35力的分解教案新人教必修一

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3.5力的分解教案新人教版必修1

3.5力的分解教案新人教版必修1

《力的分解》教学设计教学目标一、知识与技术一、明白得力的分解和分力的概念二、明白得力的分解是力的合成的逆运算,会作图法求分力,会用直角三角形的知识计算分力。

二、进程与方式一、 从物体的受力情形分析其力的作用成效,培育学生分析问题、解决问题的能力。

二、了解用图象研究物理问题的方式。

三、情感、态度价值观 力的合成和分解符合对立统一规律。

教学重点 分解的实例分析 难点 力的作用成效的明白得 教学工具 软木板、重物、铅笔、橡皮筋、电脑动画 教学进程1.力的分解的概念及分解的法那么(指导学生阅读教材第一段内容)几个力共同产生的成效跟原先一个力产生的成效相同,这几个力就叫做原先那个力的分力。

求一个已知力的分力叫做力的分解. 2.力的分解是力的合成的逆运算。

力的分解法那么仍然是平行四边形定那么。

3.力的分解经常使用方式——成效分解法和正交分解法4.例题分析例:物体放在斜面上,那物体受的重力产生有什么样的成效。

(用薄木一个力(合力)效果相同 几个力(分力)力的合成力的分解F 2F 1F板与重物演示)(1)G 方向竖直向下,又不能下落。

在垂直于斜面方向产生紧压斜面的力的作用成效;在沿斜面方向上使物体产生沿斜面向下滑动的成效。

(2)两分力方向确信了,分解是唯一的。

(3)θsin 1G G = θcos 2G G =例:如图,两根细线一起系着一个小球,如果那个小球处于静止状态,重力G 产生的成效是什么,如何分解重力G 。

例:如图,重为G 的小球夹在两块挡板间,重力G 产生的成效是什么,如何分解重力G 。

例:放在水平面上的物体受一个斜向上方的拉力F ,那个力与水平面成θ角。

力F 的作用成效如何?分析:(1).力F 的作用成效有水平向前拉和竖直向上提的成效,那么它的两个分力就在水平方向和竖直方向上。

(2).方向确信,依照平行四边形定那么,分解确实是唯一的。

(3)如图所示分解θcos 1F F = θsin 2F F =在很多问题中,常把一个力分解为相互垂直的两个分力,专门是物体受多个力作历时,把物体受到的各个力都分解到相互垂直的两个方向上去,然后求两个方向上的力的合力,如此可把复杂问题简化,尤其是在求多个力的合力时,用正交分解的方式,先将力分解再合成超级简单.如何去选取坐标呢?原那么上是任意的,实际问题中,让尽可能多的力落在那个实际问题 力的作用效果确定两分力方向作平行四边形 用数学知识解化为线段长短分解定则力的大小力的FFG⎩⎨⎧==θθsin cos F F F F y x 22y x F F F +=方向上,如此就能够够尽可能少分解力5.矢量相加法那么 (指导学生阅读教材)进一步明白得矢量及标量,明白得三角形定那么。

高中物理3.5力的分解教学设计1新人教版必修1

高中物理3.5力的分解教学设计1新人教版必修1

《力的分解》教学设计一、先生学习情况及学习任务分析本节课把如何分析力的作用效果进而在理论成绩中分解某个力作为重点内容,要求先生在学习力的合成的基础上,进一步学习力的分解。

高一先生刚刚接触矢量,刚刚接触用平行四边形去计算分力与合力大小的关系,先生经过前几节的学习曾经对力的基本概念和表示方法、力学中常见的三种力、合力与分力的等效交换关系有了必然的认识,构成了必然的认知结构,并经过力的合成方法认识了力的平行四边形定则,初步学会了运用几何知识解决力学成绩,为本节课的学习奠定了基础。

对于力能产生甚么样的作用效果还不能迅速的分析出来。

如果能精确的分析力的作用效果,则会轻松完成力的分解的学习。

为打破这一难点,一则以生活中最多见的事例作为教学实例,例如拖行礼箱,玩滑滑梯等。

二则把工夫交给先生,以进步先生科学素养和动手能力而创设物理情景,让先生本人完成探求过程。

从方法和习气下去说先生对于科学探求特别是实验探求曾经积累了必然的体验和认识,能够勇于发表本人的看法,良好的学习习气和课堂氛围也为先生自主探求力的分解中如何分析力的作用效果提供了保障。

综上所述,本节课的教学目标为:(一)知识与技能:1、认识力的分解一样恪守平行四边形定则,可以有没有数组解。

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根据几何关系求解分力。

(二)过程与方法:从物体的受力情况分析其力的作用效果,培养先生分析成绩、解决成绩的能力。

(三)情感、态度与价值观力的合成和分解符合对立分歧规律。

本节课的重点是如何分析力的作用效果。

设计实验,先生本人动手,分析情景。

适时过度的参与先生的探求过程。

二、课堂教学设计理念与教学思绪为了让先生能精确的分析力产生的作用效果,更好的体验科学探求的方法和过程,发展自主学习能力,培养良好的思想品质,本节课采用如下的教学流程:视频创设情境提出成绩分组实验总结规律巩固练习。

教学过程中注重引导先生自主学习,强化训练小组学习与小组交流。

高中物理(人教版)必修一优秀教案--3.5《力的分解》精品教案

高中物理(人教版)必修一优秀教案--3.5《力的分解》精品教案

必修一 3.5 力的分解(教案)一、教材分析本节课是必修一的重点,是对平行四边形定则的具体应用,是研究力的平衡的基础,也是学习牛顿运动定律的基础。

本节课的内容包括,力的分解、矢量、标量等概念,以及矢量相加的法则。

本节课有两个关键点,一是力的分解遵循平行四边形定则,二是一个已知力究竟分解到哪两个方向上去,要根据实际情况,由力的效果来决定。

二、教学目标(一)知识与技能1、知道什么是分力及力的分解的含义。

2、理解力的分解的方法,会用三角形知识求分力。

(二)过程与方法1、培养运用数学工具解决物理问题的能力。

2、培养用物理语言分析问题的能力。

(三)情感、态度与价值观通过分析日常现象,培养学生探究周围事物的习惯。

三、重点难点力的分解四、学情分析下作用,这个力有两个效果:沿两弹簧伸长的方向分别对弹簧Ⅰ和Ⅱ施加拉力F1和F2,且F1和F2分别使它们产生拉伸形变,可见力F可以用两个力F1和F2代替.几个力共同产生的效果跟原来一个力产生的效果相同,这几个力就叫做原来那个力的分力.求一个已知力的分力叫做力的分解.(三)合作探究、精讲点拨如何分解?力的分解是力的合成的逆运算,同样遵守平行四边形定则.把一个力(合力)F作为平行四边形的对角线,然后依据力的效果画出两个分力的方向,进而作出平行四边形,就可得到两个分力F1和F2.只有大小,没有方向,求和时按照算术法则相加的物理量叫做标量.力、速度是矢量;长度、质量、时间、温度、能量、电流强度等物理量是标量.(四)反思总结、当堂检测(参考导学案)力的分解--平行四边形定则—力的作用效果(五)发导学案、布置预习(六)作业:课本P66 1、2、3九、板书设计一、概念:力的分解二、怎样分解一个力1、无数对2、唯一性的条件结论:一个已知力究竟分解到哪两个方向上去,要根据实际情况,由力的效果来决定。

例1、例2、三、矢量相加的法则十、教学反思1、学生对将一个力按照作用效果分解,理解接受较好,困难是怎样确定力的作用效果,老师应该在这个方面下点功夫。

高中物理35力的分解教学案新人教版必修1

高中物理35力的分解教学案新人教版必修1

高中物理《力的分解》教学案新人教版必修1学习目标:理解力的分解和分力的概念。

知道力的分解是力的合成的逆运算,一样遵循力的平行四边形定则。

会从力的作用的实际效果动身进行力的分解,掌握力的分解的定解条件。

会按照力的平行四边形定则用作图法求分力,会用直角三角形的知识计算分力。

理解力的正交分解法,会用直角三角形知识计算分力。

学习重点: 理解力的分解是力的合成的逆运算,会利用平行四边形进行力的分解。

学习难点: 力的分解的定解条件的肯定。

主要内容:一、分力几个力,若是它们一路产生的效果跟作用在物体上的一个力产生的效果相同,则这几个力就叫做那个力的分力(那个力就叫做这几个力的合力)。

注意:分力与合力是等效替代关系,其相同的地方是作用效果相同;不同的地方是不能同时出现,在受力分析或有关力的计算中不能重复考虑。

二、力的分解求一个已知力的分力叫做力的分解。

1.力的分解是力的合成的逆运算。

一样遵守力的平行四边形定则:若是把已知力F作为平行四边形的对角线,那么,与力F共点的平行四边形的两个邻边就表示力F的两个分力F1和F2。

2.力的分解的特点是:同一个力,若没有其他限制,可以分解为无数对大小、方向不同的力(因为对于同一条对角线.可以作出无数个不同的平行四边形)。

通常按照力的作用效果分解力才有实际意义。

3.按力的效果分解力F的一般方式步骤:(1)按照物体(或结点)所处的状态分析力的作用效果(2)按照力的作用效果,肯定两个实际分力的方向;(3)按照两个分力的方向画出平行四边形;(4)按照平行四边形定则,利用学过的几何知识求两个分力的大小。

也可按照数学知识用计算法。

例如,物体重G,放在倾角为θ的斜面上时,重力常分解为沿斜面向下的分力F1=Gsin θ(表示重力产生的使物体沿斜面下滑的效果)和垂直斜面向下的分力F2=Gcosθ(表示重力产生的使物体紧压斜面的效果)【例一】在倾角θ=30º的斜面上有一块竖直放置的挡板,在挡板和斜面之间放有一个重为G=20N的滑腻圆球,如图所示,试求这个球对斜面的压力和对挡板的压力。

高中物理第3章第5节 3.5力的分解教案(新人教版必修1)

高中物理第3章第5节 3.5力的分解教案(新人教版必修1)

3.5力的分解一、教材分析高中物理必修1第五章第二节力的分解是在学生学习了前一章力的基础知识及力的合成之后而编排的。

由于分解法是高中物理解决复杂问题的一种重要的方法。

它为位移、速度、加速度等矢量的分解奠定了基础。

并且它对矢量运算普遍遵守的规律“平行四边形定则”作了更加深入的了解。

所以说本节内容具有基础性和预备性。

因此,力的分解这节课在整个教材中的地位也是显而易见的二、教学目标1、知识与技能(1)理解分力的概念,清楚分解是合成的逆运算。

(2)会用平行四边形定则进行作图并计算。

(3)了解力的分解具有唯一性的条件。

(4)掌握根据力的效果进行分解的方法和正交分解法。

2、过程与方法(1)强化“等效替代”的思想。

(2)培养学生观察及设计实验的能力。

(3)培养运用数学工具解决物理问题的能力。

3、情感态度与价值观(1)培养学生参与课堂活动的热情。

(2)培养学生将所学知识应用与生产实践的意识和勇气。

三、教学重点(1)理解力的分解是力的合成的逆运算。

(2)掌握运用平行四边形定则进行力的分解。

四、教学难点(1)力的分解具有唯一性的条件。

(2)力分解时如何判断力的作用效果及确定两分力的方向。

五、教学过程[新课导入]【演示实验】用一根细线提起一个重物和用两根细线同时提起这个重物,在实验演示之前先展示问题.师:是一根细线容易断还是两根细线容易断?生:(非常肯定地回答)当然是一根细线容易断.实际演示,当两根细线之间的夹角较大时,两根细线中的一根先断通过实际实验,和学生的认识形成较大的反差,可以激发学生兴趣,引发学生进一步的思考.师:我们学习完这一节课“力的分解”之后就会明白这个问题.[新课教学]一、力的分解师:我们上一节课学习了力的合成,现在我们学习力的分解,大家根据力的合成的定义方法来定义一下什么是力的分解.生:求一个力分力的过程和方法叫做力的分解.师:求合力的方法是什么?生:(一起回答)平行四边形定则.师:那么求分力的方法是什么?大家大胆地猜想一下.学生探究讨论力的分解的方法生:(小声、不敢肯定,有些犹豫)可能也是平行四边形定则.师:你得出这个结论的依据是什么?生:从逻辑角度讲,这两个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.因为力的合成遵循平行四边形定则,那么力的分解也应该遵循平行四边形定则.师:(微笑鼓励)刚才这位同学分析得非常好,像这种方法,我们并没有通过实验来验证结论,而是通过逻辑推理进行分析探究,这种研究问题的方法叫做理论探究.根据这个结论,要分解一个力,我们应该把这个力当成什么?生:我们要把这个力当成平行四边形的对角线.师:当用平行四边形的对角线表示合力时,那么分力应该怎样表示?生:分力应该是平行四边形的两个邻边.师:如果对角线确定了以后,根据几何学的知识,它的两条邻边是不是就唯一确定了呢?生:不是,当对角线确定了以后,它相邻的边有很多组.师:同学们在练习本上作出一条对角线,然后作这条对角线相邻的两条边,看能够做多少条.学生练习,体验不加以限制的话,一个力的分力有无数组解生:有无数组解.师:这样研究一个力的分力显然是不可能的,也是不现实的,那么我们应该怎样研究一个力的分力呢?生:可以放在具体受力环境中进行解决.【演示实验】参考实验,可以进行实物投影(图3-5-1)图3-5-1师:一个水平放置的薄木片,在它的上面放置一个小物体,可以观察到什么现象?生:可以看到薄木片被压弯.师:这一个效果是由什么原因引起的?生:是由于物体本身的重力引起的,它产生了一个使物体向下压的效果.师:我们能不能把木片竖直放置而使物体静止呢?如果不能,应该怎样做才能使它静止?生:当然不能,应该用一个绳子拉住物体才能使它静止.师:为了使力的作用效果更容易被观察到,我们用一根橡皮筋代替绳子,当木片竖直放置时(图3-5-2),橡皮筋发生了形变,也就是受到了弹力;木片是不是发生了形变?图3-5-2继续演示实验师:仔细观察木片竖直放置时,木片的受力形变情况和橡皮筋的受力形变情况应该是怎样的呢?生:木片不发生弯曲,说明木片没有受到物体力的作用;橡皮筋被拉长了,说明橡皮筋对物体有力的作用.师:使橡皮筋发生形变的力是什么力?生:原因还是由于物体受到重力使橡皮筋发生了形变.师:如果既不竖直放置木片,也不水平放置木片,而是让木片与地面成一角度(图3-5-3),我们再来看一下橡皮筋和木片的形变情况.图3-5-3生:木片和橡皮筋同时发生了形变,说明两个物体都受到了力的作用.多媒体投影例题把一个物体放在倾角为θ的斜面上,物体受到竖直向下的重力,但它并不竖直下落.从力的作用效果来看,应该怎样将重力分解?两个分力的大小与斜面的倾角有什么关系?师:大家可以讨论探究应该怎样解决这个问题.学生讨论探究,自己独立完成解答过程生:根据刚才的分析,根据重力产生的效果,重力应该分解为这样两个力:平行于斜面使物体下滑的分力F1、垂直于斜面使物体压紧斜面的力F2.师:由几何关系可知,这两个力和重力之间的关系是怎样的?生:F1=G sinθ,F2=G cosθ.师:由刚才那位同学推导出的公式知,这两个分力的大小与物体本身的重力和斜面倾角θ有关,有什么关系?生:斜面倾角θ增大时,F1和F2都减小.师:下面我们再通过实验验证一下是不是这样.【实验验证】通过抬高木片的一端使木片与地面间的夹角逐渐增大,通过观察橡皮筋的形变量来看F1的变化,通过观察木片的形变程度的观察来看F2的变化.(注意:如果物体是一个木块的话应该让木块和木片之间的摩擦很小,也可以用小车代替木块来做实验,因为滚动摩擦比滑动摩擦要小)动画模拟刚才实验的过程,以便学生能够更为全面地了解两个分力的变化情况投影展示桥梁的引桥,引发问题师:我们知道,桥梁建设得越长,消耗的生产资料越多,为什么桥梁的引桥还要建设那么长呢?生:增大引桥的长度的目的是减小桥与地面之间的夹角,从而使汽车的重力沿桥面方向的分力减小,减少交通事故的发生.师:刚才这位同学分析得很好,为了加深对力的分解的认识,我们看以下的练习题.【课堂训练】1.如果斜拉桥塔柱两侧的钢索不能呈对称分布,如图3-5-4所示,那么怎样才能保持塔柱所受的合力竖直向下呢?图3-5-4解析:因为钢索的斜向拉力会对塔柱产生两个效果:一方面竖直向下压塔柱,另一方向沿水平方向拉塔柱,故可以把两个斜向的拉力各分解为一个竖直向下的分力和一个水平方向的分力.要使一对钢索对塔柱拉力的合力竖直向下,如图3-5-5所示,只要它们的水平分力大小相等就可以了,即F 1x =F 2x ,而F 1x =F 1sin α,F 2x =F 2sin β图3-5-5所以有F 1sin α=F 2sin β,即αβsin sin 21=F F . 结论:两侧拉力大小应跟它们与竖直方向夹角的正弦成反比.2.在倾角α=30°的斜面上有一块竖直放置的挡板,在挡板和斜面之间放有一个重为G =20 N 的光滑圆球,如图3-5-6所示.试求这个球对斜面的压力和对挡板的压力.图3-5-6答案:3320 N 3340N 解析:球受到向下的重力作用,这个重力总欲使球向下运动,但是由于挡板和斜面的支持,球才保持静止状态,因此球的重力产生了两个作用效果,如图所示,根据作用效果分解为两个分力:(1)使球垂直压紧斜面的力F 2;(2)使球垂直压紧挡板的力F 1.由几何知识可得F 1与F 2的大小.如图3-5-7所示,三个力可构成一个直角三角形.图3-5-7由几何关系得,球对挡板的压力F 1=G tan α=3320 N ,其方向与挡板垂直.球对斜面的压力F 2=3340cos =αG N , 其方向与斜面垂直.(注意:以上两个例题可以根据学生的实际情况选用,其中第一个难度大些,可供学生整体水平较高的班级使用,第二个和我们的例题类似,可以在例题之后直接进行,如果再进一步地研究这个问题,可以使挡板缓慢地逆时针旋转,让学生求解在这种情况下重力的两个分力的变化情况,锻炼学生分析动态变化的问题的能力)二、矢量相加法则师:通过这两节课的学习,我们知道力是矢量,力的合成与分解不能简单地进行力的代数加减,而是根据平行四边形定则来确定合力或者分力的大小和方向.前面我们学过的矢量还有位移,位移的相加也遵循平行四边形定则吗?我们来看教材69页“矢量相加法则”这部分内容,然后回答有关问题. 学生阅读课本有关内容,初步认识平行四边形定则不仅仅适用于力的合成与分解,同样也适用于其他矢量的合成与分解,通过学生自己总结分析,可以提高学生物理知识的迁移能力、用一种方法解决不同问题的能力.师:位移的矢量合成是否遵守平行四边形定则?生:位移的合成也遵守平行四边形定则.师:什么叫三角形定则?生:把两个矢量首尾相接从而求出合矢量的方法,叫做三角形定则.平行四边形定则和三角形定则实质上是一样的,只不过是一种规律的不同表现形式.师:什么叫做矢量,除了位移和力,我们所学的哪些物理量还是矢量?生:既有大小又有方向,并且在相加时遵从平行四边形定则(或三角形定则)的物理量叫做矢量.除了位移和力之外,我们所学过的速度、加速度等都是矢量.师:什么是标量,我们以前所学的哪些物理量是标量?生:只有大小,没有方向,求和时按照算术法则相加减的物理量叫做标量.我们以前所学过的质量、体积、距离、密度、时间等物理量都是标量.【课堂训练】举重运动中保持杠铃的平衡十分重要.如图3-5-8所示,若运动员举起1 800 N 的杠铃后双臂保持106°角,处于平衡状态,此时运动员两手受力各为多大?(sin53°=0.8,cos53°=0.6)图3-5-8答案:1 500 N解析:方法一:取杠铃为研究对象,受到重力和两手对它的作用力,如图3-5-9所示,为方便起见,把三个力画成共点力.将两个F N 分解为竖直方向和水平方向的分力x F N 和y F N ,如图3-5-10所示,则有G =2y F N =2F N cos53°,可解得F N =1 500 N.图3-5-9 图3-5-10方法二:将它们移到同一点,再把两个F N 合成,得图中所示的菱形,加一条辅助线后得到四个直角三角形,所以F N = 53cos 2G =6.0900 N=1 500 N.六、 课堂小结对于力的分解,学生比较容易理解,而对于力的分解要按照力的实际作用效果进行分解这一点,较难理解.这节课多处增加了学生参与,并通过亲身体会力的作用效果的这个小实验,激发学生的学习兴趣,培养学生动手操作和分析实际问题的能力、归纳问题的能力.把物理公式与生活实际联系起来,用物理语言解释生活现象.通过分析日常生活中应用力的分解的现象,让学生知道物理与生活是息息相关的,培养学生观察生活现象、发现问题、建立物理模型、用物理模型解决问题、用物理语言解释现象的能力. 对于正交分解的掌握,老师们可以根据各自的情况进行补充,因为正交分解的方法在今后的学习中经常用到,是最常见的一种处理力的方法,可以根据实际情况安排一节习题课,增加学生对力的分解知识的理解.。

人教版高中物理必修一第三章3.5力的分解教案

人教版高中物理必修一第三章3.5力的分解教案

3-5 力的分解【教学目标】知识与技能培养目标1、了解分力的概念,清楚分解是合成的逆运算2、掌握根据力的效果进行分解的方法3、了解力的分解具有唯一性的条件4、能应用力的分解分析生产生活中的问题情感态度与价值观培养目标1、激发学生参与课堂活动的热情2、培养学生将所学知识应用于生产实践的意识和勇气【教学重难点】重点:1、掌握根据力的效果进行分解的方法2、应用力的分解分析生产生活中的问题难点:1、了解力的分解具有唯一性的条件2、应用力的分解分析生产生活中的问题【教学方法】教师引导下的探究性教学法【课时安排】1课时【教学过程】一、引入新课展示晾衣服图片,能拉直吗?试一试就知道了【实验:两男同学拉绳子】没拉直提问:为什么拉不直?因为这是一个不可能完成的任务,要学习了今天的课后才能解释二、进行新课展示本节课教学目标(四个问题):1什么叫力的分解?2力为什么要分解?3力应该怎样分解?4能解决什么问题?第一个问题:什么叫力的分解?展示拖地图片——简化成物理模型——学生分析(斜向下的力产生了怎样的作用效果?)——演示实验——用等效思想总结得出分力的概念:求一个力的分力叫做力的分解;用几个分力来等效替代一个力类比力的合成,分析两者关系,得出:力的分解是力的合成的逆运算;力的分解遵守平行四边形定则第二个问题:力为什么要进行分解?分析拖拉机对犁的拉力。

提问,为什么非要把力分解呢?力变多了,不是变复杂了么?假如某同学既想在教室里学习,又想在外面打球,要是能把身体分成两个,多方便啊。

一个力产生两个效果,要研究这个力产生的两个效果,以一对二。

很复杂。

把力分成两个力后,一个力对应一个效果,力与效果一一对应,能把复杂问题简单化。

第三个问题:力应该怎样分解?前面学习力的合成的时候,通过两个已知的邻边做平行四边形求对角线,答案是唯一的。

反过来,力的分解应该是根据一条已知的对角线做平行四边形求两个。

下面请同学们在学案上以F为对角线做平行四边形。

高中物理3.5力的分解教案1新人教版必修1-经典通用宝藏文档

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§3.5 力的分解教学设计概念的混淆,又促进了知识的迁移。

师:如要我们只知道力的大小与方向,不知两分力的方向,那么力下的分解还是独一的吗?可分解为几对分力?先生:不独一,可分解为有数对分力师:对,就好比10等于哪两个数相加,有没有数个答案,那么已知一个合力分解成两个分力,也是可以分解成有数对的分力,如图示:经过该成绩培养先生的发散思想。

过渡:一个已知力究竟分解到哪两个方向上去,这要根据力的理论效果来确定。

实例分析(一)实例分析:学会按理论作用效果分解力探求一、坐在斜坡上的人遭到的重力,会产生怎样的效果?师:我们可以把它抽象为一个在斜面上的物体,如图倾角为θ的斜面上放有一个物体,如图所示。

该物体遭到的重力G能产生哪些作用效果?该当怎样分解重力?分力的大小各是多大?(先生考虑讨论得出猜想或假设)先生:向下滑,压斜面的两个作用效果。

(先生活动)利用桌面的材料设计实验验证(利用直尺和钩码进行实验。

)(先生上台汇报实验,用薄木板与重物演示,并得出结论。

)(1)G方向竖直向下,又不能着落;所以在垂直于斜面方向产生紧压斜面的力的作用效果;在沿斜面方向上使物体产生沿斜面向下滑动的效果。

(2)两分力方向确定了,分解是独一的。

(3)θsin1GG=θcos2GG=总结:我们在理论的成绩中,可以根据力的作用效果将这个理进行分解,它们产生的效果是相反的,所以可以用这两个力来等效代替这一个力。

[板书]三、分解根据:力的作用效果师:θ角的变化对两个分力有何影响?先生:θ增大G1增大,G2减小;θ角减小时,G1减小,G2增大。

(联系理论)出示图片:利用力的分解的知识解释,为甚么高大的桥都要建很长的引桥?公园里的滑滑梯很陡?先生:由于长长的引桥可以减小上坡的倾角,即使G1减小,使上坡容易下坡安全。

滑滑梯越陡,倾角越大,重力沿斜面向下的分力越大,越容易滑上去。

采用提出成绩——先生猜想——理论探求——得出结论的教学方法,从先生熟习和抽象直观的事例动手,经过一系列的迷你小实验,使先生亲身体验感受力的作用效果,从而理解如何根据力的理论效果来确实两个分力的方向,掌握按力的作用效果分解力这G2G1Gθθ探求二、观看图片(幻灯片显示塔吊)货物队钢丝绳的拉力产生了怎样的作用效果?我们把它抽象为如图所示的三角支架,作用在三角支架上的力F作用效果怎样,如何分解?分力的大小各为多少?(先生活动)用细杆、绳套、钩码组成一套演示力的分解的实验安装,绳套一端系在手指上,一端系在细杆末端,细杆的顶端顶在掌心上。

人教版高一物理必修一教案:3.5 力的分解

人教版高一物理必修一教案:3.5 力的分解

三、学习者特征分析
学生通过前面知识的学习,已掌握了合力与分力的等效替代的方法,并通过力的图示法认识了力的平行四边形定则,为本节课的探究学习奠定基础。

但本节课涉及到力的分解的多解性以及怎样按照力的作用效果对力进行分解,对学生来说难度较大,尤其是根据力的作用效果来确定两分力的方向,学生往往不易理解,在这里应作为教学中的一个难点。

四、教学过程
投影幻灯片23、24、25
体会前面同学所提供方案
的优越性,并这种方法求解合
力的步骤
学习力的正交
分解法,为学生熟练
应用打下基础
课堂小结、布置作业巩固所学知识
六、教学评价设计
1、能否认真观察演示实验现象,并根据实验现象正确判断力的作用效果,找准分力方向,
依据平行四边形定则作出分力,再由几何关系求解合力。

2、依据平行四边形定则判断依据题目要求可作出几个平行四边形,判断有几个解。

3、求合力时能依据题目所给的几个力建立最佳直角坐标系,正确分解求解不在坐轴上的
力沿轴方向的分力,为力的正交分解法求解平衡问题打好基础。

高中物理《3.5力的分解》教学案新人教版必修1

高中物理《3.5力的分解》教学案新人教版必修1

高中物理《3.5力的分解》教学案新人教版必修1新人民教育版高中物理“3.5力分解”教学计划要求1,学习目标:分力的理解和概念的分解知道力的分解是力的合成的逆过程,也遵循力的平行四边形法则。

将从力的作用的实际效果出发来分解力,掌握分解力的明确解的条件。

将使用力的平行四边形法则作为图解法来计算分力,并将使用直角三角形的知识来计算分力。

理解的正交分解法使用直角三角形知识来计算分力。

学习焦点:理解的分解是力量合成的逆过程。

平行四边形用于分解力。

学习难点:力分解的确定解条件主要内容如下:1 .分力被称为该力的分力(该力被称为这些力的合力),如果它们的组合效果与作用在物体上的力相同。

注:分力和合力是等价的替代关系,它们的相似性是相同的效果。

不同之处在于,它们不能同时发生,并且不能在力分析或相关力的计算中重复考虑。

第二,力的分解找到一个已知的力的分量叫做力的分解1。

力的分解是力的合成的逆过程。

类似地,观察平行四边形的力的规则:如果已知的力f作为平行四边形的对角线,那么平行四边形的两个相邻边与力f共享相同的点代表力f的两个分力F1和F22.力的分解的特征在于,如果没有其他限制,相同的力可以分解成具有不同大小和方向的多对力(因为对于相同的对角线,可以形成多个不同的平行四边形)通常,只有根据力的作用,力的分解才有实际意义。

3.根据力效应分解力F的一般方法步骤:(1)根据物体(或节点)所处的状态分析力效应;(2)根据力效应确定两个实际力分量的方向;(3)根据两个分力的方向画平行四边形;(4)根据平行四边形法则,利用所学的几何知识找出两个分力的大小根据数学知识也可以使用计算方法。

,例如,当一个物体重量为g并放置在倾斜角度为θ的斜面上时,重力通常被分解为向下分力F1=Gsinθ(表显示重力对沿斜面向下滑动的物体的影响)和向下分力F2=Gcosθ(指示重力对压在斜面上的物体的影响)[例1]在斜面上有一个垂直放置的挡板,其倾斜角θ= 30°,在挡板和斜面之间放置一个重量为G=20N的光滑球。

物理必修ⅰ人教新课标3.5力的分解教案

物理必修ⅰ人教新课标3.5力的分解教案

第五节 力的分解学习目标(一)课程要求1.理解力的分解的概念2.能根据实际情况确定分力的方向,并能用平行四边形定则和几何知识求分力 3.理解矢量的定义及矢量运算法则,能使用三角形定则解决实际问题(二)重、难点重点:1.理解力的分解的概念2.根据实际情况确定进行力的分解 难点:1.根据实际情况,进行力的分解2.三角形定则的理解和应用强化基础1.下列能满足矢量相加的法则的物理量是( ) A.力 B.速度 C.路程 D.位移2.把一个已知力的进行分解,下列情况中具有惟一一对分力的是( ) A .已知一个分力的大小和方向B .已知一个分力的大小和另一个分力的方向C .已知两个分力的大小D .已知两个分力的方向3.如图1所示,把光滑斜面上物体所受的重力mg 分解为F 1、F 2两个力,下列说法正确的是( )A .F 1是物体受到的下滑力,F 2是物体对斜面的压力B .F 1是使物体下滑的力,F 2是使物体压紧斜面的力C .物体受到mg 、F N 、F 1、F 2共四个力的作用D .力F N 、F 1、F 2这三个力的共同作用效果与mg 、F N 这两个力的共同作用效果相同 4.以下说法正确的是( )A .2N 的力能够分解成6N 和3N 的两个分力B .10N 的力可以分解成5N 和4N 的两个分力C .2N 的力可以分解成8N 和6N 的两个分力D .10N 的力可以分解成10N 和5N 的两个分力5.如图2所示,甲、乙、丙三个物体质量相同,与地面之间的动摩擦因数相同,受到三个大小相同的作用力F ,当它们滑动时,受到的摩擦力大小是( ) A .甲、乙、丙所受摩擦力相同B .甲受到的摩擦力最大C .乙受到的摩擦力最大D .丙受到的摩擦力最大 6. 一个小球在2s 时间内水平向右发生了8m 的位移,同在这2s 内,它也竖直上升了6m 。

则该小球在这2s 内的位移大小为______________、方向是_____________________。

35力的分解教案新人教必修1

35力的分解教案新人教必修1

教学设计---力的分解一、素质教育目标(一)知识教学点1.知道分力的概念及力的分解的含义.2.知道力的分解遵守平行四边形的定则.3.理解力的分解的方法.(二)能力训练点1.强化“等效替代”的方法.2.培养观察、实验能力.3.培养运用数学工具解决物理问题的能力.(三)德育透点联系实际,培养研究周围事物的习惯.(四)美育渗透点通过学生的学习,使学生了解到物理规律与数学规律之间存在的和谐美.二、学法引导1.教师可以利用复习提问由力的合成反过来引入力的分解.2.利用演示法来分析分解的原则3.由学生通过分组实验,经过讨论和验证掌握分解规律.三、重点·难点·疑点及解决办法1.重点在具体情况中运用平行四边形定则进行力的分解.2.难点力的分解方法3.疑点力分解时如何确定两分力的方向.4.解决办法设计实验,在具体情境中根据力的实际作用效果分解力.四、课时安排1课时五、教具学具准备橡皮筋、薄塑料板、台秤、录像带六、师生互动活动设计1.教师利用复习提问引入课题,通过举例、演示提出分解的特点及规律.2.学生利用实验来演证,通过板演来加深理解和巩固知识.七、教学步骤(一)明确目标1.知道分力的概念及力的解含义.2.理解在一定的条件下用平行四边形定则进行力的分解的方法.(二)整体感知对于力的分解,学生难于把握的是把力沿什么方向分解的问题.因此教学中先通过实验让学生感知力的实际效果,根据实际效果确定两分力的方向,然后运用平行四边形定则进行分解.在分解力的同时,训练学生用作图法和计算法处理问题,明确力分解的基本思路,解决本堂课的重、难点问题.(三)重点、难点的学习与目标完成过程1.力的分解[演示1]在一台秤托盘上放一长度合适的长木板,木板上放一重物,静止时指针指示一定的值,用一斜向上的拉力使重物在此木板上运动(运动距离不宜太长),观察台秤读数减小.如图1-28所示.图1-28师生共同分析:力F 产生两个效果:使重物克服阻力前进时,同时把重物上提这两个效果相当于两个力产生.水平力1F 使重物前进,竖直向上的力2F 使重物上提.F 的作用效果可用两个力1F 、2F 代替,1F 、2F 就叫做F 的分力.[结论]几个力,如果它们产生的效果跟原来一个力产生的效果相同,这几个力就叫做原来的那个力的分力.求一个已知力的分力叫做力的分解.[提问]力的合成遵守平行四边形定则,力的分解是否也遵守什么定则?分解是合成的逆运算,力的分解遵守平行四边形定则.[问题]在演示1中,若F =10N ,α=30º,1F 和2F 的大小分别为多少?请同学用三角形知识列式计算1F 、2F 的值.图1-29学生列式:1F =F ·cos α=53N ≈8.7N 2F =F ·sin α=5.0N[问题]还可以用什么方法得出1F 、2F 的大小?引导学生得出:可以由作图法求出1F 、2F 的大小.[演示2]在黑板上固定一彩色橡皮绳,并在绳的另一端(结点)系上两根细线,请同学用一竖直向下的力把结点拉到O 位置,如图1-30所示.图1-30[演示3]请同学用沿OA 方向的拉力1F 和沿OB 方向的拉力2F 同时作用于结点,将结点拉到O 位置,如图1-31所示.图1-31[分析]1F 、2F 共同作用的效果与F 作用的效果相同.[演示4]请同学用不同的方式将结点拉到O 位置,例如图1-32为其中一种方式.图1-32[分析]'1F 、'2F 共同作用的效果与F 作用的效果相同.[提问]1F 、2F 是力F 的一对分力;'1F ,'2F 也是力F 的一对分力,如果只知道F ,则F 有多少对分力?[分析]同一对角线可作出无数个平行四边形,同一已知力若不加条件限制可分为无数对大小、方向不同的分力.[提问]什么情况下力的分解有惟一确定的解?[分析](1)已知两分力方向.(2)已知一分力大小和方向.(3)实例分析.[演示5]用薄塑料板做斜面,将物块放在斜面上,斜面被压弯,同时物块沿斜面下滑. [分析]重力G 产生两个效果:使物体沿斜面下滑和压紧斜面.图1-33设G =20N ,α=30º计算法:1G =G ·sin α=10N2G =G ·cos α≈17.3N作图法:1G ≈9.6N 2G ≈18N作图法直观、但误差较大,特殊角度时用计算法,精确、简便.[问题]木块放在光滑斜面上,有同学分析得出木块受四个力的作用:重力、支持力、下滑力、压斜面的力,对不对?[分析]下滑力和压斜面的力是重力的两个分力,是效果力,不是物体受到的真实的力.此情况中木块只受两个力:重力、支持力.[录像]公园滑梯、大桥引桥,盘山公路.[问题]为什么公园滑梯倾角较大而大桥要修很长的引桥来减少倾角?[分析]斜面倾角越大,使物体下滑的力越大,物体越容易下滑,故公园滑梯倾角较大,但若大桥引桥的倾角较大,使物体下滑力较大,车辆上坡艰难而下坡又不安全,是不可行的,山路修成盘山状也是这个原因.(四)总结、扩展1.力的分解是力的合成的逆运算,同样遵守平行四边形定则.2.在具体情境中分解力(1)已知两分力的方向(2)已知一分力的大小和方向八、布置作业练习五(3)(4)九、板书设计六、力的分解1.什么叫力的分解?求一个已知力的分力叫力的分解.2.力的分解遵守平行四边形定则.3.在下列条件下,力的分解有惟一解已知两分力方向.已知一分力大小和方向.4.实例分析十、背景知识与课外阅读运用图解法 妙 解动态变化问题所谓图解法就是通过平行四边形的邻边和对角线长短关系或变化情况,做一些较为复杂的定性分析,从图上就可以看出结果,得出结论:例 如图1-34(甲),半圆形支架BAO ,两细绳OA 与OB 结于圆心O ,下悬重为G 的物体,使OA 绳固定不动,在将OB 绳的B 端沿半圆支架从水平位置逐渐移至竖直的位置C 的过程中,分析OA 绳与OB 绳所受力的大小如何变化?解析 因为绳结O 受到重物的拉力T .所以才使OA 绳和OB 绳受力,因此将拉力T 分解为A T 和B T ,如图1-34(乙),OA 绳固定,则A T 的方向不变,在OB 绳向上靠近OC 的过程中,在1B 、2B 、3B 三个位置,两绳受的力分别为A1T 和B1T ,A2T 和B2T ,A3T 和B3T ,从图形上看出A T 一直减小,而B T 却是先变小后增大,当OB 与OA 垂直时B T 最小.图1-34[特别关注]这类平衡问题,是一个物体受到三个力(或可等效为三个力)而平衡,其中一个力的大小和方向是确定的(如重力)而另一个力的方向始终不变,第三个力的大小和方向都可改变.问第三个力取什么方向这个力有最小值.当第三个力的方向跟第二个力垂直时,有最小值,这一规律搞清楚后,运用作图法或计算法就比较方便了.十一、随堂练习1.将一个力分解成两个分力,分力的大小一定小于原来的那个力,对不对?2.如图1-35所示,请按力F 产生实际效果分解力F .图1-353.如图1-36:一重为G 的物体放在粗糙的水平面上,与水平面摩擦因数为μ,若对物体施一与水平成θ角的力F ,使物体沿水平面运动,则物体所受的滑动摩擦力是多少?图1-361. 将图1-37中球的重力进行合理的分解.图1-375.两人沿河岸拉一船,如图1-38所示,使船沿河中央行驶,大人的拉力为F=400N,方向与河岸成30º.为了保持行驶方向不变,求小孩施加的最小拉力的大小和方向。

高中物理备课资料3.5 力的分解 教案新人教版必修1

高中物理备课资料3.5 力的分解 教案新人教版必修1

3.5 力的分解教案教学目标一、知识与技能1。

认识力的分解与力的合成互为逆运算,都是“力的等效替代”的思想,满足力的平行四边形定则。

2。

了解力的分解具有惟一性的条件,掌握按力的效果进行力的分解的方法。

二、过程与方法1。

学生通过观察、实验理解力的等效性,学会用作图法和计算法处理问题,学习用数学工具解决物理问题的方法。

三、情感态度与价值观1。

学习和领会“等效替代”的思想。

2。

通过力的合成和分解的学习,感受对立统一的观点在物理学中的意义。

教学重点在具体问题中正确确定力的作用效果,根据平行四边形法则进行力的分解。

教学难点1。

力的分解具有惟一性的条件,正确确定分力的方向。

教学过程一、提出问题1。

什么叫力的合成?。

如何求两个互成角度的力的合力?二、新课教学(一)力的分解演示:在黑板上固定一块白色的硬纸板,再在硬纸板上固定一根黑色橡皮筋,在橡皮筋的另一端系上两个结,先用力F把结点拉到O点,记下O点的位置。

问题:F1和F2共同作用的效果与F作用的效果是否相同?作用效果指什么?拉伸同样长度面而达到不同点是否为效果相同?再用两个力F1和F2作用于结点,同样将绳结拉到O点。

思考:能否在O点再作用个数更多的不同的力,使它们的作用效果与F的作用效果相同呢?学生:可以。

总结:1。

几个力,如果它们产生的效果跟原来一个力产生的效果相同,这几个力就叫做原来的那个力的分力。

2。

求一个已知力的分力叫做力的分解。

3。

力的分解是力的合成的逆运算,力的分解遵循平行四边形法则。

方法:把已知力作为平行四边形的对角线,平行四边形的邻边就是这个已知力的两个分力。

讨论:1。

如果两个分力确定,则合力是否惟一确定?2。

同一个力的分解是否是惟一的?总结:如果两个分力确定,相当于平行四边形两邻边确定,则合力是惟一确定的(对角线惟一确定)。

同一个力可分解成无数对大小、方向不同的分力,因为相同对角线的平行四边形可有无数个。

如图所示讨论:那么要使一个力的分解是惟一的,对两分力有什么要求?得出:要使一个力的分解有惟一解有下列条件:①已知两个分力方向。

高中物理3.5力的分解教案(新人教版必修1)

高中物理3.5力的分解教案(新人教版必修1)
A.FA一定小于G
B.FA与FB大小相等
C.FA与FB是一对平衡力
D.FA与FB大小之和等于G
【答案】B
【解析】本题考查共点力作用下物体的平衡、二力合成的平行四边形定则,意在考查考生受力分析的能力和理解推理能力.A,B等高,且两绳AO,BO长度相等,由平衡条件可知FA,FB大小相等,它们的合力大小等于G,而FA与G的大小关系不能确定,故B正确
A. mgB. mg
C. mgD. mg
【答案】D
【解析】本题考查力的平衡,意在考查考生受力分析的能力.题中每根支架对照相机的作用力F沿每根支架向上,这三个力的合力等于照相机的重力,所以有3Fcos30°=mg,得F= = mg,故选项D正确.
四、课堂运用
【基础】
1、上图为节日里悬挂灯笼的一种方式,A,B点等高,O为结点,轻绳AO,BO长度相等,拉力分别为FA,FB,灯笼受到的重力为G.下列表述正确的是()
【拔高】
1、如下图所示,石拱桥的正中央有一质量为m的对称楔形石块,侧面与竖直方向的夹角为α,重力加速度为g.若接触面间的摩擦力忽略不计,则石块侧面所受弹力的大小为()
A. B.
C. mgtanαD. mgcotα
【答案】A
【解析】对楔形石块受力分析,如图所示两侧面所受弹力的合力和重力平衡,依三角形关系可知sinα= ,F弹= .
④已知合力和一个分力的大小、另一个分力的方向,则可分解成多少种情况?
⑤已知合力和两个分力的大小,则可分解成多少种情况?
三、例题精析
【例题1】
【题干】为了行车方便与安全,高大的桥要造很长的引桥,其主要目的是()
A.增大过桥车辆受的摩擦力
B.减小过桥车辆的重力
C.增大过桥车辆的重力平行于引桥面向上的分力
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5 力的分解从容说课力的分解是力的合成的逆运算,要使学生理解平行四边形定则既是力的合成规律也是力的分解规律.所不同的是已知两个分力求合力作出的平行四边形是唯一的,求出的合力也是唯一的;已知一个力求它的分力,如果不加以限制的话,作出的平行四边形有无数个,也就是说有无数组解,所以在对力进行分解时,要加上限制条件.本书通过例题的教学来说明如何根据一个力产生的实际作用效果和需要对力进行分解,可以在教学中多举一些实例,说明如何根据一个力产生的实际效果来确定两个分力的方向.对于矢量相加的法则,可引导学生复习第一章第2节有关位移的合成问题,在此基础上引入新的内容.教学的重点有两个:一是帮助学生理解位移合成的三角形定则与力的合成的平行四边形定则,深刻认识二者的一致性;二是定义矢量.对于具体力的分解,一定要分清哪个是合力,哪个是分力,二者不能混淆.另外除了根据力的实际作用效果来分解力之外,还可以用正交分解的方法来对力进行分解.如果课上时间不够的话,可以增加一节习题课,介绍正交分解的方法和练习力的分解的具体题目.三维目标知识与技能1.知道什么是力的分解,了解力的分解的一般方法.2.知道平行四边形定则和三角形定则都是矢量运算法则.3.能用平行四边形定则和三角形定则进行矢量运算.过程与方法1.通过设置问题,启发学生的思考,启迪学生的物理思维.2.通过组织探究实验,训练学生明辨是非、格物致理的能力.情感态度与价值观1.通过组织探讨和探究实验,培养学生的合作精神,使学生体会到在交流中可以提高自己的能力.2.让学生初步体会到物理学的和谐美和统一美.3.通过分析实际问题,激发学生的学习兴趣.教学重点1.平行四边形定则和三角形定则在力的分解中的应用.2.根据力的作用效果对力进行分解.3.正交分解法.教学难点应用平行四边形定则和三角形定则进行矢量运算.教具准备多媒体课件、台秤、钩码、砝码、细绳、薄板钢条.课时安排1课时教学过程[新课导入]【演示实验】用一根细线提起一个重物和用两根细线同时提起这个重物,在实验演示之前先展示问题.师:是一根细线容易断还是两根细线容易断?生:(非常肯定地回答)当然是一根细线容易断.实际演示,当两根细线之间的夹角较大时,两根细线中的一根先断通过实际实验,和学生的认识形成较大的反差,可以激发学生兴趣,引发学生进一步的思考.师:我们学习完这一节课“力的分解”之后就会明白这个问题.[新课教学]一、力的分解师:我们上一节课学习了力的合成,现在我们学习力的分解,大家根据力的合成的定义方法来定义一下什么是力的分解.生:求一个力分力的过程和方法叫做力的分解.师:求合力的方法是什么?生:(一起回答)平行四边形定则.师:那么求分力的方法是什么?大家大胆地猜想一下.学生探究讨论力的分解的方法生:(小声、不敢肯定,有些犹豫)可能也是平行四边形定则.师:你得出这个结论的依据是什么?生:从逻辑角度讲,这两个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.因为力的合成遵循平行四边形定则,那么力的分解也应该遵循平行四边形定则.师:(微笑鼓励)刚才这位同学分析得非常好,像这种方法,我们并没有通过实验来验证结论,而是通过逻辑推理进行分析探究,这种研究问题的方法叫做理论探究.根据这个结论,要分解一个力,我们应该把这个力当成什么?生:我们要把这个力当成平行四边形的对角线.师:当用平行四边形的对角线表示合力时,那么分力应该怎样表示?生:分力应该是平行四边形的两个邻边.师:如果对角线确定了以后,根据几何学的知识,它的两条邻边是不是就唯一确定了呢?生:不是,当对角线确定了以后,它相邻的边有很多组.师:同学们在练习本上作出一条对角线,然后作这条对角线相邻的两条边,看能够做多少条.学生练习,体验不加以限制的话,一个力的分力有无数组解生:有无数组解.师:这样研究一个力的分力显然是不可能的,也是不现实的,那么我们应该怎样研究一个力的分力呢?生:可以放在具体受力环境中进行解决.【演示实验】参考实验,可以进行实物投影(图3-5-1)图3-5-1师:一个水平放置的薄木片,在它的上面放置一个小物体,可以观察到什么现象?生:可以看到薄木片被压弯.师:这一个效果是由什么原因引起的?生:是由于物体本身的重力引起的,它产生了一个使物体向下压的效果.师:我们能不能把木片竖直放置而使物体静止呢?如果不能,应该怎样做才能使它静止?生:当然不能,应该用一个绳子拉住物体才能使它静止.师:为了使力的作用效果更容易被观察到,我们用一根橡皮筋代替绳子,当木片竖直放置时(图3-5-2),橡皮筋发生了形变,也就是受到了弹力;木片是不是发生了形变?图3-5-2继续演示实验师:仔细观察木片竖直放置时,木片的受力形变情况和橡皮筋的受力形变情况应该是怎样的呢?生:木片不发生弯曲,说明木片没有受到物体力的作用;橡皮筋被拉长了,说明橡皮筋对物体有力的作用.师:使橡皮筋发生形变的力是什么力?生:原因还是由于物体受到重力使橡皮筋发生了形变.师:如果既不竖直放置木片,也不水平放置木片,而是让木片与地面成一角度(图3-5-3),我们再来看一下橡皮筋和木片的形变情况.图3-5-3生:木片和橡皮筋同时发生了形变,说明两个物体都受到了力的作用.多媒体投影例题把一个物体放在倾角为θ的斜面上,物体受到竖直向下的重力,但它并不竖直下落.从力的作用效果来看,应该怎样将重力分解?两个分力的大小与斜面的倾角有什么关系?师:大家可以讨论探究应该怎样解决这个问题.学生讨论探究,自己独立完成解答过程生:根据刚才的分析,根据重力产生的效果,重力应该分解为这样两个力:平行于斜面使物体下滑的分力F1、垂直于斜面使物体压紧斜面的力F2.师:由几何关系可知,这两个力和重力之间的关系是怎样的?生:F1=G sinθ,F2=G cosθ.师:由刚才那位同学推导出的公式知,这两个分力的大小与物体本身的重力和斜面倾角θ有关,有什么关系?生:斜面倾角θ增大时,F1和F2都减小.师:下面我们再通过实验验证一下是不是这样.【实验验证】通过抬高木片的一端使木片与地面间的夹角逐渐增大,通过观察橡皮筋的形变量来看F1的变化,通过观察木片的形变程度的观察来看F2的变化.(注意:如果物体是一个木块的话应该让木块和木片之间的摩擦很小,也可以用小车代替木块来做实验,因为滚动摩擦比滑动摩擦要小)动画模拟刚才实验的过程,以便学生能够更为全面地了解两个分力的变化情况投影展示桥梁的引桥,引发问题师:我们知道,桥梁建设得越长,消耗的生产资料越多,为什么桥梁的引桥还要建设那么长呢?生:增大引桥的长度的目的是减小桥与地面之间的夹角,从而使汽车的重力沿桥面方向的分力减小,减少交通事故的发生.师:刚才这位同学分析得很好,为了加深对力的分解的认识,我们看以下的练习题.【课堂训练】1.如果斜拉桥塔柱两侧的钢索不能呈对称分布,如图3-5-4所示,那么怎样才能保持塔柱所受的合力竖直向下呢?图3-5-4解析:因为钢索的斜向拉力会对塔柱产生两个效果:一方面竖直向下压塔柱,另一方向沿水平方向拉塔柱,故可以把两个斜向的拉力各分解为一个竖直向下的分力和一个水平方向的分力.要使一对钢索对塔柱拉力的合力竖直向下,如图3-5-5所示,只要它们的水平分力大小相等就可以了,即F 1x =F 2x ,而F 1x =F 1sin α,F 2x =F 2sin β图3-5-5所以有F 1sin α=F 2sin β,即αβsin sin 21=F F . 结论:两侧拉力大小应跟它们与竖直方向夹角的正弦成反比. 2.在倾角α=30°的斜面上有一块竖直放置的挡板,在挡板和斜面之间放有一个重为G =20 N 的光滑圆球,如图3-5-6所示.试求这个球对斜面的压力和对挡板的压力.图3-5-6答案:3320 N 3340N 解析:球受到向下的重力作用,这个重力总欲使球向下运动,但是由于挡板和斜面的支持,球才保持静止状态,因此球的重力产生了两个作用效果,如图所示,根据作用效果分解为两个分力:(1)使球垂直压紧斜面的力F 2;(2)使球垂直压紧挡板的力F 1.由几何知识可得F 1与F 2的大小.如图3-5-7所示,三个力可构成一个直角三角形.图3-5-7由几何关系得,球对挡板的压力F 1=G tan α=3320 N , 其方向与挡板垂直.球对斜面的压力F 2=3340cos =αG N , 其方向与斜面垂直.(注意:以上两个例题可以根据学生的实际情况选用,其中第一个难度大些,可供学生整体水平较高的班级使用,第二个和我们的例题类似,可以在例题之后直接进行,如果再进一步地研究这个问题,可以使挡板缓慢地逆时针旋转,让学生求解在这种情况下重力的两个分力的变化情况,锻炼学生分析动态变化的问题的能力)二、矢量相加法则师:通过这两节课的学习,我们知道力是矢量,力的合成与分解不能简单地进行力的代数加减,而是根据平行四边形定则来确定合力或者分力的大小和方向.前面我们学过的矢量还有位移,位移的相加也遵循平行四边形定则吗?我们来看教材69页“矢量相加法则”这部分内容,然后回答有关问题.学生阅读课本有关内容,初步认识平行四边形定则不仅仅适用于力的合成与分解,同样也适用于其他矢量的合成与分解,通过学生自己总结分析,可以提高学生物理知识的迁移能力、用一种方法解决不同问题的能力.师:位移的矢量合成是否遵守平行四边形定则?生:位移的合成也遵守平行四边形定则.师:什么叫三角形定则?生:把两个矢量首尾相接从而求出合矢量的方法,叫做三角形定则.平行四边形定则和三角形定则实质上是一样的,只不过是一种规律的不同表现形式.师:什么叫做矢量,除了位移和力,我们所学的哪些物理量还是矢量?生:既有大小又有方向,并且在相加时遵从平行四边形定则(或三角形定则)的物理量叫做矢量.除了位移和力之外,我们所学过的速度、加速度等都是矢量.师:什么是标量,我们以前所学的哪些物理量是标量?生:只有大小,没有方向,求和时按照算术法则相加减的物理量叫做标量.我们以前所学过的质量、体积、距离、密度、时间等物理量都是标量.【课堂训练】举重运动中保持杠铃的平衡十分重要.如图3-5-8所示,若运动员举起1 800 N 的杠铃后双臂保持106°角,处于平衡状态,此时运动员两手受力各为多大?(sin53°=0.8,cos53°=0.6)图3-5-8答案:1 500 N解析:方法一:取杠铃为研究对象,受到重力和两手对它的作用力,如图3-5-9所示,为方便起见,把三个力画成共点力.将两个F N 分解为竖直方向和水平方向的分力x F N 和y F N ,如图3-5-10所示,则有G =2y F N =2F N cos53°,可解得F N =1 500 N.图3-5-9 图3-5-10方法二:将它们移到同一点,再把两个F N 合成,得图中所示的菱形,加一条辅助线后得到四个直角三角形,所以F N = 53cos 2G =6.0900 N=1 500 N. [小结]对于力的分解,学生比较容易理解,而对于力的分解要按照力的实际作用效果进行分解这一点,较难理解.这节课多处增加了学生参与,并通过亲身体会力的作用效果的这个小实验,激发学生的学习兴趣,培养学生动手操作和分析实际问题的能力、归纳问题的能力.把物理公式与生活实际联系起来,用物理语言解释生活现象.通过分析日常生活中应用力的分解的现象,让学生知道物理与生活是息息相关的,培养学生观察生活现象、发现问题、建立物理模型、用物理模型解决问题、用物理语言解释现象的能力.对于正交分解的掌握,老师们可以根据各自的情况进行补充,因为正交分解的方法在今后的学习中经常用到,是最常见的一种处理力的方法,可以根据实际情况安排一节习题课,增加学生对力的分解知识的理解.[布置作业]教材第70页问题与练习.[课外训练]1.将一个已知的力分解,下列情况中一定具有唯一解的是A.已知两个分力的方向,并且不在同一直线上B.已知一个分力的大小和方向C.已知一个分力的大小和另一个分力的方向D.已知两个分力的大小2.如图3-5-11所示,用绳索将重球挂在墙上,不考虑墙的摩擦.如果把绳的长度增加一些,则球对绳的拉力F1和球对墙的压力F2的变化情况是图3-5-11A.F1增大,F2减小B.F1减小,F2增大C.F1和F2都减小D.F1和F2都增大3.两位“大力士”在比力气,聪明的紫珠说,我一个人就可以拉动你们两个人,只要拿一根结实的绳子来.请你想想看,她说的可能吗?如果能行,该怎么办?4.如图3-5-12所示,重力为500 N的人通过跨过定滑轮的轻绳牵引重为200 N的物体,当绳与水平面成60°角时,物体静止.不计滑轮与绳的摩擦,求地面对人的支持力和摩擦力.图3-5-12参考答案1.答案:AB提示:联想数学中确定平行四边形的条件,注意力是矢量,要考虑力的大小和方向.在方向确定时,可以画线标出力的方向,在大小确定时,可以选定合适的标度,然后根据力的大小以相应长度的线段为半径画圆.2.C3.能行.提示:让两位“大力士”拉住绳子的两头,让他们把绳绷紧,紫珠只要拉绳子的中间就行.4.解析:如图3-5-13所示,将绳的张力正交分解得:图3-5-13水平分力:F x =F cos60°=200×21 N=100 N 竖直分力:F y =F sin60°=200×23 N=1003 N 在x 轴上,与F x =100 N 平衡,即摩擦力F ′=100 N. 在y 轴上,由三力平衡得地面对人的支持力: F N =G -F y =(500-1003) N.板书设计5 力的分解活动与探究活动与探究主题:桥梁中的力学知识。

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