正交分解法教学设计.doc

课题: 力的正交分解授课人：王金华授课时间：2011年11月16号课题： 力的正交分解1课时教学目标知识与能力知道力的正交分解法,理解正交分解法的优点，掌握利用正交分解法求多个力的合力的思路和方法，掌握利用正交分解法解决多个共点力作用下物体的平衡的问题。过程与方法培养对物体进行受力分析的能力，通过利用正交分解解决多个力的合力和多个力作用下物体的平衡问题,使学生掌握分析问题的思路和方法,提高学生灵活分析和解决问题的能力。情感、态度与价值观引导学生理解先分解后合成的思想，体会正交分解的优点，用正交分解法分析日常生活中的多个力的平衡问题，体会物理与生活的密切联系，激发学生对物理的热爱。重点正交分解法的应用难点正交分解法的应用教学器材多媒体课件教学过程教学内容与教师活动学生活动设计意图复习提问力的合成遵循的法则? 平衡状态？ 共点力作用下物体的平衡条件？ 学生思考并回答问题复习回顾创设情境引入新课前面我们学习力的合成，知道利用平行四边行定则可以求解力的合力，对于多个力的合力，我们可以先求解其中两个力的合力，再将这两个力的合力与第三个力进行合成，依次可以求解多个力的合力，比如例题请同学说如何求三个力的合力？利用作图法比较复杂，求解合力时需要测量合力的大小和合力的角度，这，容易出现误差，我们今天学习一种比较简单的求多个共点力的合力的方法正交分解法思考回答先将前两个力进行合成，再将这两个力的合力与第三个力进行合成复习引入突出正交分解的优点讲授新课一、正交分解法1，定义：把力沿两个互相垂直的方向进行分解的方法叫正交分解法。如人推物体前进，把推力F进行分解，为了实现在两个互相垂直的方向进行分解，我们可以先建立直角坐标系，以力的作用点为原点，以水平向右为X轴正方向，以竖直向上为Y轴正方向，建立直角坐标系。在力F的末端向X轴做垂线，找到力F沿水平方向的分力，在力F的末端向Y轴做垂线，找到力F沿竖直方向的分力，由直角三角形的知识，可以求求得两分力的大小。对于求多个力的合力，我们可以先把各个力分解到两互相垂直的坐标轴上，这样就把复杂的矢量运算转变成同一直线上或成90角的矢量运算，将复杂问题简化。正交分解法是是处理合成与分解的一种简便方法，尤其是在求解不在一条直线上的多个共点力的合力时很方便。正交分解法求合力，运用了“欲合先分”的策略，降低了运算的难度，是解题中的一种重要思想方法。2，求合力的步骤：（1）、明确研究对象，对物体进行受力分析，（2）、以力的作用点为坐标原点，建立直角坐标系，标出x轴和y轴。 以少分解力和容易分解力为原则，使尽可能多的力分布在坐标轴上（3）、将不在坐标轴上的力沿坐标轴方向分解，并在图上标明。（4）、同一坐标轴上进行代数和运算，求出x、y轴上的合力Fx、Fy（5）、最后求再求合力F的大小和方向对推力F进行正交分解认识正交分解法掌握利用正交分解求合力的思路和方法典型例题【典型例题1】一个物体受到三个力的作用，如图 F136N F260N F324N 30105 ，求这三个力的合力F合分析：（1）物体受力如图，（2）以力的作用点为坐标原点，力F1的方向为X轴正方向，以垂直于F1向上为Y轴正方形，建立直角坐标系，标出x轴和y轴。（3）、将不在坐标轴上的力F2、 F3沿坐标轴方向分解，并在图上标明。（4）、同一坐标轴上进行代数和运算，求出x、y轴上的合力Fx、Fy（5）、最后求再求合力F的大小和方向共点力作用下物体的平衡条件是物体所受合外力为零，对于二力平衡的问题比较简单，二力平衡下两力的特点是大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上。对于多个共点力的平衡问题就比较复杂，我们也可以利用正交分解法进行解决，这样平衡条件就变为X方向的合力为零，Y方向的合力也为零。二、正交分解法解平衡问题，确定研究对象，受力分析，选择并建立坐标系，将需要分解的力分解到坐标轴上，依据两坐标轴上的合力分别为零,列方程求解【典型例题2】木箱所受重力G500N，放在水平地面上，一个人用与水平方向成30向上的力F=200N拉木箱，木箱仍静止，求木箱受到的摩擦力和地面所受的压力。分析：（1）研究对象为木箱，木箱受力：重力，支持力，摩擦力，拉力。（2）以少分解力为原则，水平向右为X轴正方向，竖直向上为Y轴正方向建立坐标轴，（3）需要分解的力只有拉力，将拉力进行分解（4）由两轴方向合力为零，列方程求解。【典型例题3】质量为1Kg的物体静止在倾角为37的固定斜面上，则物体受到的斜面的支持力和摩擦力分别多大？（g取10m/s2）分析：（1）研究对象受力：重力（竖直向下），支持力（垂直于支持面向上），摩擦力（沿斜面向上）（2）以少分解力为原则，沿斜面向上为X轴正方向，垂直于斜面向上为Y轴正方向建立坐标轴，（3）需要分解的力只有重力，将重力进行分解（4）由两轴方向合力为零，列方程求解。【典型例题4】如图所示，质量为m的物体放在倾角为的固定斜面上，它跟斜面的动摩擦因数为。那么对物体施加一个多大的水平力F，可使物体在斜面上匀速运动？分析：（1）研究对象受力：重力（竖直向下），支持力（垂直于支持面向上），摩擦力（沿斜面向下，与相对运动方向相反）、推力F水平向右，（2）可以沿水平方向建轴，也可以沿斜面方向建轴，我们比较习惯对重力分解，所以可以沿斜面向上为X轴正方向，垂直于斜面向上为Y轴正方向建立坐标轴，（3）需要分解的力有重力和推力，将重力和推力进行分解（4）由两轴方向合力为零，列方程求解。分析、作图、解题回顾平衡的条件，得出利用正交分解法求多个力的平衡的问题，可以转化两个坐标轴上合力为零，列方程求解的问题分析、作图、解题分析、作图、解题掌握利用正交分解法求合力的步骤得出利用正交分解法求解平衡问题的步骤掌