高中物理相互作用3.5力的分解教案14新人教版必修1(I)

1、力的分解（一）、教學(xué)過程一、教學(xué)目標(biāo)1、理解力的分解的概念，強(qiáng)化“等效替代”的物理思想。2、理解力的分解是力的合成的逆運(yùn)算。3、初步掌握一般情況下力的分解要根據(jù)力的作用效果來確定分力的方向。4、會(huì)用作圖法和直角三角形的知識(shí)求分力。5、嘗試運(yùn)用力的分解解決一些日常生活中的有關(guān)物理問題，有將物理知識(shí)應(yīng)用于生活和生產(chǎn)實(shí)踐的意識(shí)。6、能區(qū)別矢量和標(biāo)量，知道三角形定則，了解三角形定則與平行四邊形定則實(shí)質(zhì)是一樣的。二、教學(xué)重點(diǎn) 力的作用效果分解方法三、教學(xué)難點(diǎn) 分析力的作用效果四、實(shí)驗(yàn)器材電子臺(tái)秤、木塊、鉤碼、細(xì)線、長條狀三合板、膠帶紙、筆五、課時(shí)安排1課時(shí) 六、教學(xué)設(shè)計(jì)知識(shí)回顧1、什么是合力，什么是分力

2、，什么是力的合成？若一個(gè)力產(chǎn)生的效果與幾個(gè)力共同作用的效果相同，那么這個(gè)力就叫做那幾個(gè)力的合力，那幾個(gè)力就叫做這個(gè)力的分力。求幾個(gè)力的合力的過程叫力的合成。例如：兩個(gè)孩子拎水桶的力F1、F2和大人拎水桶的力F效果相同，F(xiàn)1、F2就是F的分力，而F是F1、F2的合力。2、力的合成遵從什么法則？平行四邊形定則。（請(qǐng)學(xué)生板書，畫出圖形，并作說明）新課引入提出問題：我們在研究問題的過程中是否可以用合力來替代分力？合力與分力作用效果相同當(dāng)然可以用合力替代分力，等效替代的思想就是我們研究力的合成的目的。既然合力可以替代分力，那么分力能不能等效替代合力呢？顯然是可以的。在研究問題的過程中，我們也常用幾個(gè)分力

3、等效替代合力，本節(jié)課我們就一起來研究這個(gè)問題。新課教學(xué)1、定義：求一個(gè)已知力的分力叫力的分解。2、分解的法則：力的分解是力的合成的逆運(yùn)算，也遵從平行四邊形定則。思考1：不加限制一個(gè)力分解有幾組解？（有無數(shù)對(duì)大小方向不同的解）在實(shí)際問題中不可能隨意的進(jìn)行力的分解，那又該如何處理呢？3、效果分解法通常是按照力的實(shí)際效果進(jìn)行分解的，先確定力的實(shí)際效果，從而確定分力的方向，再根據(jù)平行四邊形定則確定分力的大小。實(shí)例分析1：已知放在水平面上的物體，受到與水平方向成角的拉力F 的作用(圖3_5_1)，從力的作用效果看，應(yīng)該怎樣將F分解？如何求分力？演示實(shí)驗(yàn)：將一端固定有細(xì)繩的木塊放置在臺(tái)秤上，使細(xì)繩與水平方

4、向成角，拉物體（說明臺(tái)秤示數(shù)即為物體對(duì)臺(tái)秤的壓力大?。?shí)驗(yàn)現(xiàn)象：物體向前滑的同時(shí)，臺(tái)秤示數(shù)減小效果分析：臺(tái)秤示數(shù)減小說明該力有向上的效果，使物體與接觸面間壓力減??；物體由靜止開始向右運(yùn)動(dòng)，說明該力有向水平右拉的效果。分力方向：水平向右 豎直向上作圖求解：按作圖法進(jìn)行求解（圖略）。計(jì)算求解：用直角三角形知識(shí)求解。豎直向上的分力水平向右的分力（如圖3_5_2）思考2：若斜向下推（圖3_5_3），如何分解？和拉時(shí)一樣實(shí)驗(yàn)和分析。聯(lián)系實(shí)際：課本中的拖拉機(jī)拉耙，日常清潔時(shí)拖地實(shí)例分析2：已知放在斜面上的物體所受重力為G，斜面傾角為，重力G產(chǎn)生怎樣的作用效果？如何分解重力？(圖3_5_4)演示實(shí)驗(yàn)：將木塊

5、放置在與傾斜的三合板上，釋放木塊實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：物體下滑的同時(shí)，木板發(fā)生了形變效果分析：重力具有使物體沿斜面下滑的效果和使物體緊壓斜面的效果分力方向：沿斜面向下和垂直于斜面向下計(jì)算求解：沿斜面向下的分力（圖3_5_5）垂直斜面向下的分力思考3：F2是不是物體對(duì)斜面的壓力呢？確定一個(gè)物體的受力情況時(shí)，應(yīng)由一個(gè)物體對(duì)另一個(gè)物體的作用出發(fā)。物體對(duì)斜面對(duì)壓力是物體作用在斜面上的，而F2是作用在物體上的，兩個(gè)力根本不同注：分力F1、F2都不是實(shí)際存在的力，而是我們求出來的與力F等效的分力。在研究問題的時(shí)候，分力可以替代合力，但是分力和合力不能重復(fù)考慮。思考4：當(dāng)角變大時(shí)，兩分力大小如何變化？若變小呢？增大，則

6、F1增大、F2減??；減小，反之聯(lián)系實(shí)際：生活中高大的橋，都有很長的引橋；盤山公路；滑梯等。實(shí)例分析3：可自由轉(zhuǎn)動(dòng)的輕桿AC和BC，BC桿水平。在它們的連接處C點(diǎn)施加一個(gè)豎直向下的力F，力F的作用效果怎樣？如何分解F？（圖3_5_6）體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)：利用膠帶紙、筆和手掌快速構(gòu)成類似的結(jié)構(gòu)，在C點(diǎn)施加向下的拉力，由手的感覺來體會(huì)力F的效果效果分析：F拉伸AC桿，壓迫BC桿分力方向：沿AC拉伸的方向和BC被壓迫的方向計(jì)算求解：如圖3_5_7沿AC桿的分力沿BC桿的分力改變該結(jié)構(gòu)，效果相同，但分力的大小和方向都會(huì)改變聯(lián)系實(shí)際：路燈的支架等?？偨Y(jié)力的效果分解法步驟：（1）分析力的作用效果;（2）跟據(jù)力的作用效

7、果定分力的方向;(畫兩個(gè)分力的方向)（3）用平行四邊形定則定分力的大小;(把力F作為對(duì)角線，畫平行四邊形得分力)（4）據(jù)三角形知識(shí)求分力的大小和方向.4、矢量相加的法則力是矢量，力的合成遵從平行四邊形定則（畫出示意圖）位移也是矢量，一個(gè)人從A走到B，再從B走到C發(fā)生的位移分別是AB和BC記為X1和X2，那么合位移呢？不是分位移的算術(shù)和，而是AC。合位移和分位移的關(guān)系是什么？（畫出示意圖）兩個(gè)矢量首尾相接，從第一個(gè)矢量始端指向第二個(gè)矢量末端的有向線段就表示合矢量的大小和方向，這種方法叫三角形定則。位移的合成遵從三角形定則。三角形定則和平行四邊形定則有沒有什么聯(lián)系呢？（進(jìn)行平移，觀察圖形）實(shí)質(zhì)相同

8、 小結(jié)矢量相加都遵從平行四邊形定則和三角形定則矢量：有大小，也有方向，相加時(shí)遵從平行四邊形定則或三角形定則的物理量標(biāo)量：有大小，沒有方向，相加時(shí)遵從算術(shù)運(yùn)算法則課堂小結(jié)1、力的分解遵從平行四邊形定則2、力的效果分解法（1）據(jù)力的作用效果定分力的方向;（2）用平行四邊形定則定分力的大小;（3）據(jù)三角形知識(shí)求分力的大小和方向.3、矢量(加、減）運(yùn)算法則（1）、法則：平行四邊形定則 (或三角形定則)（2）、矢量：有大小，又有方向， 運(yùn)算時(shí)遵守平行四邊形定則 (或三角形定則) 布置作業(yè)課本66頁問題與練習(xí)13。做一做：兩個(gè)人把一根繩子緊緊拉直，這時(shí)一個(gè)人在繩子中間只要輕輕一拉就可以把兩個(gè)人拉動(dòng)。課后做

9、一做，并解釋一下原因。（二）、教學(xué)設(shè)計(jì)說明 力的合成和力的分解是運(yùn)用“等效替代”的思想來研究力學(xué)問題的重要手段，是高中物理的基礎(chǔ)內(nèi)容。在力的合成的基礎(chǔ)上，對(duì)力的分解概念和分解法則，學(xué)生是不難理解的。與力的合成相比，力的分解不是惟一的，究竟怎樣分解的問題，顯然是本節(jié)的重點(diǎn)?？紤]到今后應(yīng)用過程中的大部分問題都是根據(jù)力的實(shí)際作用效果進(jìn)行分解，因此本節(jié)課重點(diǎn)就放在這種分解方法上。力作用在物體上可以產(chǎn)生什么效果，學(xué)生缺乏感性認(rèn)識(shí)，如何通過實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生體驗(yàn)、感受、認(rèn)識(shí)、理解力的作用效果，就成了這節(jié)課的重要環(huán)節(jié)。 課本是從拖拉機(jī)拉耙的事例引入力的分解的概念，由于大部分學(xué)生對(duì)拖拉機(jī)拉耙的情形沒有見過，缺少感性認(rèn)

10、識(shí)，所以，設(shè)計(jì)了在復(fù)習(xí)力的合成的基礎(chǔ)上，從等效替代的思想入手引入新課，這樣既比較自然，也強(qiáng)化了等效替代的思想。 關(guān)于力的效果分解法，課本中只舉了斜面上的物體的重力分解這一個(gè)事例，為了強(qiáng)化這部分內(nèi)容，設(shè)計(jì)時(shí)選擇了三個(gè)事例，并且對(duì)每一個(gè)事例均設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生能觀察到或親身體會(huì)到力產(chǎn)生的效果。第一個(gè)事例，選擇了與拖拉機(jī)拉耙相近的在水平面上拉物體的問題，不僅常見也可用電子秤進(jìn)行演示，將會(huì)收到很好的效果。膠帶紙和筆做的體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)，學(xué)生手頭都有，不需要做準(zhǔn)備，每個(gè)學(xué)生都可以做，而且效果非常明顯，也會(huì)在學(xué)生頭腦中留下深刻的映像的。事例后面聯(lián)系實(shí)際的應(yīng)用問題，不僅可以鞏固所學(xué)的知識(shí)，還可以學(xué)以致用，讓學(xué)生體會(huì)物理的重要性，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。 由于初次接觸力的分解問題，重點(diǎn)是學(xué)習(xí)力的效果分解法，所以，沒有必要介紹正交分解法，也不要急于讓學(xué)生用力的分解處理靜力學(xué)問題，更不要急于討論分解不惟一的各種情況，以免增加學(xué)生學(xué)習(xí)上的難度。 本節(jié)課設(shè)計(jì)理念是加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)，重視學(xué)生過程的體驗(yàn)，有利于三維目標(biāo)的達(dá)成。（三）、教學(xué)后記 本節(jié)課的教學(xué)設(shè)計(jì)，強(qiáng)調(diào)學(xué)生的感知和體驗(yàn)，把抽象的問題形象化，可以有效的突破教學(xué)難點(diǎn)。對(duì)教材的處理也比較合理，既體現(xiàn)了新課程的教學(xué)理念，又改進(jìn)了教材中實(shí)驗(yàn)的不足。在蘇州市區(qū)的教學(xué)研討課上也獲得了同行的高度評(píng)價(jià)，同行們一致認(rèn)為課堂結(jié)構(gòu)合理，重點(diǎn)突出，利