6. 力的分解名师教学设计

《力的分解》教案

恩平市第一中学 梁汉金

【教学目标】

一、知识与技能

1．理解分力的概念，理解力的分解是力的合成的逆运算，遵循平行四边形定则。

2．初步掌握一般情况下力的分解要根据实际需要或作用效果来确定分力的方向。

3．会用作图法和直角三角形的知识求分力。

二、过程与方法

1.使学生在探究过程中观察合力与分力关系，学会分析物体受力及作用效果。

2.学会用作图法和计算法去处理问题，学习用数学工具解决物理问题的方法。

3.在力的分解实例分析过程中强化“等效替代”的科学方法。

三、情感、态度与价值观

1．从力的作用效果，进一步领会分力代替合力的等效思维方法；

2．通过经历实验体验的过程，认识“科学猜想—体验探究—分析总结”的研究方法；

3．培养学生创新精神、实践能力、理论联系实际的科学思想，提高学生的综合素质。

【教学重点】

1．会用平行四边形定则求分力，会用直角三角形知识计算分力。

2．会分析日常生活中与力的分解相关的问题，着重让学生体验力的作用效果。

【教学难点】

在具体问题中如何根据力的实际作用效果和平行四边形定则进行力的分解。

【教学方法】

讲授法、实验法、类比法、对比法。

【教学器材】

弹簧秤、台秤、小车、薄木板、夹子、弹簧、钩码、轻杆、细绳、刻度尺、多媒体等。

【教学过程】

一、导入新课

本节物理课从我们平时熟悉的感觉开始——骑车，是我们平时最常用的出行方式，有时上坡、有时下坡、有时平路。下坡时有什么感觉？产生这样效果的原因是什么？

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二、进行新课

（一）力的分解

1、概念

演示实验：先用一个力F将弹簧拉至O点，再用两个力F1、F2将弹簧拉至O点。让学生体会F与F1和F2可以等效替代，进而建立合力、分力、力的合成以及力的分解等概念。

师生共同总结：如果原来几个力产生的效果跟一个力产生的效果相同，这个力就叫做那几个力的合力。求几个力的合力叫做力的合成；力的合成遵循力的平行四边形定则。求一个已知力的分力叫做力的分解。力的分解是力的合成的逆过程。

2、多样性

动手画图：请学生画两个力，用来替代事先画在投影片上的力。将作图利用实物投影仪投影到屏幕上，叠加不同分组展示。

师生共同总结：力的分解满足平行四边形，一个已知的力可以分解成无数对分力。

生活中为了解决指定的实际问题，我们不可能随意的分解力，那么在实际问题中应按什么把一个已知力分解成两个力呢？接下来，我们学习的重点就应该是：在实际问题中如何确定力的作用效果？

（二）力的作用效果

1、探究水平面上物体所受斜向上拉力F的分解

演示：通过斜向上拉力作用前后，记录台秤和弹簧指针位置变化。观察台秤和弹簧的变化，通过现象分析斜向上的拉力对物体有什么作用效果呢？

（1）斜向上的拉力F在水平方向和竖直方向有什么作用效果？

（2）沿水平和竖直方向分解斜向上的拉力F，画出拉力分解的平行四边形，已知拉力F与水平面的夹角为θ,利用三角函数知识求解两分力的大小。

F1=Fcosθ

F2=Fsinθ

2 FF F

2、探究斜面上物体所受重力G的分解

分组合作探究：用薄木料板做斜面，用弹簧拉着小车放在斜面上。

（1）观察物体放在倾斜的木板上，木板和弹簧有什么变化？斜面上物体的重力有什么作用效果？

（2）按照作用效果，重力应该如何分解呢？画出重力的分解图。已知斜面倾角为θ，利用三角函数知识求解两分力的大小。

（3）增大斜面的倾角，木板和弹簧的形变发生了什么样的变化？这说明重力的两分力大小如何变化？

学生独立推导，交流总结得出：

G1=Gsinθ

G2=Gcosθ

应用新知：江门地区最长的大桥——台山镇海湾大桥，全长2600米，为什么这些高大的桥梁都有长长的引桥？

学生讨论总结：由G1=Gsinθ

可知

，当引桥越长，θ越小，G1越小，上桥时的阻碍作用越小，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。

3、拓展探究三角支架悬物拉力的分解

利用轻杆、绳子和钩码组成一套支架，绳套一端系在食指上，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，画出力的分解图。

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（三）矢量相加法则

力的合成与分解都遵循平行四边形定则，但是我们从另个角度看待平四边形定则，有时候处理问题会更简单、形象与直观。矢量AB与矢量BC在合成的时候，构成了一个三角形ABC，我们把两个矢量首尾相连从而求出合矢量，这种方法叫做三角形定则。三角形定则只是将其中一个矢量平移，正好构成一个三角形，本质还是平行四边形定则。像这样既有大小又有方向，相加时遵从平行四边形定则（或三角形定则）的物理量叫矢量。比如力、速度、加速度、位移等都是矢量，在进行相加时都遵循平行四边形定则（或三角形定则）。

练习：某同学先向东行走30米，再向南行走40米，则该同学的位移多大？

三、课堂小结

1.力的分解遵守平行四边形定则

2.如何将一个力分解：按力的作用效果确定该力的两个分力的方向，由平行四边形定则作图，并由几何知识计算力的大小

3.矢量相加法则：矢量相加都遵循平行四边形定则和三角形定则。

四、布置作业

课本作业：教材P66问题与练习1、2、3题。

课外拓展作业：帆船为何能够“逆风航行”？

五、板书设计

3.5 力的分解

一.力的分解

1.力的分解是力的合成的逆运算，同样遵循平行四边形定则。

2.力可以分解成无数对分力，一般都按力的作用效果来分解。

二.矢量相加法则

1.由两个矢量首尾相连从而求出合矢量的方法叫做三角形定则。

2.有大小又有方向，相加时遵从平行四边形定则（或三角形定则）的物理量叫矢量。

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