西北师大附中高一物理教案力的分解

1、文档编码 : CN4X7I4T6Z5 HB4E9G4E8I9 ZH10E4R1U3Y2课题教学目标学习必备欢迎下载第八节力的分解1. 懂得力的分解和分力的概念2. 懂得力的分解是力的合成的逆运算,会用作图法求分力,会用直角三角形的学问运算分力；3. 从物体的受力情形分析其力的作用成效,培养同学分析问题、解决问题的才能；课型 新授课 课时 2 课时 重点 1. 懂得力的分解是力的合成的逆运算,利用平行四边形进行力的分解；2. 把握力的正交分解；难点 如何判定力的作用成效及分力的确定 教学 讲授法、逆推法 方法 教具 教学过程：引入课题：复习：平行四边形定就的内容是什么？上节课我们争辩了怎样用一个

2、力来等效代替几个力,那么,能否用几个力来等效 代替一个力呢？本节课我们就来争辩这个问题第八节：力的分解；第 1 课时 新课教学：播放视频： 这就是我,这是我们校内内的一段斜坡,这是我要拉的汽车,汽车里 面没有人,它被拴在大树上；我拉汽车,没拉动；我再拉一次,也没拉动；我用劲拉 一次, 微微动了动； 我再用筋儿拉, 仍是微微动了动； 怎么办呢？我垂直绳子拉一次,拉动了；我再拉一次,也拉动了；我双手拉一次,车轮越过红线了；我再拉,车轮越 过绿线了；学习必备 欢迎下载大家认为我是大力士吗？是,其实不是,我只是很一般的一个人；为什么我沿着 绳子方向拉汽车时,没拉动？而我垂直绳子方向拉汽车却拉动了呢？为

3、了说明这些的 物理现象,我们就需要学习第五节：力的分解；一、力的分解已知几个力求它们的合力的过程叫做力的合成；力的分解；已知一个力 F求它的分力的过程叫1.力的分解： 求一个已知力的分力的过程叫力的分解；提出问题：通过上节课的学习我们知道：合力与分力是等效替代关系,力的合成是用一个力来等效代替几个力的过程,而力的分解是用几个力来等效代替一个力的过程,这两个过程是相反的,所以从运算的角度讲力的分解与力的合成是互为逆运算；2.力的合成与力的分解互为逆运算；大家知道： 力的合成遵守平行四边形定就,定就；3.力的分解遵守平行四边形定就；提出问题：那么力的分解也确定遵守平行四边形下面请大家看大屏幕：如以

4、下图,F为已知大小和方向的力,请问这个力要分解 为两个力,可以有多少组确定的分解？同学摸索回答：很多组,为什么呢？由于以 表示力的有向线段为对角线的平行四边形可以做 很多多个（平行四边形没有稳固性）,依据平行 四边形的这个特点,我们确定：在没有条件限制 的情形下, 一个力分解为两个力可以有很多组解；假如没有条件限制,一个力分解为两个力可 以有很多组解；提出问题：学习必备 欢迎下载这样就引出一个新的问题：在实际的物理问题中,我们应当怎样进行力的分解 呢？接下来我们就一起来探究力的分解方法；二、探究力的分解方法看例题 1：如以下图,轻杆AB和 BC可分别绕过A、C两A G B 点的水平轴在竖直平面

5、内转动,在它们的连接处B 点悬挂一C 个重为 G 的物体,请问B 点所受竖直向下的拉力F 产生了什么样的作用成效？拉力F 可以如何来分解？现在我们通过一个试验来体验拉力F 的实际作用成效：看照片；试验分为两步： 第一步请一 位同学单臂插腰构成支架；其次 步请另一位同学在关节处竖直 向下压, 请大家仔细体会上臂和 前臂的感受；进行实 现在我们两人一组,验,全体同学起立,试验开头；同学活动、老师巡回指导；我请一位同学谈谈他刚才的感受：上臂感觉到被拉；前臂感觉到被压；这就说明竖直向下的拉力实际产生了：拉的成效和压的成效；这样我们自然就可 F 分解为沿 AB方向的拉力 F1 和沿 BC方向的压力 F2

6、；以把拉力 提出问题：这两个分力的大小怎样来确定呢？作图： 依据平行四边形定就,先确定两个分力的方向,然后分别过 F 的下端点做 AB及 BC的 平行线,有向线段 F1就表示分 力 F1,这条 A 有向线段 F2 就表示分力 F2；B C F2 FF1 学习必备 欢迎下载大家留意： 这种分解力的方法是依据力的实际作用成效来分解力,在两个分力的 方向都确定的情形下,这两个分力的大小也是唯独确定的；变式：假如我把AB杆换成轻绳,把BC杆变水平, B 点所受竖直向下的拉力F 又该如何来分解呢？A A B C G C B G 我请一位同学猜想一下,好,这位同学：你认为这个拉力实际上产生了什么样的 作用

7、成效呢？同学回答：好,很好,你回答的相当棒,有理有据；牛顿曾经说过：“ 没有宏大的猜想就不行能有宏大的发觉” ,但是科学是美的,同时也是严谨的,我们不能仅仅凭借猜想就下结论,那我们该怎么办呢？做试验；请大家看照片,这个试验共分四步：第一步拿起橡皮筋；其次步把中性笔的笔尖 让中性笔的末端顶住手掌,穿在橡皮筋的打结处；第三步把橡皮筋的一端套在中指上,留意调整笔杆保持水平；第四步在橡皮筋的另一端作用竖直向下的拉力；请大家留意 观看橡皮筋的状态,留意体会手掌的感觉；同学活动,老师巡回指导；我请一位同学一边演示,一边谈感受；橡皮筋：被拉伸学习必备 欢迎下载手掌：有被压的感觉你认为这个拉力的作用成效是：沿

8、 AB方向拉轻绳；沿 BC方向压轻杆；这个拉力 F 的两个分力的方向是：沿 AB方向的拉力 F1和沿 BC方向的压力 F2；开头作图：依据平行四边形定就,先确定两个分力的方向,然后分别过 F 的下端点做 AB及 BC的平行线,就这条有向线段就表示 F1,这条有向线段就表示 F2；追问：假如轻绳 AB与竖直方向成 角,那么 B 点所受竖直向下的拉力 F 的两个分力分别为多大？F 1F；F2Ftancos拓展：假如轻绳所能承担的最大拉力为F 1FF ,0FF0coscosF0 , 那么 B点所受的拉力不能超过多少？我信任通过这道例题大家确定发觉了一种分解力的方法叫依据力的实际作 用成效分解力,怎么

9、分解呢？我请一位同学来回答；三、依据力的实际作用成效分解力的步骤 1.“ 定” ：依据力的作用成效确定两个分力的方向；按成效定方向；2. “ 做” ：依据合力和两个分力方向作平行四边形；做平行四边形；3. “ 求” ：依据几何关系列方程求解分力的大小；几何关系求分力；其实依据力的实际作用成效分解力一共有三步：定、做、求；这种问题大家确定已经把握了,下面我们争辩一种新的问题；看例题 2：如以下图,斜面的倾角为 =37 （ sin37 =0.6,cos37 =0.8 ）,重力为 G=100N 的物体静止在斜面上,请你：（1）依据重力的实际作用成效对物体所受到F1 F2 的重力进行分解,并画出分解的

10、示意图；（2）求出两分力的大小；G 这个静止在斜面上的物体所受的重力,实际产生了什么样的作用成效呢？我们依据自己的生活体会判定一下；好,这位同学,请你判定一下： 学习必备 欢迎下载引导：我们想像一下好吗？假如斜面是光滑的会怎么样呢？这是物体所受重力的 缘故吗？是, 所以重力产生了使物体有沿斜面下滑的趋势的作用成效；假如斜面是海 绵做成的,物体静止在斜面上时,海绵会怎么样呢？会发生弯曲、变形；这是重力的 作用成效吗？是；由此可见,重力仍有使物体压紧斜面的作用成效；重力产生了两个作用成效：第一使物体有沿斜面下滑的趋势；其次使物体压紧斜面；我们的猜想对不对呢？请看视频：海绵形变显示重力的作用成效；确

11、定分力的方向：沿斜面对下的分力 F1和垂直斜面对下的分力 F2；作图：依据平行四边形定就作图；求解： F1=G sin =1000.6N=60N F2=Gcos=1000.8N=80N 拓展：假如斜面的倾角 变小,两个分力会如何变化？由F1=Gsin 和F2=Gcos得, F1=G sin 减小； F2=Gcos增大；应用：大家知道,很多高大的桥梁都要建很长的引桥,这是为什么呢？由于引桥 修建的长,就桥面的倾角变小,汽车上坡所受的阻力会减小,这样就比较省油,汽车下坡所受动力也会减小,这样就会防止显现危险；这再次让我们感受到依据力的作用成效分解力很简洁,也很有用；是吗？是；过渡：那你们知道我拉动

12、汽车的真正缘由是什么吗？我们一起来分析一下；四、应用：1. 我沿着绳子拉汽车,汽车没有动,这是汽车所受摩擦力太大（阻力太大）,也就是绳子对汽车的作用力不够大；我对绳子的作用力也不够大,所以说我不是大力士；2. 我垂直绳子拉汽车,汽车被拉动了,这是为什么？请大家看动画,这是俯视图：学习必备欢迎下载四两也能拨千我之所以能拉动汽车用一句话来概括,就是：“ 生拉硬拽行不通,斤” ；课堂小结：今日我们学习了什么？学问：力的分解怎么分解？方法：依据力的实际作用成效分解力这节课你最大的收成是“ 生拉硬拽行不通,四两也能拨千斤”；练习：1. 用两根轻质的绳子 AB 和BC吊一个 0.5kg的灯假如 BC绳处于

13、平, AB 绳与水平方向夹角为 60 ,求绳 AB 和BC所受的拉力；（g 9 . 8 N / kg）A 60C B 2. 在甲、乙两个图中,重为 G的光滑球放在倾角为 的斜面和挡板之间,在挡板与斜面垂直和挡板与水平面垂直的两种情形下,将甲、乙中球所受的重力按成效分解,并求出球对斜面和挡板的压力；（甲：Gsin,Gcos；乙：Gtan,G）cos学习必备欢迎下载甲 乙第 2 课时复习提问： 什么是分力？什么是力的分解？ 怎样依据力的实际作用成效对力进行分解呢？引入新课：问题：仍有没有别的方法分解力呢？2. 正交分解 把一个已知力分解在相互垂直的两个方向上叫正交分解；如：前面对斜面上物 体重力的

14、分解, 水平面上的物体受到的斜向上的拉力的分解等既是按成效分解,同时 也是正交分解；分解方法：（1）选择争辩对象并进行受力分析；（2）以力的作用点为原点建立直角坐标系；（3）把不在坐标轴上的力分解到坐标轴上；（4）依据直角三角形的边和角的关系求出各分力的大小和方向；例 3： 如以下图,质量为m 物体静止在斜面上,求物体所受的摩擦力；yxNfGF2 拓展：学习必备 欢迎下载上图中,假如接触面光滑,给物体上加一个水平向右的力 F,物体保持静止状态,求 F 的大小；摸索题：已知一个力,确定可以把它分解为两个大小和方向都确定的力吗？3. 力有确定分解的几种情形（1）已知一个力（合力）和两个分力的方向,

15、就两个分力有唯独确定的值；如,要把放在斜面上的物体受的重力分解到沿斜面方向和垂直与斜面的方向,因只能作一个确定的平行四边形,所以两个分力是唯独确定的；（2）已知合力（大小和方向）和一个分力（大小和方向）,就另一个分力有唯一确定的值；（也是只能作一个平行四边行）O F13 F （3）已知合力和一个分力的方向,就另一个分力有无数解,且有最小值；F12 如以下图,已知F 和 F1 的方向沿 OA ,就从 F 的矢端向F11 OA 可以引很多条线段,但只有垂直与OA 的线段最短,此F21 时力的平行四边形为矩形；F22 （4）已知合力和一个分力的大小,就可分解成很多个F23 分力,但当该分力小于合力,分力有两对确定的解；另一个分力与合力夹角最大时,如图,以合力F 的矢端为圆心,以代表分力F1 的线段