高一物理沪科版必修一4.2 怎样分解力教案

4.2 怎样分解力

[教学目标]

1．知识与技能:

（1）知道什么是分力及力的分解的含义。

（2）理解并能按照力的实际作用效果来分解力.

（3）通过运用DIS实验系统探究力的分解规律，学会应用新的信息采集和处理方式。2．过程和方法:

（1）通过运用DIS实验系统探究力的分解规律的过程，感悟力的分解是一等效替代的方法。

（2）通过设计简单的实验解决物理问题，认识物理实验在物理学发展过程中的作用。（3）通过矢量相加法则的学习，认识数学工具在物理学的作用。

3、情感、态度、价值观:

（1）养成互相合作的团队精神，培养学生的创新意识

（2）培养学生将物理知识应用于实际的意识

[教学重点与难点]

(1)探究力的分解的规律

(2)会利用力的分解的规律解决实际问题

教学过程设计:

一、情景引入:

如图1所示，在地面上放有一大木箱，先让一个力气较大的同学上来推，没有推动。再让一个力气小的同学上来，将用铰链相连的两块长木板，构成一个人字形，然后，请他往人字形的顶端一站.

结果:木箱被推动了。

是什么原因呢?解释这个谜底，需要运用力的分解的知识。

二、授新课:

1、什么是力的分解?

让学生阅读课文，了解什么是力的分解。运用类比法来比较力的合成与力的分解，使学生知道力的分解是力的合成的逆运算。都符合平行四边形法则。如表格

力的合成与力的分解的对比

力的合成力的分解

不同点在两个力的大小、方向都确定的情况

下，它们的合力是唯一的。一个力分解成两个力有无数种分解，即力的分解不是唯一的。

相同点都遵守平行四边形定则联系两者互为逆运算。

2、力的分解是按力的实际作用效果来分解的

例1:组织学生讨论开始时的推木箱问题

教师可引导学生，:

(1)木箱如何放置的?

(2)人的重力产生的作用效果是怎样的?

①可以请学生将书本分开倒放在桌面上，然后从上面稍微施加力。②两个同学合作，将书本倒放在对方的手臂上，再施加力体会。

计算:如果那个同学体重为50千克，两木板的夹角为1600，那么，木板对木箱的推力大约是多少?

例2:如图2所示，斜面上物体重力的分解

先请学生思考:物体的运动趋势是怎样的?会产生什么效果?怎么运动?

然后学生分解并代入数值计算。

根据G x=Gsinα ; G y=Gcosα有的同学对所得到的结果，产生怀疑，能否用DIS实验系统实验验证呢?

演示实验1:利用DIS实验系统验证。并探究当斜面倾角改变时，重力的两个分力大小如何变化。如图3.

结论：随着斜面倾角的增大，重力沿斜面的分力逐渐增大，垂直于斜面的分力逐渐减

例3:支架问题:

图4是我们常见的一种支架，它是由一根水平杆和一根斜拉的轻绳所构成的，在其顶端可以挂重物，下面请大家分析一下所挂重物所受重力的分力。

体验: 请同学们按图5示操作，感受这里重力产生的效果，并正确分解重力。

教师活动：同学们经过亲身体会，讨论以下问题：

（1）食指和掌心有什么感觉？

（2）这种感觉说明铅笔末端悬挂钩码后产生的拉力产生了怎样的效果？

最后，利用DIS实验系统验证

小结:力的分解要按力的实际作用效果来分解。

3．矢量相加的法则

教师活动：通过前面的分析我们已经知道，力是矢量，力的合成和分解都要遵循平行四边形定则．求两个力的合力时，不能简单地把两个力的大小相加。我们还学习过另外一个矢量――位移，两个位移的合位移应如何求解呢？

引导学生阅读课文，逐个解决问题。

学生活动：学生反思，阅读课文，讨论后回答：

位移相加时仍遵循平行四边形定则。

教师活动：从另一个角度来看，两个位移与它们的合位移又组成一个三角形，阅读课文，思考讨论下面的问题：

（1）什么是平行四边形定则？

（2）三角形定则与平行四边形定则一样吗？

（3）什么是矢量？

（4）什么是标量？

三、实验探究:

利用DIS实验系统探究在悬挂问题中，重物的重力对悬绳产生的实际效果。如图6.

结论:悬挂重物的细绳张角很大时，可以使绳产生很大的拉力。

四、应用拓展

讨论:当拖拉机陷于淤泥中，很小的重力作用也司机如何自救?

教师归纳、总结

学生活动：学生看书讨论相关问题，记忆相关知识。

课堂小结：

1、已知合力求分力叫做力的分解。

2、力的分解符合平行四边形定则

3、力的分解不具备唯一性，具体问题中按力产生的实际效果进行分解

4、矢量的加法：平行四边行定则

随堂练习：

布置作业：