《力的分解》教案1_力的分解教案

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《力的分解》教案

一、教学目标

（一）知识与技能

1.了解分力的概念，清楚分解是合成的逆运算。2.用平行四边形定则作图并计算。3.了解力的分解具有唯一性的条件。4.能应用力的分解分析生产生活中的问题。

（二）过程与方法

1.强化“等效替代”的思想。2.掌握根据力的效果进行分解的方法。

（三）情感态度与价值观 1.激发学生参与课堂活动的热情。

2.培养学生将所学知识应用于生产实践的意识和勇气。

二、教学重点

1.知道分力的概念及力的分解的含义。 2.知道力的分解遵循平行四边形定则。

三、教学难点

知道分力的概念及力的分解的含义。

四、教学准备

多媒体课件、弹簧秤若干,细绳套、橡皮筋若干,图钉、白纸、长塑料板、铁块、能活动的木板等。

五、教学过程

新课导入：

观察一下生活中有哪些类似的情况，可以用一个力来代替多个力来达到同样的效果，想一下，为什么有时人们不用一个力去做而要用多个力来做呢？使用吊车的时候大家观察一下钓钩是不是用一根钢丝吊着？

新课讲解：

一、力的分解

上一节课我们学习了力的合成，知道了什么是合力,什么是分力，什么是力的合成，及力的合成遵循的法则,下面我们来一起回顾一下这些内容。

师生回忆讨论以上问题。

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；那几个力就叫做这个力的分力，求几个力的合力叫做力的合成。

【演示实验】

在演示板上先用一个弹簧秤（力F）把橡皮绳的结点拉到O点,然后再用三个或四个弹簧秤沿不同方向拉结点到O。

问题：这个实验说明了什么呢？

结论：几个力共同作用的效果与F的作用效果相同。

明确：几个力共同作用的效果如果跟原来一个力产生的效果相同，那么这几个力就叫做原来那几个力的分力.求几个力的合力的过程叫做力的合成；而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运算，力的分解也是遵循平行四边形定则的。

我们知道不论有多少个共点力都可以用一个合力来等效替代，换句话说也就是：力的合成是唯一的.那么力的分解是否也是唯一的呢？

【学生实验】

不给学生任何限制，同学间可以自由组合，只要把橡皮绳的结点拉到O点即可.通过实验我们发现，可以用多组不同的力来达到同样的效果。

也就是说力的合成是唯一的，但力的分解却不是唯一的.那么我们要如何分解一个力呢？

如果没有其他限制，对于同一条对角线，可以作出无数个不同的平行四边形。为此，在分解某个力时，常可采用以下方式：按照力产生的实际效果进行分解——先根据力的实际作用效果确定分力的方向，再根据平行四边形定则求出分力的大小。

（放录像：牛耕地、人拉旅行箱等）

图3-5-2

问题：各段录像片有什么共同的物理现象？斜向上的拉力产生了什么样的效果？如何分

解这个斜向上的拉力？

例1放在水平面上的物体受一个斜向上方、与水平面成θ角的拉力F，这个力的作用效果如何？

解析：方向确定，根据平行四边形定则，分解就是唯一的。

如图3-5-3所示分解为F1=Fcosθ，F2=Fsinθ.力F有水平向前拉物体和竖直向上提物体的效果,那么F的两个分力就在水平方向和竖直方向上。

图3-5-3

讨论：当θ=0°时，F水平，只有向前拉的效果；当θ=90°时，F竖直，只有向上提的效果.θ越小，向上提的效果越小。

例2物体放在倾角为θ的斜面上，物体受到的重力产生什么样的效果？ 解析:方向确定，根据平行四边形定则，分解就是唯一的。

图3-5-4

如图3-5-4所示分解为G1=Gsinθ，G2=Gcosθ.在斜面上的人或物体受到竖直向下的重力作用,此重力产生了两个效果：一个是平行于斜面的方向向下的,使物体沿斜面下滑;另一个是在垂直于斜面的方向上,使物体紧压斜面(给学生强调这个力并不是物体对斜面的压力)。应用：

1.公园的滑梯倾角为什么比较大呢？

2.为什么高大的立交桥要建有很长的引桥？

教师课件展示实物图，学生分组讨论。

教师总结：θ越大G1就越大，滑梯上的人就较容易下滑.长长的引桥可以减小上坡的倾角，因为θ越大G1就越大.车辆上坡艰难而下坡又不安全。

活动：教师实物展示并引导学生解释“劈”的工作原理。

二、矢量相加的法则

问题：力是矢量，求两个力的合力时，能不能简单地把两个力的大小相加呢？

教师可以引导学生实例讨论。

结论：不能简单地把两个力的大小相加，而要按平行四边形定则来确定合力的大小和方向.凡是矢量在合成与分解时都要遵循平行四边形定则。

根据平行四边形的性质推导出矢量合成的三角形法则。

在求三个或三个以上的共点力的合力时，可采用矢量相加的三角形法则.如图3-5-8(a)所示，求F1、F2、F3、F4这四个共点力的合力，可不必用平行四边形定则将它们逐个合成，而是将表示这些力的矢量依次首尾相接，那么从第一个力矢量的始端到最后一个力矢量的末端的矢量就表示这几个共点力的合力。

对同一直线上的矢量进行加减时，可沿着矢量所在直线选定一个正方向，规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负值，这样便可将矢量运算简化为代数运算.矢量的正负仅表示矢量的方向，不表示矢量的大小.如－10 N的力比5 N的力大，而不能机械套用数学中正数一定大于负数的结论.不在同一直线上的矢量，则不能用正、负表示方向。

图3-5-8