人教版物理高中必修一《力的分解》教案

力的分解教案一、教學(xué)目標(biāo)（一）知識(shí)與技能1.理解力的分解與力的合成互為逆運(yùn)算，都是力的等效替代，滿足力的平行四邊形定則。2.了解力的分解具有惟一性的條件。3.掌握按力的效果進(jìn)行力的分解的方法。（二）過程與方法1.培養(yǎng)學(xué)生的觀察、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?.學(xué)習(xí)用數(shù)學(xué)工具解決物理問題的方法。（三）情感態(tài)度與價(jià)值觀1.滲透“等效替代”的思想。2.通過力的合成和分解，滲透對(duì)立統(tǒng)一的觀點(diǎn)。二、教學(xué)重點(diǎn)在具體問題中如何確定力的作用效果，根據(jù)平行四邊形法則進(jìn)行力的分解。三、教學(xué)難點(diǎn)1.力的分解具有惟一性的條件。2.如何確定分力的方向。四、教學(xué)準(zhǔn)備投影儀、投影片，粘有海棉的木板兩塊（或薄塑料板兩塊）、鐵球一個(gè)、木塊（或小車）一個(gè)。五、教學(xué)過程新課導(dǎo)入：1.什么叫力的合成？2.如何求兩個(gè)互成角度的力的合力？3.求下列兩個(gè)力的合力：F1=30N,F2=40N,且方向互相垂直F1=50N，F(xiàn)2=5N，且互成120角學(xué)生活動(dòng)：解答思考題教師：1.分別抽學(xué)生用做圖法和解析法的求解過程在實(shí)物投影儀上評(píng)析。2.在力的合成中，我們知道當(dāng)幾個(gè)力的作用效果與某個(gè)力相同時(shí)，這幾個(gè)力就可以用這一個(gè)力代替，那么反過來也可用幾個(gè)力來代替一個(gè)力的作用效果，這就是力的分解。新課講解：一、力的分解演示：在黑板上固定一塊白色的硬紙板，再在硬紙板上固定一根黑色橡皮筋，在橡皮筋的另一端系上兩個(gè)結(jié)，先用力F把結(jié)點(diǎn)拉到O點(diǎn)，再用兩個(gè)力F1和F2作用于結(jié)點(diǎn)，同樣將繩結(jié)拉到O點(diǎn)。分析：F1和F2共同作用的效果與F作用的效果相同。拓展：能否在O點(diǎn)再作用個(gè)數(shù)更多的不同的力，使它們的作用效果與F的作用效果相同呢？學(xué)生：可以.總結(jié)：1.幾個(gè)力，如果它們產(chǎn)生的效果跟原來一個(gè)力產(chǎn)生的效果相同，這幾個(gè)力就叫做原來的那個(gè)力的分力。2.求一個(gè)已知力的分力叫做力的分解。3.力的分解是力的合成的逆運(yùn)算，力的分解遵循平行四邊形法則。方法：把已知力作為平行四邊形的對(duì)角線，平行四邊形的鄰邊就是這個(gè)已知力的兩個(gè)分力。討論：1.如果兩個(gè)分力確定，則合力是否惟一確定？2.同一個(gè)力的分解是否是惟一的？總結(jié)：如果兩個(gè)分力確定，相當(dāng)于平行四邊形兩鄰邊確定，則合力是惟一確定的（對(duì)角線惟一確定）。同一個(gè)力可分解成無數(shù)對(duì)大小、方向不同的分力，因?yàn)橄嗤瑢?duì)角線的平行四邊形可有無數(shù)個(gè)。如圖所示討論：那么要使一個(gè)力的分解是惟一的，對(duì)兩分力有什么要求？得到：要使一個(gè)力的分解有惟一解有下列條件： 已知兩分力方向。 已知一分力大小和方向。教師：在實(shí)際進(jìn)行力的分解時(shí)，我們應(yīng)根據(jù)力的作用效果進(jìn)行分解。（二）力的分解實(shí)例分析：例一：放在水平面的物體受到一個(gè)斜向上的力F，F(xiàn)與水平方向成角，如圖所示，試分解力F。演示：取一塊粘有厚海棉的木板，水平放在桌面上，海棉上放一鐵塊此時(shí)可看到海棉的凹陷。用一斜向上的力拉鐵塊，此時(shí)觀察到海棉凹陷程度變小，同時(shí)鐵塊向前運(yùn)動(dòng)。分析得到：斜向上的拉力F產(chǎn)生兩個(gè)效果：一是水平向前拉物體，二是豎直向上拉物體。所以根據(jù)力的作用效果可將F分解為沿水平方向的分力F1和沿豎直方向的分力F2，則力F1和F2的大小為：F1=Fcos,F2=Fsin。拓展如果將作用于物體上的力改為斜向下，你認(rèn)為該力產(chǎn)生什么效果？學(xué)生活動(dòng)：用帶有海棉的木塊與鐵塊進(jìn)行演示，并敘述力F產(chǎn)生的效果，然后據(jù)效果進(jìn)行分解。例2：將一個(gè)物體放在斜面上，物體受到豎直向下的重力，重力產(chǎn)生什么樣的作用效果呢？演示：用薄塑料板做斜面，將鐵塊放到斜面上，觀察到斜面被壓彎，同時(shí)鐵塊向下滑?；颍河脙蓧K粘有厚海綿的木板如圖組合，將一鐵球放到其上，觀察到兩板上海棉均凹陷。分析：放在斜面上的物體產(chǎn)生兩個(gè)效果。效果一：使物體沿斜面下滑。效果二：使物體緊壓斜面。據(jù)力的作用效果將重力進(jìn)行分解。F1=Gsin,F2=Gcos.分析討論：當(dāng)斜面傾角增大時(shí)，分析F1和F2如何變化？隨角的增大，F(xiàn)1增大，F(xiàn)2減小。CAI課件模擬：高大的橋要造很大的引橋。學(xué)生討論：為什么要這樣做？據(jù)剛才的討論，隨的增大、F1增大、F2減小，車輛上橋時(shí)，分力F1阻礙車輛前進(jìn)，車輛下橋時(shí)，分力F1使車輛運(yùn)動(dòng)加快，為了行車方便與安全，高大的橋要造很長的引橋，來減小橋面的坡度。二、矢量相加的法則 問題：力是矢量，求兩個(gè)力的合力時(shí)，能不能簡單地把兩個(gè)力的大小相加呢？ 教師可以引導(dǎo)學(xué)生實(shí)例討論。 結(jié)論：不能簡單地把兩個(gè)力的大小相加，而要按平行四邊形定則來確定合力的大小和方向.凡是矢量在合成與分解時(shí)都要遵循平行四邊形定則。 根據(jù)平行四邊形的性質(zhì)推導(dǎo)出矢量合成的三角形法則。 在求三個(gè)或三個(gè)以上的共點(diǎn)力的合力時(shí)，可采用矢量相加的三角形法則.如圖3-5-8(a)所示，求F1、F2、F3、F4這四個(gè)共點(diǎn)力的合力，可不必用平行四邊形定則將它們逐個(gè)合成，而是將表示這些力的矢量依次首尾相接，那么從第一個(gè)力矢量的始端到最后一個(gè)力矢量的末端的矢量就表示這幾個(gè)共點(diǎn)力的合力。 對(duì)同一直線上的矢量進(jìn)行加減時(shí)，可沿著矢量所在直線選定一個(gè)正方向，規(guī)定凡是方向跟正方向相同的矢量都取正值，凡是方向跟正方向相反的矢量都取