6. 力的分解优质课教案设计

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●本节教材分析

共点力作用下物体的平衡条件在实际中有广泛的应用，因此专门列出一节通过一些典型例题来应用. 学以致用是我们教学的目的，而要用，就必须首先对知识点有清晰明了的认识，然后才能在应用中加以进一步的理解、深化.因此，在本节一开始需要先复习巩固上一节所学的基本内容.一是在什么情况下物体处于平衡状态，二是在平衡状态下的平衡条件，F合=0.这其中应再次强调同学们对受力分析的认识，常用的方法的复习等必备知识，对于涉及力较多的问题，求合力时不易直接用直角三角形的知识求解，应使大家明白可用正交分解的方法来求解. 通过例题的分析和求解，应使学生明确：解静力学问题的思路与动力学相同，首先要进行力的分析（确定研究对象，分析对象受力情况），然后列出平衡方程求解.对于比较容易的问题，用直角三角形的知识求解.对于比较复杂的问题，可用正交分解的方法求解，并且知道当未知力的方向事先不能确定时，可先假定未知力具有某一方向，然后根据解得的结果判断此未知力的实际方向. ●教学目标

一、知识目标

1.能用共点力的平衡条件解决有关力的平衡问题：

2.进一步学习受力分析、正交分解等方法. 二、能力目标

能够学会使用共点力平衡条件解决共点力作用下物体平衡问题的思路和方法，培养学生灵活分析和解决问题的能力. 三、德育目标

培养学生明确具体问题具体分析的科学思维方式. ●教学重点

共点力平衡条件的应用

●教学难点

受力分析、正交分解，共点力平衡条件的综合应用

●教学方法

讲练法、归纳法

●教学用具

投影仪、投影片

●课时安排

1课时

●教学过程

［投影］本节课学习目标

1.熟练应用共点力的平衡条件，解决平衡状态下有关力的计算. 2.进一步熟练受力分析的方法. ●学习目标完成过程

一、导入新课

1.用投影片出示复合题

（1）如果一个物体能够保持_____或_____，我们就说物体处于平衡状态. （2）当物体处于平衡状态时

a.物体所受各个力的合力等于_____，这就是物体在共点力作用下的平衡条件，如将其分解在x轴、y轴上则有_____，_____. b.它所受的某一个力与它所受的其余外力的合力关系是_____. 2.学生分析回答问题后，师生进行评价和纠正. 3.引入：这节课我们运用共点力的平衡条件来求解一些实际问题. 二、新课教学

1.共点力作用下物体的平衡条件的应用举例. 一流专家·一流技术·一流服务

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（1）用投影片出示例题1 如图所示：细线的一端固定于A点，线的中点挂在一质量为m的物体，另一端B用手拉住，当AO与竖直方向成θ角时，OB沿水平方向时，AO及BO对O点的拉力分别是多大？

解析：先以物体m为研究对象，它受到两个力，即重力和悬线的拉力. 因为物体处于平衡状态，所以悬线中的拉力大小为F=mg. 再取O点为研究对象，它受到三个力的作用，即AO对O点的拉力F1，BO对O点的拉力F2，悬线对O点的拉力F.如下图所示：

a.用力的分解法求解：

将F=mg沿F1和F2的反方向分解，得到：

F′=mgtanθ

F″=mg/cosθ

∴F1=mg/cosθ;F2=mgtanθ

b.用正交分解法求解：

建立平面直角坐标系：

由Fx合=0及Fy合=0得到：

F1cosmg0

F1sinF20解得：F1=mg/cosθ,F2=mgtanθ

［教师］总结求解此类平衡问题的解题步骤：

a.确定研究对象. b.对研究对象进行受力分析，并画受力图

c.据物体的受力和已知条件，采用力的合成，分解，正交分解等方法确定解题方法. d.解方程，进行讨论和计算

［强化训练题］

用轻绳将重球悬挂在竖直光滑墙上，如右图所示，当悬绳变长时

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A.绳子拉力变小，墙对球的弹力变大

B.绳子拉力变小，墙对球的弹力变小

C.绳子拉力变大，墙对球的弹力变大

D.绳子拉力变大，墙对球的弹力变小

参考答案：B （2）斜面问题

学生阅读课本例题2，并审题. 分析本题：

a.确定物体A为研究对象

b.对物体A进行受力分析：

物体A共受四个力的作用：竖直向下的重力G，水平向右的力F1，垂直于斜面斜向上方的支持力F2，平行于斜面向上的滑动摩擦力F3,其中G和F1是已知的，由滑动摩擦定律F3=μF2可知，求得F2和F3就可以求出μ. c.画出物体的受力图

d.采用正交分解法

对于斜面，常取平行于斜面的方向为x轴，垂直于斜面的方向为y轴，将力沿这两个方向分解，应用Fx合=Fy合=0求解. e.用投影片展示本题的解题过程

解：取平行于斜面的方向为x轴，垂直于斜面的方向为y轴，分别在这两个方向上应用平衡条件求解，得

Fx合=F3+F1cosθ+(-Gsinθ)＝０

Fy合=F2-F1sinθ+(-Gcosθ)=0 解得F2=546N；F3=146 N 所以μ=F30.27

F2［强化训练题］

如下图所示，在倾角为θ的斜面上，放着一个质量为m的物体，用一个大小为F、方向竖直向下压物体，物体仍保持静止，求物体与斜面之间的静摩擦力.

参考答案：F=（mg+F）sinθ

(3)力的变化问题

学生阅读课本73页（4）题并审题. 解析：用n个力平衡特点求解：

由题意知：F2、F3、F4、F5的合力F′与F1大小相等，方向相向，在一条直线上，如果撤去力F1，在其余四个力保持不变的情况下，它们的合力也不变，仍是大小等于F1,方向与F1相反. ［强化训练题］

如图所示，某物体在四个共点力作用下处于平衡状态，若将F4=5 N的力沿逆时针方向转动90°，其余三个力的大小和方向不变，则此时物体所受合力的大小为

A.0

B.10 N

C.52

N

D.52

N 2一流专家·一流技术·一流服务

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参考答案：C 2.归纳解静力学问题的思路：

（1）确定研究对象

Fx合0（2）受力分析，依次顺序为：重力、弹力、摩擦力、其他力根据F合=0或推论列出平衡方程F0y合求解. ［教师］归纳注意事项

有时在未知力的方向事先不能确定时，可先假定未知力具有某一方向，然后根据解得的结果来判断未知力的实际方向.

例：如上图所示，处在水平面上的物体在右上方的倾斜拉力F的作用下而处于静止，则物体受到的静摩擦力与F的合力方向必

A.斜向右上方

B.竖直向上

C.斜向左上方

D.无法确定

解析：已知物体处于静止；处于平衡状态，则物体所受拉力、摩擦力、重力、支持力就是平衡的，那么就有拉力与摩擦力的合力等大、反向，在一条直线上，又因为支持力与重力的合力方向竖直向下，就可判断应选B. ［强化训练题］

如上图所示，物体静止在斜面上，斜面对物体作用的力的方向是

A.沿斜面向上

B.垂直斜面向上

C.竖直向上

D.以上判断都不对

参考答案：C 三、小结

本节课我们主要学习了以下几点：

1.解共点力作用下物体的平衡问题常用方法：力的合成方法，力的分解法，正交分解法. 2.解题的一般步骤

（1）选定研究对象. （2）对选定的研究对象进行受力分析，并画出受力示意图. （3）分析研究对象是否处于平衡状态. （4）运用平衡条件，选用适当方法，列出平衡方程求解. 3.几类典型题的解析

四、作业

1.课后作业

练习——（1）（2）（3）

2.思考题：

如下图所示，左右两端木板对物体的压力均为F，夹在木板之间的物块静止不动，现将两边所用的力都一流专家·一流技术·一流服务

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增大为2F，那么，木板所受的摩擦力将

A.是原来的2倍

C.和原来相等

参考答案：C 五、板书设计

B.是原来的4倍

D.无法确定

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