人民教育出版必修一35《力的分解》課程教案4

1、第三章 相互作用3.5 力的分解張成進 江蘇徐州睢寧魏集中學教學目標(一) 知識與技能1. 理解分力及力的分解的概念2. 理解力的分解與力的合成互為逆運算，且都遵守力的平行四邊形定則3. 掌握按力的作用效果進行分解的一般步驟，學會判斷一個力產生的實際效果4. 知道合力和（兩等大）分力之間的大小關系(二) 過程與方法5. 在過程中觀察合力與分力關系，會分析物體受力及作用效果6. 體會力的分解合成在實際應用的的好處。(三) 情感態(tài)度與價值觀7. 學習和領會“等效替代”的科學思想8. 培養(yǎng)分析觀察能力，物理思維能力和科學的研究態(tài)度教學重點1. 在實際問題中如何根據力產生的作用效果進行力的分解教學難點

2、1. 如何確定一個力產生的作用效果2. 知道合力與分力間的某些關系，求未知。教學過程導入：師：上節(jié)課的學習中，我們了解到在不改變力的作用效果的前提下可以用一個力來等效替換某幾個力，這個過叫做力的合成。那么，在不改變力的作用效果的前提下我們也可以用幾個力來等效替換某一個力。這個過程就叫做力的分解。這也是我們今天要學習的內容。一、力的分解【定義】：求一個力的分力的過程叫做力的分解。師：如何求解一個已知力的分力呢？試求一水平向右、大小為10N的力的分力。生：從前面的學習我們已經知道，兩個分力與合力之間滿足平行四邊形定則，力的合成是以兩個分力為鄰邊作平行四邊形求對角線，而力的分解則應該是以一個已知的力

3、為平行四邊形的對角線求兩個相鄰的邊。師：既然大家都知道求一個已知力的分力就是根據平行四邊形的對角線求兩個相鄰的邊，那么請大家作圖求已知力的分力。師：好多學生猶豫了，為什么呢？相信不少同學已經看出來了，如果沒有特殊限制，那根據一條對角線可以作出無數個平行四邊形。也就是說同一個力F可以分解為無數對大小、方向不同的分力。如下圖：F1F2F3F4F5F6F教師一定要注意學生是否真的會作平行四邊形，注意學生作圖的順序。從上圖可以看出，力F可以分成F1 、F2，也可以分成F3 、F4，還可以分成F5 、F6，還可以，也就是說可以用來等效替換F的分力有無數對。師：不錯！由此可以看到：力的分解是力的合成的逆運

4、算。二、將一個已知力力分解的幾種情況：1、已知兩個分力方向。例1：已知合力10N東偏南37度，求這個力沿東西方向和南北方向的分力。結論：唯一的一組解。2、已知其中一個分力F1的大小和方向例2：已知合力正東方向10N，其中一個分力正南8N，求另一個分力。結論：唯一的一組解。3、已知兩個分力的大小。例3：例如要你把一個向正東的10N的力分成1、6N和8N；2、3N和7N；3、3N和5N。結論：1、當時有兩組解。2、當時有唯一的一組解。3、當時無解。4、已知一個分力的大小和另一個分力的方向。例4：已知合力正東方向10N，要求分解后1、一個分力沿東偏南37度，另一個分力大小為8N；2、一個分力沿東偏南

5、37度，另一個分力大小為6N；3、一個分力沿東偏南37度，另一個分力大小為5N。結論：1、當已知大小的分力>時，有兩組解。2、當已知大小的分力=時有唯一的一組解。3、當已知大小的分力<時無解。 【牢記】：要使一個力的分解有惟一解有下列可能:已知兩個分力方向。已知一個分力大小和方向。三、實際問題中的力的分解具體問題中一個力究竟應該怎樣分解呢？先讓我們一起來看看下面兩個實例：1、農田耕作時，拖拉機斜向上拉耙（課本圖）。拖拉機拉著耙，對耙的拉力是斜向上的，這個力產生了兩個效果；一方面使耙克服泥土的阻力前進；另一方面同時把耙往上提，使它不會插得太深。也就是一個力產生了兩個效果（畫出物體的受

6、力示意圖，如下）。師：如果這兩個效果是由某兩個力分別產生的，使耙克服泥土的阻力前進的效果是由一個水平向前的力F1產生；把耙往上提，使它不會插得太深的效果是由一個豎直向上的力F2產生的。那F1、F2與拉力F是怎樣的一種關系？生：一種等效關系，可以進行等效替換。師：也就是說是分力與合力的關系。F往上提往前拉F1往前拉F2往上提等效FF1F2【牢記】：通常按力的實際作用效果來進行力的分解2、如圖：將一木塊放到光滑的斜面上，試分析重力的作用效果并將重力進行分解。G讓學生分組思考討論。五分鐘后，找學生代表匯報討論結果，教師不作評論，只記下結果。帶領學生觀察視頻文件。師：通過剛才的討論觀察，我們了解到：作

7、用在物體上的重力產生了兩個效果，一是使物體沿斜面下滑，另一個就是使物體與斜面之間發(fā)生擠壓。那我們將重力進行分解時就根據重力的實際作用效果把重力分解到沿斜面方向和垂直于斜面的方向，如圖：G師：分析可以看到，上橋時，分力G1阻礙車輛前進，車輛下橋時，分力G1使車輛運動加快。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?！纠斡洝浚?、 分解后，用G1和G2來等效替換G，則G不存在了；2、 G2是作用在物體上的，不是物體對斜面的壓力；3、 G1使物體下滑，所以G1又叫做下滑力?？梢娤禄κ侵亓Φ囊粋€分力，并不是一個真實存在的力。4、 一個力是否是真實的力，看能否找到該力的施力物體。疑問

8、：1、力的分解是不是一定要按力的實際作用效果來分解？【牢記】：不是，根據解題的需要來分解，一般情況下按實際作用效果分解。2、力的實際作用效果這么難判斷，該怎么辦？【牢記】：我們可以綜合物體受力分析結果來判斷其中某個力的作用效果。如上例中判斷重力的實際作用效果。A、 受力分析。1、非接觸力：重力G；2、接觸力：物體與斜面和擋板間沒有相對運動趨勢，所以沒有摩擦力；根據牛頓定律，物體靜止所受的合外力是0，所以物體與斜面和擋板間必有擠壓力，即必受N1、N2。（接觸力只有兩種）GN1N2B、實際作用效果分析：如果沒有重力，物體會與斜面和擋板間有擠壓嗎？不會！所以重力的兩個實際作用效果就是一是使物體與斜面

9、間有擠壓，一是使物體下滑從而使物體與擋板間有擠壓。例5、如圖：兩球的重力均為G，那求解球對擋板和斜面的壓力。/2/2/2/2/2NNG1=NG2=NN1N2G2G1例6、作圖分析O點的受力情況OOON2T1N1OT2NT1先理論分析，有假設法。至于棒與繩的區(qū)別，如果用繩代替棒，情況不變，說明棒起的就是拉力作用，如果不行，說明棒的作用不是沿棒的方向。帶領學生觀看視頻文件，自己設計實驗體會Aa三、一個力分解成三個或三個以上的力能把一個力分解成三個分力嗎？如果不能，說明原因；如果能，請具體說明如何分解？四、正交分解法：前面我們已經學習過如何求幾個力的合力，就是用平行四邊形定則把兩個合成一個，兩個合成

10、一個如此能合成最后一個力。學過力的分解后，對于求合力，我們又有了一種新的方法：正交分解法。就是建立一個直角坐標系，把所有不在坐標軸上的力分解到兩個坐標軸上，接著分別兩個坐標軸上的分力各自合成，最后再把兩個軸上的合力再進行合成。F1F1yF1xF2F2xF2y例7、如圖，物體重為100N，分別求兩個分力大小。F1F2450300解：方法1、將兩繩子拉力合成等于重力。方法2、將重力分解到兩繩子方向，并相互抵消。方法3、正交分解法（最好解的方法）例8、如圖一個木塊正在傾角為為的三角斜面上勻速下滑，試求斜面的動摩擦因數。解：因為勻速，所以合外力為0。物體受重力G、支持力N、摩擦力f。這三個力的合力為0。如何利用這個關系呢？我們可以將重力分解，分解后則有，所以動摩擦因數為tan。問：如果此時給物