新课程下高中物理“力的分解”教学要点剖析

新课程下高中物理“力的分解”教学要点剖析不少学生进入高中后感到物理难学，开始几节课还不知不觉，过一段时间后会感到听得懂但不会做题，到后来有些学生连新课都听不懂，甚至对物理产生畏惧情绪，尤其学到力学的受力分析、力的合成和分解等章节时，更是感到无从下手。

力学在整个高中物理教学中占有极其重要的地位，是高中物理知识结构基础之一，力的合成与分解可以说是高中物理所遇到的第一个重点与难点，也是初中物理与高中物理的第一个台阶，力的分解内容设置在“力的基础知识”及“力的合成”之后，“分解法”不仅是处理力的运算的手段和方法，它还为位移、速度、加速度等矢量的分解及牛顿第二定律的应用奠定了基础，而且它对于矢量运算遵从“平行四边形定则”做了更大地延伸和拓展，可见“力的分解”在整个这一章中具有基础性及预备性。

高中物理“分解”思想的精髓是将复杂的多维问题转化为简单的一维问题去思考，体现了由繁到简、化曲为直的简化思想。

熟练掌握力的分解方法,不仅有利于对新物理模型进行有效建模,而且
能达到“拨开云雾见本质”的效果。

但在多年的教学中，发现“力的分解”是学生容易麻痹大意的知识点,学生经常用感性的认识代替理性的思考作出错误的判断，很容易在做题中出现不必要的错误。

为了更好地完成“力的分解”这节的教学，以下几点是我在教学过程中几点感悟：
知识要点一：力的分解
已知一个力求它的两个分力叫力的分解。

学生已具备力的合成的知识，对力的等效性有一定的理解，教学实践证明，学生理解“力的分解遵循平行四边形定则”，合成和分解是“逆运算”并不难。

力的分解遵守力的平行四边形定则，被分解的那个力是平行四边形的对角线，与这个力的作用点共同的平行四边形的两个邻边就是这个力的两个分力。

求分力的大小就是求这两个邻边的长短。

求分力的方向就是求这两个邻边的指向。

注意：
①虽然力的分解是力的合成的逆运算，但力的合成是唯一的，而力的分解会出现多解的情况。

②分力是对原来这个力在作用效果上的等效替换，受力物体不应随力的分解而转移。

知识要点二：力的分解的原则和方法
1.将一个力分解，如果没有条件限制，可以有无数种分解方法，即已知一条对角线，可以做无数个平行四边形。

在前一节力的合成学习的基础上，学生对于运算规律的掌握会比较迅速，但对一个确定物体所受的力进行分解时，而难在是如何进行有意义的分解？
力的分解原则有二：一看需要；二看实际作用效果，具体步骤是：首先根据力的作用效果确定两个分力的方向；然后根据平行四边形定则确定两个分力的大小，可用图示法，也可用计算法。

课本上列举了两种情况进行分析，一个是水平面上物体受到斜
向拉力的分解，一个是斜面上物体所收到的重力的分解，都具有典型范例作用。

2.力的分解的一般方法
具体问题中将一个力分解为两个分力必须根据一个力在该问题中的实际效果来分解，这就要求在进行力的分解之前必须搞清楚力的效果，搞清了力的效果，也就搞清了力的方向，而搞清了各个力的方向后，分解将是唯一的，具体做法是：
（1）根据力的作用效果确定两个分力的方向；
（2）根据已知力和两个分力方向作平行四边形；
（3）根据平行四边形或三角形知识确定分力的大小和方向。

3.实例分析：
（1）水平面上物体受到斜向拉力的分解放在水平面上的物体受到一个斜向上方的拉力f，这个力与水平方向成θ角，该力产生两个效果：水平向前拉物体，同时竖直向上提物体，因此力f可以分解为沿水平方向的分力f1和沿竖直方向的分力f2。

力f1、f2的大小为f1=fcosθ，f2=fsinθ。

（2）斜面上物体所收到的重力的分解
把一个物体放在斜面上，物体受到竖直向下的重力，但它并不能竖直下落，而要沿着斜面下滑，同时使斜面受到压力，重力产生两个效果：使物体沿斜面下滑以及使物体紧压斜面，因此重力g可以分解为平行于斜面使物体下滑的分力f1和垂直于斜面使物体紧压斜面的分力f2。

f1=gsinθ
f2=gcosθ
知识要点三、力分解时有解无解的讨论
力分解时有解或无解，简单地说就是代表合力的对角线与给定的代表分力的有向线段是否能构成平行四边形（或三角形），如果能构成平行四边形（或三角形），说明该合力可以分解成给定的分力，即有解。

如果不能构成平行四边形（或三角形），说明该合力不能按给定的分力分解，即无解。

具体情况有以下几种：1．已知力f的大小与方向，两个分力的方向，则两个分力的大小唯一确定解，如图1所示。

2．已知力f的大小与方向，一个分力f1的大小和方向，另一分力f2大小和方向有唯一确定解，如图2所示。

3．已知力f的大小和方向，一个分力f1的方向和另一分力f2的大小。

（1）当f2=fsinθ时，有唯一解，如图3a所示。

（2）当f2f2>fsinθ时，有两解
（4）当f2>f时，有唯一解。

具体做法是以f为矢端为圆心，以f2的大小为半径画圆弧，与f1相切，唯一解，如图3a所示；相交，两组解；不相交如图3b所示，无解，如图3所示。

（作者单位江西省赣州厚德外国语学校）。