力的分解教案

教案：必修1第三章第五节《力的分解》

知识与水平

1. 理解力的分解的概念。

2. 理解力的分解与力的合成互为逆运算，都遵循平行四边形定则。

3．初步掌握一般情况下按力的效果实行力的分解的方法.

4．培养学生的观察、实验水平。

5．培养学生用数学工具解决物理问题的水平。

1．从力的作用效果，进一步领会分力代替合力的等效思维方法，强化“等效替代”的科学方法。

2．通过体验力的分解科学探究过程，理解科学探究的意义，尝试应用科学探究的方法研究物理问题，验证物理规律，培养理论联系实际的科学思想。3．学会用作图法和计算法去处理问题，学习用数学工具解决物理问题的方法，培养使用数学工具解决物理问题的水平。

情感态度与价值观

1．培养学生对科学的好奇心与求知欲。通过联系实际，培养学生研究周围事物的习惯，培养学生分析观察水平、物理思维水平和科学的研究态度。2．通过讨论与交流等活动，培养学生与他人实行交流与反思的习惯，发扬与他人合作的精神，分享实验探究成功后的喜悦之情。

3．通过学生的学习，使学生了解到物理规律与数学规律之间存有的和谐美。教学重点：

（1）理解力的分解是力的合成的逆运算。

（2）掌握平行四边形定则。

教学难点：

（1）力的分解具有唯一性的条件。

（2）分析力的作用效果及确定两分力的方向。

教学方法：

情景激学法、比较法、实验探究法、分组讨论法及总结归纳法。

演示实验器材：

弹簧秤、钩码、电子秤、木块、薄木板、自制三角形支架、橡皮筋、课件.

学生分组实验器材：

橡皮筋、木筷、棉线、木块、钩码、三角板。

教学过程

一．引入新课

四两拨千斤

一辆载重大卡车陷入了泥坑，旁边有一棵

大树。如图所示，司机只用一根钢丝绳，把

卡车和大树紧紧拴在一起，在这里轻轻一拉，

就把卡车拽出了泥坑。你相信四两能拨千斤吗？

学完今天这节课，你就能解释这个现象了。

二．讲授新课

我们先来回顾一下合力的概念。

教师演示实验1：用两个弹簧秤将重物提起，用一个弹簧秤也能够达到同样的效果。

总结：像这样，两个力产生的效果跟一个力产生的效果相同，这个力就叫做那两个力的合力。原来的两个力叫做分力。求几个力的合力的过程叫做力的合成；力的合成遵守力的平行四边形定则。（板书）

1.力的分解

拖把拖地

同学们都拖过地，地面有一块顽固的污渍，怎样拖干净？如何用力？

施加一个斜向下的推力。这个力一方面把拖把向下压，一方面把拖把向前推，我们能够用一个水平向前的作用力F 1和一个竖直向下的作用力F 2来替代F 。力F 1 和F 2就是力F 的分力。已知一个力求它的分力叫力的分解。（板书）

因为分力的合力就是原来被分解的那个力，所以力的分解是力的合成的逆运算，同样遵守平行四边形定则。

思考：如果没有其它任何限制，已知合力F ，求其分力。

请大家在学案上画图。

学生思考后发表意见：

对于同一条对角线，能够作出无数个不同的平行四边

形。如果没有限制，同一个力能够分解成无数对大小、方

向不同的分力。

讨论：力应该怎样分解

教师演示实验2：节点上拉力如何分解

学生讨论后发表意见

如果确定了两分力的方向，一个力的分解是唯一确定的。 F F 2 F 1 F F 2

2．探究学习

根据实际情况决定，一般情况下，按力的作用效果实行分解.

生活模型1：拖拉机拉耙

转换模型：放在水平面上的物体受到一个斜向上的拉力F，这个力与水平方向成θ角.力F产生怎样的作用效果呢？请大家利用物快体验一下拉力的作用效果。

学生探究实验1：斜向上的拉力F产生两个效果,一是水平向前拉物体,二是竖直向上提物体.所以根据力的作用效果能够将力F分解为沿水平方向的分力F1和竖直方向的分力F2，力F1和力F2的大小为：F1 =Fcosθ, F2=Fsinθ.

生活模型2：斜面上的物体所受重力的分力.

让学生思考与讨论，并从例题中得到启发，设计实验来研究重力的作用效果. 教师演示实验3：用薄木板构成斜面，将一木块放到其上，木块下滑同时观察到斜面发生了形变。

分析得到：斜面上物体的重力产生两个效果：一是使物体沿斜面下滑；二是使物体压紧斜面.

所以，沿斜面向下分力F1 =Gsinθ; 垂直斜面向下的分力F2 =Gcosθ.

引导学生进一步思考：当斜面倾角θ增大时，分析F1和F2如何变化？当倾角θ减小时，F1和F2又如何变化？

学生思考与讨论并回答.

当θ增大时，F1增大，F2减小;当θ减小时，F1减小，F2增大.

理论联系实际：(1).公园的滑梯为什么很陡？(2).高大的桥为什么要造很长的引桥？

学生思考与讨论并回答：

(1).当θ增大时，F1增大，分力F1使运动加快，更刺激，更好玩。

(2).车辆上桥时，分力F1防碍车辆前进，车辆下桥时，分力F1使车辆运动加快，为了行车的方便与安全，高大的桥要造很长的引桥，来减小桥面的坡度（即减小θ）,从而使F1减小.

3.师生总结力的分解步骤

1.确定要分解的力

2.分析力的作用效果

3.确定两个分力的方向

4.画出力的平行四边形

4.学生开放探究：

探究1：作用在三角支架上的拉力F对轻绳和轻杆产生怎样的作用效果？如何分解力F？

学生分组实验：

橡皮筋、细绳、重物两人一组用手臂做一个支架探究

教师巡视启发指导学生设计实验，体验力的作用效果。

探究结束后，学生展示方法，说说自己体会到的拉力的作用效果，介绍如何分解拉力

探究2：在一根细线上用轻挂钩悬挂一重为G的物体，挂钩与细线之间的摩擦忽略不计。已知细线所成的张角为θ，如果张角θ增大，细线的张力如何变化？

学生分组实验：

学生发现当合力一定时,夹角越大,两分力越大。

教师呼应引入的课题：同学们，现在相信四两能拨千斤吧？

培养学生自己动手设计实验的水平。通过实验探究，养成观察生活的习惯，鼓励学生发表自己的见解，增强学生合作交流的意识。教师即时肯定和鼓励学生，让学生感受到成功的喜悦。提升分析问题，解决问题的水平。

三、小结

这节课我们学习了力的分解，力的分解也遵循平行四边定则;通过几个实例体验了在实际情况按力的作用效果实行力的分解; 学以致用，使用数学知识解决物理问题，使用物理知识解决生活中的实际问题。

四、课后探究设计：

给你一段棉线，一把刻度尺，一个质量已知的重物，试设计一种实验方案，测出次棉线能承受的最大拉力。

今天的课到此结束，祝大家学习进步！同学们再见！

五、板书设计：

力的分解

一、

都遵循平行四边形定则

二、根据实际决定，按力的作用效果实行分解。

例1：例2：

θF