“力的分解”教学设计

【课标要求】

通过实验把握力按作用效果进行分解的方法，根据力的合成与分解分析解决日常生活中的问题。

【教学目标】

●知识目标：

（1）认识力的分解同样遵守平行四边形定则，可以有无数组解。

（2）知道力按作用效果分解，并能根据具体情况运用力的平行四边形定则或三角形定则，根据几何关系求解分力。

●过程与方法：

（1）在过程中观察合力与分力关系，会分析物体受力及作用效果。

（2）通过具体实例，了解力的分解。

（3）知道某些情况下，分力可以比合力大，而且可大很多。

●情感目标：

培养分析观察能力，物理思维能力和科学的研究态度。

【教学设计思想】

加强师生互动，以学生为中心老师做好引导工作，培养学生自主学习能力，注重提高学生实践、观察、分析、思考物理问题的能力。

【教学重点】

力的平行四边形定则的应用，按效果进行力的分解。

【教学难点】

力作用效果的确定，力的分解。

【教学过程】

一、复习力的合成

前面我们学习了怎样求共点力的合力，即力的合成。

我们知道力的合成遵守平行四边形定则：

如实验展示：（简单演示力的合成实验，并实物投影说明）

合力与分力。特点：效果相当，

平行四边形定则。（如果用表示两个共点力（分力）的线段为邻边作一个平行四边形，则两个邻边之间的对角线就表示合力的大小和方向）

设问：合力是几个力的合成，是不是合力总比分力大？由已知力怎样求出分力？

引入：

我们先来体验一下：

1．请同学们用桌上的橡皮筋和一个200g的钩码做一个小实验。将钩码挂在橡皮筋的中点C，先将橡皮筋的两端A、B慢慢靠拢，再将A、B两端逐渐分开，观察在此过程中橡皮筋的长度，是否变化，感受力的变化？（全体学生操作，观察，感受）（拉开时分力变大，合力不变）

2．请两位男同学和一位女同学上台表演。（拔河比赛）两个力气大的男同学使劲拉一根绳子，彼此都想把对方拉过来，但……，上来一位女同学在绳中间一拉，可以看到……，为什么？

3．演示“一指断线”（器材说明，操作说明）

人字型支架，夹角较大时，用指力可以将铁丝拉断，为什么会这样？

为了回答上面的问题，我们必须知道力的分解。

这节课我们先探究一下如何进行力的分解。

二、探究力的分解

问：1．力的分解是否也遵守平行四边形定则？

2．将一个已知力分解为两个分力可以怎样分解，有几种分法。

下面我们分三组分别进探究。

各组探究5分钟，请一名代表上台代表本组说明探究结果。

小结各组情况。

汇总结论有：

1．将一力分解成两个力，这两个力再合成，合力就是原来的力。可见：力的分解是力的合成的逆运算，也遵循力的平行四边形定则。

2．如果没有其它限制，对于同一条对角线，可以作出无数个不同的平行四边形。这就是说一个已知的力可以分解成无数对不同的共点力。而不像力的合成那样，一对已知力的合成只有一个确定的结果。

3．在解决具体的物理问题时，一般都按力的作用效果来分解。即按力的效果确定好分力的方向。

问：分力的大小怎样求解？合力一定比分力大吗？再分组探究。（上课时，老师做的一些实验，请分析分力与合力的关系）提示：可以用力的图示说明。

各小组实践、讨论交流、分析、画图说明。（各组5分钟）请一名学生代表上台，说明，提醒可以先在下面画好图，投影说明。

汇总小结：

4．利用平行四边形定则，可以确定合力与分力关系。

5．通过作图发现，分力可以大于原来力。

下面将大家分析的结果用于实际问题。请大家一同分析。

三、力的分解的应用

例题1：一质量为200Kg的物体，放在仰角为＝的斜面上，求物体所受的重力沿平行于斜面的分力和垂直于斜面的分力。（全体学生完成，请学生上台投影讲评）

分析：重力沿斜面和垂直于斜面的分力，分力方向确定，则答案唯一，由平行四边形法则，可对重力分解。

例题2：一个大人拉着载有两个小孩的小车匀速前进。大人的拉力为135N，拉杆与水平地面成＝，使小车前进的动力有多大？

（请学生说明分析求解过程，投影显示）

动力：

方向：水平向前

例题3：如下图三角架，AB段水平，BC段与竖直方向成53°角，B端挂有一个重3N的物体，B点受到一个F＝3N方向向下的作用力，试将此力分解，求其两个分力。

分析：由探究知，F可以分解成沿AB方向的拉力，和沿BC方向的压力。

作平行四边形，由几何关系，可求出F₁＝4N（方向A指向B）F₂＝5N（方向由B指向C）。

通过以上实例探究及分析，我们基本知道如何求分力，一般是根据力的作用效果确定分力的方向，再作力的平行四边形或力三角形，由几何关系求出分力。

四、课堂小结

（1）力的合成与分解都遵循平行四边形定则。

（2）求一个已知力的两个分力的任意解是无数的。

（3）实际应用中，分解一个力，常根据这个力的实际作用效果来确定分力的方向。再由几何关系求两个分力的大小。

（4）分力可以比合力大。（有条件）

五、课外探究实践与思考

（1）放在有挡板的斜面上的金属圆柱体对两接触面的作用效果如何，怎样分解重力。改变挡板放置的角度又如何？

（2）讨论分析：已知一个分力的大小，另一个分力的方向，求前一个分力的方向，另一个分力的大小。