力的分解

教學(xué)目標(biāo) 

知識(shí)目標(biāo)

1、能夠運(yùn)用力的平行四邊形定則求解一個(gè)已知力的分力；

2、會(huì)用三角形法則求解力的分解；

能力目標(biāo)

1、熟練掌握物體的受力分析；

2、能夠根據(jù)力的作用效果進(jìn)行分解；

情感目標(biāo)

培養(yǎng)分析觀察能力，物理思維能力和科學(xué)的研究態(tài)度．

教學(xué)建議

重點(diǎn)難點(diǎn)分析

力的分解是力的合成的逆預(yù)算，是根據(jù)力的作用效果，由力的平行四邊形定則將一個(gè)已知力進(jìn)行分解，所以平行四邊行定則依然是本節(jié)的重點(diǎn)，而三角形法則是在平行四邊形定則的基礎(chǔ)上得到的，熟練應(yīng)用矢量的運(yùn)算方法并能解決實(shí)際問(wèn)題是本節(jié)的難點(diǎn)．

教法建議

一、關(guān)于力的分解的教材分析和教法建議

力的分解是力的合成的逆預(yù)算，是求一個(gè)已知力的兩個(gè)分力．在對(duì)已知力進(jìn)行分解時(shí)對(duì)兩個(gè)分力的方向的確定，是根據(jù)力的作用效果進(jìn)行的．在前一節(jié)力的合成學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，學(xué)生對(duì)于運(yùn)算規(guī)律的掌握會(huì)比較迅速，而難在是對(duì)于如何根據(jù)力的效果去分解力，課本上列舉兩種情況進(jìn)行分析，一個(gè)是水平面上物體受到斜向拉力的分解，一個(gè)是斜面上物體所收到的重力的分解，具有典型范例作用，教師在講解時(shí)注意從以下方面詳細(xì)分析：

1、對(duì)合力特征的描述，如例題1中的幾個(gè)關(guān)鍵性描述語(yǔ)句：水平面、斜向上方、拉力 ，與水平方向成 角，關(guān)于重力以及地面對(duì)物體的彈力、摩擦力可以暫時(shí)不必討論，以免分散學(xué)生的注意力．

2、合力產(chǎn)生的分力效果，可以讓學(xué)生從日常現(xiàn)象入手(如下圖所示)．由于物體的重力，產(chǎn)生了兩個(gè)力的效果，一是橡皮筋被拉伸，一是木桿壓靠在墻面上，教師可以讓學(xué)生利用鉛筆、橡皮筋，用手代替墻面體會(huì)一下鉛筆重力的兩個(gè)分效果．

3、分力大小計(jì)算書寫規(guī)范．在計(jì)算時(shí)可以提前向?qū)W生講述一些正弦和余弦的知識(shí)．

二、關(guān)于力的正交分解的教法建議：

力的正交分解是一種比較簡(jiǎn)便的求解合力的方法，它實(shí)際上是利用了力的分解的原理把力都分解到兩個(gè)互相垂直的方向上，然后就變成了在同一直線上的力的合成的問(wèn)題了．使計(jì)算變得簡(jiǎn)單．由于學(xué)生在初中階段未接觸到有關(guān)映射的概念，所以教師在講解該部分內(nèi)容時(shí)，首先從直角分解入手，尤其在分析斜面上靜止物體的受力平衡問(wèn)題時(shí)，粗略介紹正交分解的概念就可以了．

力的分解的教學(xué)設(shè)計(jì)方案

一、引入：

1、問(wèn)題1：什么是分力？什么是力的合成？力的合成遵循什么定則？

2、問(wèn)題2：力產(chǎn)生的效果是什么？

教師總結(jié)：如果幾個(gè)力產(chǎn)生的效果跟原來(lái)的一個(gè)力產(chǎn)生的效果相同，這幾個(gè)力就叫做原來(lái)那個(gè)力的分力．求幾個(gè)力的合力叫做力的合成；力的合成遵循力的平行四邊形定則．反之，求一個(gè)已知力的分力叫做力的分解．

引出課程內(nèi)容．

二、授課過(guò)程

1、力的分解是力的合成的逆運(yùn)算，也遵循力的平行四邊形定則．

教師講解：力的分解是力的合成的逆過(guò)程，所以平行四邊形法則同樣適用于力的分解．如果沒(méi)有其它限制，對(duì)于同一條對(duì)角線，可以作出無(wú)數(shù)個(gè)不同的平行四邊形（如圖）．這就是說(shuō)一個(gè)已知的力可以分解成無(wú)數(shù)對(duì)不同的共點(diǎn)力，而不像力的合成那樣，一對(duì)已知力的合成只有一個(gè)確定的結(jié)果．一個(gè)力究竟該怎樣分解呢？（停頓）盡管力的分解沒(méi)有確定的結(jié)果，但在解決具體的物理問(wèn)題時(shí)，一般都按力的作用效果來(lái)分解．下面我們便來(lái)分析兩個(gè)實(shí)例．

2、力的分解按照力的作用效果來(lái)分解．

例題1：放在水平面上的物體受到一個(gè)斜向上的拉力 的作用，該力與水平方向夾角為 ，這個(gè)力產(chǎn)生兩個(gè)效果：水平向前拉物體，同時(shí)豎直向上提物體，，因此力 可以分解為沿水平方向的分力 、和沿著豎直方向的分力 ，力 和力 的大小為：

例題2：放在斜面上的物體，常把它所受的重力分解為平行于斜面的分量 和垂直于斜面的分量 （如圖）， 使物體下滑（故有時(shí)稱為“下滑力”）， 使物體壓緊斜面．

3、力的分解練習(xí)（學(xué)生實(shí)驗(yàn)）：

（1）學(xué)生實(shí)驗(yàn)1：觀察圖示，分析F力的作用效果，學(xué)生可以利用手邊的工具（橡皮筋、鉛筆、細(xì)繩、橡皮、三角板）按圖組裝儀器、分組討論力產(chǎn)生的效果，并作出 力（細(xì)繩對(duì)鉛筆的拉力）的分解示意圖．

實(shí)驗(yàn)過(guò)程：將橡皮筋套在中指上，將鉛筆與橡皮筋連接，鉛筆尖端卡在手心處，體會(huì)一下鉛筆的重力產(chǎn)生的效果，在鉛筆上掛接上橡皮，思考拉力 產(chǎn)生的效果？

教師總結(jié)并分析：圖中重物拉鉛筆的力 常被分解成 和 ， 壓縮鉛筆， 拉伸橡皮筋．

（2）學(xué)生實(shí)驗(yàn)2，觀察圖示，分析 力的作用效果，用橡皮筋和鉛筆重復(fù)實(shí)驗(yàn)，對(duì)比結(jié)論是否正確．

教師總結(jié)并分析：圖中重物拉鉛筆的力 分解成 和 ， 壓縮鉛筆， 拉伸橡皮筋．

盡管力的分解沒(méi)有確定的結(jié)果，但在解決具體的物理問(wèn)題時(shí)，一般都按力的作用效果來(lái)分解．

4、課堂小結(jié)：

探究活動(dòng)

題目 關(guān)于“桿的受力分解”與“繩的受力分解”研究

由于日常生活中，我們勞動(dòng)、學(xué)習(xí)的工具一般以桿和繩子為主，其他的工具也可以依照其進(jìn)行分析，研究“桿的受力分解”與“繩的受力分解”具有實(shí)踐意義。有關(guān)內(nèi)容可以參見(jiàn)備課資料中的“擴(kuò)展資料”。讓同學(xué)觀察周圍的力學(xué)工具，對(duì)比桿與繩子，分析說(shuō)明各個(gè)物體的受力特點(diǎn)，與其有關(guān)的題目可以參見(jiàn)如下：

1、晾曬衣服的繩子，為什么晾衣繩不易過(guò)緊？

2、為什么軟紙經(jīng)過(guò)折疊后，抗壓性能提高？對(duì)比拱橋的設(shè)計(jì)，有什么感想？

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