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《力的分解》教学设计

栾城职教中心

范瑞刚

教材的地位和作用：

“力的分解”是第二章第三节的内容，在之前学生已经学习了“生活中常见的力”及“力的合成”两节。力的分解是等效思想的具体应用，等效思想是物理学重要的思想方法之一，本节教学要注意让学生进一步了解和运用等效思想。分解法是力的运算的手段和方法，通过《力的分解》一节的学习进一步掌握平行四边形定则，为牛顿第二定律的应用乃至整个高中物理的学习奠定基础。所以本节内容具有基础性和预备性。

应用数学知识解决物理问题的能力是高中物理要求的五种基本思维能力之一，本节内容要求学生要会运用平行四边形、直角三角形、菱形等数学知识计算分力的大小，因此教学中要有意识的培养学生的知识迁移能力。

学情分析：

学生通过前面知识的学习，已对力的基本概念、力学中三种常见的力、合力与分力的等效替代关系有了一定的认识，形成了一定的认知结构，并通过力的合成方法学习初步认识了力的平行四边形定则，为本节课的探究学习奠定了基础。

教学目标：

1．知识目标：，

（1）理解力的分解概念，知道力的分解是力的合成的逆运算，遵守平行四边形定则，在无条件限制时一个力可以分解成无数对分力。

（2）知道力的分解可以按力的实际作用效果分解，并能根据具体情况运用力的平行四边形定则根据几何关系求解分力。

2．过程与方法：

经历在实际问题中建模、分析过程，领悟等效替代的思想方法。

3．情感目标：

(1)通过有关㖥的分解的实例分析，感情力的分解在日常生活中的应用价值；通过对赵州桥力学结构的分析领略我国古代人匀利用力学原理的久远历史和伟大创造。

(2)培养分析观察能力，物理思维能力和科学的研究态度。

教学重点和难点：

教学重点：力的分解及其方法。

教学难点：实际问题中如何根据力的作用效果确定两个分力的方向

教学设计流程图：

教学过程：

（一）

新课引入

学生观察教材P/62图2-25。

为什么货车陷入路边泥洼中，靠自身动力无法脱身，而两个人却能把货车拉出泥洼？（货车的动力一定大于人的拉力）

引起学生好奇，要解决这个谜题，我们今天就来学习力的分解。

（二）新课教学

⑴复习力的合成，便于学生学习新课。

⑵提出问题：力的分解应如何进行？

结论：力的分解是力的合成的逆运算。

⑶如何确定两个分力的方向呢？根据平行四边形定则来分解又如何呢？

使学生明确，如果根据平行四边形定则一个已知力分解为两个力有无数组解。

但是从解决实际问题的需要来看，即如果给定适当的条件，分解的答案也是能唯一确定的。

⑷探究Ⅰ（播放演示实验视频录像）

观察在斜面上的重物，其重力产生的效果。

步骤一：倾角不变情况下，在小车上一大钩码，待稳定后引导学生观察。

步骤二：在小车重力不变情况下，改变倾斜角，引导学生观察。

分析：重物沿斜面有下滑趋势，对斜面有垂直于斜面、向下压的作用。因此，其重力可分解为这两个方向的分力。

结论：已知一个力，根据这个力的作用效果来确定两个分力的方向，接着根据平行四边形定则计算分力的大小。

G1θG2G G1=Gsinθ G2= Gcosθ

⑸探究Ⅱ（分组实验）

设问：如下图，大人斜向上拉车的力产生哪些效果？（物理练习中相应的作业题）

[器材]（每两个学生一套）台秤、木块（一侧面带羊眼）、夹有滑轮的支架各一个，钩码细线若干。

[步骤]

①把木块放在台秤上，如上图，观察台秤的读数。

②用细绳一端与木块上的羊眼相连，另一端与钩码相连，并把绳子挂在支架上的滑轮上。保持滑轮的高度不变，增加绳上的钩码，观察台秤相应的读数。

③保持钩码不变，改变滑轮的高度，观察台秤相应的读数。

通过探究实验，让学生亲自体验科学探究过程，明确斜向上的拉力产生两个作用效果，一个是竖直向上拉物体的作用效果，另一个作用效果是使物体向前滑动。

结论：已知一个力，根据这个力的作用效果来确定两个分力的方向，接着根据平行四边形定则计算分力的大小。

确定两个分力的方向后，根据几何知识就能计算分力的大小。

⑹利用力的分解知识解释下列现象

①呼应新课引入（视频播放）

设问：为什么人从绳子中间侧向水平拉车时更容易把车拉动呢？

为什么将绳子逐渐拉开时，绳子会断呢？

②Flash动画演示。

直观地看出：若绳子拉得越直，一定大小的力F，它的两个分力F1和F2也越大，当然两段绳子上产生的拉力也越大(均大于F)。

⑺示例：教科书P/67示例1

说明：刀刃在物理学中称为“劈”，它的截面是一个夹角很小的锐角三角形。

分析：作用在刀背上的向下的压力F，使刀刃对侧面有挤压作用，所以F的两个分力一定垂直于刀刃的两侧表面。

由图可看出：“劈”夹角越小，在一定大小的力F作用下，对物体的侧向推力F1和F2越大(均大于F)。

⑻小结：

F2F ①力的分解应根据力的实际效果确定两个分力的方向后再进行。

②分力的大小根据力的平行四边形定则确定，可依据几何关系计算出。

⑼布置作业：

物理练习P/53-55 (1) (2) (3) (4) (6)

板书设计：

①根据力的实际效果进行力的分解(确定分力的方向)。

②根据力的平行四边形定则确定分力的大小，通过解直角三角形计算分力的大小。

③分力与合力的大小关系：分力可以比合力大。