《力的分解 第1課時》教學(xué)設(shè)計【物理魯科版高中必修第一冊（新課標(biāo)）】

2/2第2節(jié)力的分解教學(xué)目標(biāo)1.知道什么是力的分解，理解力的分解是力的合成的逆運算。2.知道一個力的分解方案有無數(shù)多種，能靈活地根據(jù)力的作用效果對力進(jìn)行分解。3.知道力的分解的一般方法，理解力的分解的定解條件。教學(xué)重難點教學(xué)重點力的分解方法、按力的作用效果進(jìn)行力的分解、力的分解的定解條件教學(xué)難點按力的作用效果進(jìn)行力的分解、力的分解的定解條件教學(xué)準(zhǔn)備多媒體課件教學(xué)過程新課引入教師活動：展示盤山公路的圖片。教師設(shè)問：山區(qū)的公路一般都是直的。請大家思考，這些公路可不可修成直的，這樣既可減少車輛行駛的距離，又可節(jié)約修路成本？講授新課一、力的分解教師活動：講解力的分解的概念。多個力同時作用在一個物體上，可產(chǎn)生一個總的效果。反之，作用在物體上的一個力，也可產(chǎn)生多個效果。教師活動：展示人拉車的圖片，分析人的拉力產(chǎn)生的作用效果。人對車的拉力是斜向上的。這個拉力產(chǎn)生兩個作用效果，一個是使車向前行進(jìn)，另一個作用效果是有使車向上抬起的趨勢。這個拉力的作用效果可用兩個共同作用于這個車的力來代替，一個是水平方向上的力，另一個是豎直向上的力。求一個已知力的分力的過程稱為力的分解。兩個力可合成為一個合力，一個力也可分解為兩個分力。實際上，在力的合成中，組成合力的每一個力都可視為分力。所以，力的分解是力的合成的逆運算，力的分解同樣遵循平行四邊形定則。教師活動：講解力的分解方式不是唯一的。理論上，不論有多少個共點力，都可以用一個合力來等效替代。當(dāng)各分力已知時，合力是唯一確定的。反之，一個力也可用多個分力來等效替代，但因為對同一條對角線可作出無數(shù)個平行四邊形，所以合力的分解方式也是多種多樣的。在實際進(jìn)行力的分解時，常根據(jù)力的作用效果進(jìn)行分解。教師活動：講解力的分解的定解條件。二、力的正交分解教師活動：講解力的正交分解。在許多情況下，為了計算方便，可把一個力分解為兩個互相垂直的分力，這種分解方法稱為力的正交分解。教師活動：以拉車為例，講解根據(jù)力的作用效果對力進(jìn)行分解。設(shè)人對車的拉力為F，且此力與水平面的夾角為θ。沿水平方向和豎直方向建立直角坐標(biāo)系，將人拉力的力F沿x軸、y軸分解可得Fx=FcosθFy=Fsinθ這樣，水平方向的分力產(chǎn)生使前進(jìn)的效果，豎直方向的分力產(chǎn)生向上提車的效果。教師活動：以人在直線滑梯下滑為例，講解根據(jù)力的作用效果對力進(jìn)行分解。設(shè)人所受的重力為G，斜面的與水平面的夾角為θ。分別以沿斜面向下、垂直于斜面向下為x、y軸正方向，建立直角坐標(biāo)系。這時可將重力分解為G1=GsinθG2=Gcosθ沿斜面向下的分力使人向下滑動，垂直于斜面向下的分力使人緊壓斜面。三、力的分解的應(yīng)用教師活動：展示盤山公路的圖片。教師設(shè)問：為什么山上較多的公路為盤山公路，而不是直的公路？學(xué)生活動：學(xué)生之間討論教師所提問題，然后舉手回答。教師活動：從力的分解角度講解盤山公路的意義。斜面越陡，傾角θ就越大，分力G1也就越大，分力G2則越小。汽車上坡時，需克服分力G1的阻礙作用；下坡時，分力G1產(chǎn)生使車下滑的效果。因此，修建盤山公路和很長的引橋等是為了減小坡度，使汽車上坡時更容易、下坡時更安全。教師活動：展示石拱橋的圖片，講解石拱橋石塊所受重力的分力，在講解確定重力的分力時留意講解按力的作用效果求分力。典題剖析例1如圖所示，光滑斜面的傾角為θ，有兩個相同的小球分別用光滑擋板A、B擋住，擋板A沿豎直方向，擋板B垂直于斜面，則兩擋板受到小球的壓力大小之比為多大？斜面受到兩小球的壓力大小之比為多大？答案：1∶cosθ1∶cos2θ解析：對小球1所受的重力來說，其效果有二：第一，使小球沿水平方向擠壓擋板；第二，使小球垂直壓緊斜面。因此，力的分解如圖甲所示，由此可得兩個分力的大小分別為F1＝Gtanθ，F(xiàn)2＝eq\f(G,cosθ)。對小球2所受的重力G來說，其效果有二：第一，使小球垂直擠壓擋板；第二，使小球垂直壓緊斜面。因此，力的分解如圖乙所示，由此可得兩個分力的大小分別為F3＝Gsinθ，F(xiàn)4＝Gcosθ。由力的相互性可知，擋板A、B受到小球的壓力之比為F1∶F3＝1∶cosθ，斜面受到兩小球的壓力之比為F2∶F4＝1∶cos2θ。例2在日常生活中，力的分解有著廣泛的應(yīng)用，如圖為用斧子把樹樁劈開的圖示，斧子對木樁施加一個向下的力F時，產(chǎn)生了大小相等的兩個側(cè)向分力F1、F2，下列關(guān)系正確的是()A．F＝2F1sineq\f(θ,2) B．F＝2