行演示，并叙述力F产生的效果，然后据效果进行分解。

四：能解决什么问题

例题：把一个物体放在倾角为θ的斜面上，物体受到竖直向下的重力，但它并不能竖直下落。从力的作用效果看，应该怎样将重力分解？两个分力的大小与斜面的倾角有什么关系？

（二）力的分解实例分析：

例1：将一个物体放在斜面上，物体受到竖直向下的重力，重力产生什么样的作用效果呢？

在前面实验的基础上，提出问题：如何演示重力在斜面上产生的效果？

学生演示分析得出结论：放在斜面上的物体产生两个效果。

效果一：使物体沿斜面下滑。效果二：使物体紧压斜面。

学生活动：叫两名学生到前面据力的作用效果将重力进行分解，其他同学在下面进行。

教师：指导学生在作图时注意的问题，力的分解图要作得大一些，容易观察。

[来源:学科网][来源:Zxxk.Com]

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F1=Gsinθ，F2=Gcosθ。[来源:学。科。网Z。X。X。K]

分析讨论：

当斜面倾角θ增大时，分析F1和F2如何变化？

随θ角的增大，F1增大，F2减小。

[请问]生活中还有那些用到力的分解的例子？

问题：高大的桥要造很大的引桥？

学生讨论：为什么要这样做？

据刚才的讨论，随θ的增大、F1增大、F2减小，车辆上桥时，分力F1阻碍车辆前进，车辆下桥时，分力F1使车辆运动加快，为了行车方便与安全，高大的桥要造很长的引桥，[来源:学|科|网Z|X|X|K][来源:学&科&网]来减小桥面的坡度。

反馈训练：

【例题】：一个大人拉着载有两个小孩的小车匀速前进。大人的拉力为135N，拉杆与水平地面成

θ

＝53°，问使小车前进的动力有多大？

解：大

小：F1=F·cosθ=135×cos53°=135×0.6=81N 方

向：水平向前

【例题2】已知重力G，求在下列两种情况下重力G的两个分力

【小

结】

1、理解合力与分力的概念，及“等效替代”的物理思想。

力的合成与分解都遵循平行四边形定则。

2、求一个已知力的两个分力的任意解是无数的。

3、实际应用中，分解一个力，常根据这个力的实际

作用效果来确定分力的方向。再由几何关系求两

个分力的大小。

注：有时也按照需要进行分解，

如正交分解法，在下节课在继续学习。

【作 业】

课后练习

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