人教版高中物理必修一教案：3.5 力的分解

第五节 力的分解教学目标：（一）知识与技能1、知道什么是分力及力的分解的含义。2、会用力的分解的方法分析日常生活中的问题。3、能够区分矢量与标量。在 能量 4、会用三角形定则进行矢量相加（二）过程与方法1、强化“等效替代”的思想。2、培养运用数学工具解决物理问题的能力。（三）情感、态度与价值观1、通过分析日常现象，培养学生探究周围事物的习惯。2、培育学生发表见解的意识和与他人交流的愿望。教学重点：分力与合力的等效替代关系。教学难点：根据力的实际作用效果进行力的分解。教学方法：讲授、实验、讨论教学用具：小水桶教学过程：（一）引入新课复习提问：什么是合力、分力、力的合成；力的合成所遵守的法则是什么？合力与分力的关系怎样？引入新课题力的分解。（二）新课教学1、力的分解展示3.5-1耙的示意图和工作图，引导学生阅读课文并讨论：1、斜向上对杆的拉力F产生了什么效果？2、这样的效果能不能用两个力F1和F2来实现？方向怎样？3、F1和F2与 F产生的效果是相同的，那么能个能用F1和F2来代替F呢？在教师的引导下，回答问题。1、一个效果是使耙克服泥土的阻力前进，另一个效果是把耙向上提。2、一个水平的力F1使耙前进，一个竖直向上的力F2把耙向上提。3、可以。教师总结引导：1、F可以用 F1和 F2来代替，F1和 F2就是力F的分力。求一个力的分力叫做力的分解。2、而F1和F2的合力就应该是F。这说明力的分解和力的合成是怎样的关系？说明力的分解是力的合成的逆运算。既然力的分解是力的合成的逆运算，那么力的分解也必然遵循平行四边形定则，即把一个已知力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。而我们知道一条对角线可以做出无数个平行四边形，那么在进行力的分解的时候，可以有无数组解。（可以在图中比较一下合力与分力的大小关系）练习：课本第2题小结：在下列条件下，力的分解有唯一解已知两个分力的方向(不在同一直线上)已知一个分力大小和方向但在解决实际问题过程中能不能随意分解呢？演示：让同学一手叉腰，另一同学按该同学的肘部，体会上臂和腰部的受力情况来完成。同学们经过亲身体会，讨论以下问题：1、上臂和腰部有什么感觉？2、这种感觉说明压肘部的力产生了怎样的效果？3、若用两个力来代替压肘部的力，这两个力的方向怎样？4、这两个力与压肘部的力的效果是相同的，那么能不能用这两个力来代替那一个力呢？5、这两个力与压肘部的力是什么关系？亲身体会，讨论问题结论：l、上臂有被拉伸的感觉腰部被刺痛的感觉。2、一个是拉伸上臂，一个是压紧腰部。3、一个沿上臂方向向外，一个沿下臂向腰部。4、可以。5、这两个力压肘部的力的分力。教师引导学生思考；l、压肘部的力可以怎样分解呢？2、为什么这么分解呢？讨论后作答：1、压肘部的力可以分解成一个沿上臂方向向外的拉力，一个沿下臂向腰部的压力。2、因为压肘部的力在这两个方向上产生了两个效果。引导学生总结：那么在实际问题中进行力的分解时应遵循什么原则？ 按照力的实际作用效果进行分解。现在我们知道，在实际问题中进行力的分解时，要按照力的实际作用效果进行分解。下面我们来研究一个实际问题。在日常生活中，我们常常会遇到各式各样的桥，而一些高大的桥要造很长的引桥，这是为什么呢？（关于什么是引桥教师要给予简单的解释。）引导学生建立物理模型：车辆经过高大的桥时，要先上坡，再下坡，我们能不能把车辆的运动看作一个物体在斜面上的运动呢？演示：用薄塑料板做斜面，将小车放在斜面上，让学生观察现象。教师引导：在斜面上运动的物体受到重力的作用，但它并没有竖直下落，而是要沿斜面下滑，那么在物体运动过程中重力产生了怎样的效果呢？现象：斜面被压弯，同时小车沿斜面下滑。小结得到：一是使物体沿斜面下滑，二是使物体压紧斜面。提问：既然重力产生了这两个效果，那么重力应怎样分解呢？可以分解为：一个沿斜面向下的力F1，一个垂直斜面向下的力F2。假设这个斜面的倾角为，那么重力的分力与倾角有什么关系？试写出表达式。通过这个表达式分析：1、当变化时，F1和 F2的大小如何变化？2、在车辆上桥和下桥时，F1各起到什么作用？3、通过这个结论，我们再来解释高大的桥为什么要造很长的引桥？小结：1、当增大时，F1增大，F2减小。2、上桥时阻碍车辆前进，下桥时使车辆越来越快。3、引桥越长，越小，F1越小，上桥时的阻碍作用减小，从而比较容易上桥，下桥时的加速作用会减小，从而保障行车时的安全。2、矢量相加的法则通过前面的分析我们已经知道，力是矢量，力的合成和分解都要遵循平行四边形定则求两个力的合力时，不能简单地把两个力的大小相加。我们还学习过另外一个矢量位移，两个位移的合位移应如何求解呢？引导学生阅读课文，逐个解决问题。位移相加时仍遵循平行四边形定则。从另一个角度来看，两个位移与它们的合位移又组成一个三角形，阅读课文，思考讨论下面的问题：l、什么是平行四边形定则？2、三角形定则与平行四边形定则一样吗？3、什么是矢量？4、什么是标量？教师归纳、总结提出问题：一个物体的速度v1在一小段时间内发生了变化，变成了v2 ，你能根据v1、v2，按照三角形定则找出变化量 v吗？归纳总结，进一步理解三角形定则，让学生体会：末矢量总是平行四边形的对角线，等于初矢量与变化量之和。学生活动：学生回顾所学知识，独立完成后，讨论并回答。小结并板书一、力的分解1力的分解概念：求一个力分力的过程叫做力的分解力的分