力的分解教學(xué)設(shè)計

課題§力的分解知與能教學(xué)目標(biāo)教學(xué)重點、難點教學(xué)方法教學(xué)手段

．知道什么是力的分解，了解力的分解的一般方法．．知道平行四邊形定則和三角形定則都是矢量運算法則．．能用平行四邊形定則和三角形定則進(jìn)行矢量運算．過與法．通過設(shè)置問題，啟發(fā)學(xué)生的思考，啟迪學(xué)生的物理思維．．通過組織探究實驗，訓(xùn)練學(xué)生明辨是非、格物致理的能力．情態(tài)與值．通過組織探討和探究實驗，培養(yǎng)學(xué)生的合作精神，使學(xué)生體會到在交流中可以提高自己的能力．．讓學(xué)生初步體會到物理學(xué)的和諧美和統(tǒng)一美．．通過分析實際問題，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣．教重．平行四邊形定則和三角形定則在力的分解中的應(yīng)用．．根據(jù)力的作用效果對力進(jìn)行分解．．正交分解法．教難應(yīng)用平行四邊形定則和三角形定則進(jìn)行矢量運算．探究、講、討論、練教具準(zhǔn)備多媒體課件、臺秤、鉤碼、砝碼、細(xì)繩、薄板鋼條．1N0.*

教學(xué)活動[新課導(dǎo)(演示實驗)用一根細(xì)線提起一個重物和用兩根細(xì)線同時提起這個重物，在實驗演示之前先展示問題．師：是一根細(xì)線容易斷還是兩根細(xì)線容易?生：非常肯定地回)當(dāng)然是一根細(xì)線容易斷．實際演示，當(dāng)兩根細(xì)線之間的夾角較大時，兩根細(xì)線中的一根先斷通過實際實驗，和學(xué)生的認(rèn)識形成較大的反差，可以激發(fā)學(xué)生興趣，引發(fā)學(xué)生進(jìn)一步的思考．師：我們學(xué)習(xí)完這一節(jié)課“力的分解”之后就會明白這個問題．[投影出思題．么力合?．何兩互角的的力．下兩力合：＝30N，F(xiàn)2=40N，方互垂．＝50N，＝，互120‘．[學(xué)生活]解思題[教師抽部學(xué)用圖和析的解程，在物影上析][過渡引在的成，們道當(dāng)個的用果某力同，這個就以這一力替那反來也用幾力代一力作效果這是的解[新課教一力分師我上節(jié)學(xué)了力合，在我學(xué)力分，大根力合的義方來定一什是的解生求個分的程方叫力分．師求力方是么生(一起回)平四形則師那求力方是么大家膽猜一．學(xué)探討力分的法生(小聲、敢定有猶)可能是行邊形則師你出個論依是么生從輯度這個力合就原被解那力，所以的解是的成逆算因力合遵平四形則那力分也該遵平四形則師：微笑鼓勵)才這位同學(xué)分析得非常好，像這種方法我們并沒有通過實驗來驗證結(jié)論，而是通過邏輯推理進(jìn)行分析探究，這種研究問題的方法叫做理論探究．根據(jù)這個結(jié)論，要分解個力，我們應(yīng)該把這個力當(dāng)成什?生：我們要把這個力當(dāng)成平行四邊形的對角線．師：當(dāng)用平行四邊形的對角線表示合力時，那么分力應(yīng)該怎樣表?生：分力應(yīng)該是平行四邊形的兩個鄰邊．師：如果對角線確定了以后，根據(jù)幾何學(xué)的知識，它的兩條鄰邊是不是就唯一確定了生：不是，當(dāng)對角線確定了以后，它相鄰的邊有很多組．師同們練本作一對線然作條角相的兩邊看夠多條學(xué)練，驗加限的，個的力無組2N0.*

生：有無數(shù)組解．師這研一力分顯是可能，是現(xiàn)的，么們該樣究一力分呢?生：可以放在具體受力環(huán)境中進(jìn)行解決．[演示實]參考實驗，可以進(jìn)行實物投影圖35—師：一個水平放置的薄木片，在它的上面放置一個小物體，可以觀察到什么現(xiàn)生：可以看到薄木片被壓彎，師：這個果由么因起的生是于體身重引的它生一使體下的效．師：我們能不能把木片豎直放置而使物體靜止如果不能，應(yīng)該怎樣才能使它靜生：當(dāng)不，該一繩拉住體能它止師為使的用果容被察，們一橡筋替繩，木豎放時(圖——，橡皮發(fā)了變也是到彈；片不發(fā)生形?繼續(xù)演示實驗師：仔細(xì)觀察木片豎直放置時，木片的受力形變情況和橡皮筋的受力形變情況應(yīng)該是怎樣的呢生木不生曲說木沒受物體的用橡筋拉了說橡筋物有的用師：使橡皮筋發(fā)生形變的力是什么?生：原因還是由于物體受到重力使橡皮筋發(fā)生了形變．師如既豎放木，不平置片而讓片地面一度圖3——3)，我再看下皮和片形情．生：木片和橡皮筋同時發(fā)生了形變，說明兩個物體都受到了力的作用．多媒體投影例題把一個物體放傾角為口的斜面上物體受到豎直向下的重力但它并不豎直下落．從力的作用效果來看，應(yīng)該怎樣將重力分?個分力的大小與斜面的傾角有什么關(guān)師：大家可以討論探究應(yīng)該怎樣解決這個問題．學(xué)生討論探究，自己獨立完成解答過程生：根據(jù)剛才的分析，根據(jù)重力產(chǎn)生的效果，重力應(yīng)該分解為這樣兩個力：平行于斜面使物體下滑的分力Fl、直于斜面使物體壓緊斜面的力．師：由幾何關(guān)系可知，這兩個力和重力之間的關(guān)系是怎樣?生：F1＝?＝．師：由剛才那位同學(xué)推導(dǎo)出的公式知，這兩個分力的大小與物體本身的重力和斜面傾有關(guān)，有什么關(guān)系生：斜面傾"增大時，F(xiàn)l變、都?。畮煟合旅嫖覀冊偻ㄟ^實驗驗證一下是不是這樣．(實驗驗證通過抬高木片的一端使木片與地面間的夾角逐漸增大，通過觀察橡皮筋形變量來看的化，通過觀察木片的形變程度的觀察來看F2的化．(注意：如果物體是一個木塊的話應(yīng)該讓木塊和木片之間的摩擦很小可以用小車代替木塊來做實驗為動摩擦比滑動摩要小)畫模擬剛才實驗的過程．以便學(xué)生能夠更為全面地了解兩個分力的變化情況投影展示橋梁的引橋，引發(fā)問題師我們知道梁建設(shè)得越長耗的生產(chǎn)資料越多什么橋梁的引橋還要建設(shè)那么長?生增大引橋的長度的目的是減小橋與地面之間的夾角而使汽車的重力沿橋面方向的分力減小，減少交通事故的發(fā)生．師：剛才這位同學(xué)分析得很好，為了加深對力的分解的認(rèn)識，我們看以下的練習(xí)題．[課堂訓(xùn)3N0.*

2xl2xl2l2l21．如果斜拉橋塔柱兩側(cè)的鋼索不能呈對稱分布，如圖—5所示，那么怎樣才能保持塔柱所受的合力豎直向下?解析因鋼索的斜向拉力會對柱產(chǎn)生兩個效果方面豎直向下壓塔柱另一方向沿水平方向拉塔柱故可以把兩個斜向拉力各分解為一個豎直向下的分力和一個水平方向的分力使一對鋼索對塔柱拉力的合力豎直向下，如圖示，只要它們的水平分力大小相等可以了，即F,而＝Fsina，＝Fβ所以有＝Fsin，/＝β．結(jié)論：兩側(cè)拉力大小應(yīng)跟它們與豎直方向夾角的正弦成反比．傾＝斜面上有一塊豎直放置的擋板擋和斜面之間放有一個為＝20N的光滑圓球，如圖所示．試求這個球?qū)π泵娴膲毫蛯醢宓膲毫Γ鸢福?/3N

3

N，解析：球受到向下的重力作用，這個重力總欲使球向下運動，但是由于擋板和斜面的支持，球才保持靜止?fàn)顟B(tài)，因此球的重力產(chǎn)生了兩個作用效果，如圖所示，根據(jù)作用效果分解為兩個分：(1)使球垂直壓緊斜面的力；使球垂直壓緊擋板的力．由幾何知可得幾與幾的大小．如圖—7所，三個力可構(gòu)成一個直角三角形．由幾何關(guān)系得，球?qū)醢宓膲毫1＝Gtana33

N，方與擋板垂直．球?qū)π泵娴膲毫2=G/cosa=

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N，方與斜面垂直．(注意以上兩個例題可以根據(jù)學(xué)生的實際情況選用，其中第一個難度大些，可供學(xué)生整體水平較高的班級使用，第二個和我們的例題類似，可以在例題之后直接進(jìn)行，如果再進(jìn)一步地研這個問題，可以使擋板緩慢地逆時針旋轉(zhuǎn)，讓學(xué)生求解在這種情況下重力兩個分力的變化情況，煉學(xué)生分析動態(tài)變化的問題的能)二矢相法師過這兩節(jié)課的學(xué)習(xí)們道力是矢量的合成與分解不能簡單地進(jìn)行力的代數(shù)加減，而是根據(jù)平行四邊形定則來確定合力或者分力的大小和方向面?zhèn)儗W(xué)過的矢量還有位移位的相加也遵循平行四邊形定則?我們來看教材頁“矢量相加法則”部分內(nèi)容，然后回答有關(guān)問題．學(xué)生閱讀課本有關(guān)內(nèi)容，初步認(rèn)識平行四邊形定則不僅僅適用于力的合成與分解，同樣也適用于其他矢量的合成與分解，通過學(xué)生自己總結(jié)分析，可以提高學(xué)生物理知識的遷移能力、用一種方法解決不同問題的能力．師：位移的矢量合成是否遵守平行四邊形定?生：位移的合成也遵守平行四邊形定則．師：什么叫三角形定生：把兩個矢量首尾相接從而求出合矢量的方法，叫做三角形定則．平行四邊形定則和三角形定則實質(zhì)上是一樣的，只不過是一種規(guī)律的不同表現(xiàn)形式．師：什么叫做矢量，除了位移和力，我們所學(xué)的哪些物理量還是矢生：既有大小又有方向，并且在相加時遵從平行四邊形定或三角定的物理量叫做矢量．除了位移和力之外，我們所學(xué)過的速度、加速度等都是矢量．師：什么是標(biāo)量，我們以前所學(xué)的哪些物理量是標(biāo)生：只有大小，沒有方向，求和時按照算術(shù)法則相加減的物理量叫做標(biāo)量．我們以前所學(xué)過的質(zhì)量、體積、距離、密度、時間等物理量都是標(biāo)量．(課堂訓(xùn)練舉重運動中保持杠鈴的平衡十分重要．如圖—5—示，若運動員舉起lN的杠鈴后雙4N0.*

臂保持°角，處于平衡狀態(tài)，此時運動員兩手受力各為多?(sin53°，cos53°＝0.6)答案：1[小結(jié)]對于力的分解，學(xué)生比較容易理解，而對于力的分解要按照力的實際作用效果進(jìn)行分解這一點，較難理解．這節(jié)課多處增加了學(xué)生參與，并通過親身體會力的作用效果的這個小實驗，激學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生動手操作和分析實際問題的能力、歸納問題的能力．把物理公式與生活實際聯(lián)系起來，用物理語言解釋生活現(xiàn)象．通過分析日常生活中應(yīng)用力的分解的現(xiàn)象學(xué)知道物理與生活是息息相關(guān)的養(yǎng)生觀察生活現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)問題、建立物理模型、用物理模型解決問題、用物理語言解釋現(xiàn)象的能力．于正交分解的掌握老師們可以根各自的情況進(jìn)行補充為正交分解的方法在今后的學(xué)習(xí)中經(jīng)常用到，是最常見的一種處理力的方法，可以根據(jù)實際情況安排一節(jié)習(xí)題課，增加生對力的分解識的理解．[課堂討[投影討論考：已兩個分力只求出一個合力為什么把一個力分解可以得到無數(shù)對大小向不同的分力．把一個一定的力分解為兩個等大的力，那么，隨著兩分力間夾角的變化，兩分力大小如何變化放在斜面上的物重力分解為沿斜面的分力幾和垂直于斜面的分力幾同認(rèn)為F：就是物體對斜面的壓力，這種說法是否正?為?．為什么力的合成和力的分解都遵守相同的定?[學(xué)生活動]分組討論并互相交流．[教點．以兩個分力為一組鄰邊，只能畫出一個平行四邊形，所以，根據(jù)兩個分力只能求一個合力．而僅僅根據(jù)一條對角線可以作出無數(shù)個平行四邊形，有無數(shù)對不同的斜邊，所以如果沒有他條件限制，可以把一個力分解成無數(shù)組大小、方向不同的分力．．在合力一定的情況下．隨著兩等大的分力間的夾角的增大，兩分力增大，隨著兩力間夾角的減小，兩分力也減?。亓Φ姆至兹允怯捎诘厍虻奈a(chǎn)生的，作用在物體上，其效果是使物體壓斜面；而物體對斜面的壓力是彈力，是由于物體形變產(chǎn)生的，其受力物體是斜面，所以重力沿垂直于面的分力幾與物體對斜面的壓力是兩個不同的力．．因為力的合成與力的分解都是矢量運算．所以都遵守相同的法則，且它們互為逆算．補：．于的解(1)力分遵平四形則相于已對線鄰．(2)兩力合唯確，個的個分在附條時從論講分無組力但具問中應(yīng)據(jù)實產(chǎn)的果分．(3)幾有件力分①知個力方，兩分的小，分法唯的．②知個力大和向求一分的小方時其分方也唯的③知個力大，兩分的向，分法唯．④知個力大和一分的向求個力方和另個分的小其分方可唯．可不一(4)將個分為個相直力有幾分：5N0.*

xyyxyxyyxy分：無數(shù)分，要表這個的向段一任畫條線在有線的一向條線垂，是種法(5)將在面質(zhì)為的物體重mg分解下力F1和對斜面壓這說正嗎?分：解下力這說法正的但的另一分F2不物對面的力而使體緊面力從的質(zhì)看F2是于力分，物體斜的力于力所這說不確(6)用的量角定分力小的規(guī)：①已合F的大小方及個力的方時另個力F2取最值條是分垂．右所．F2的最值：F2min＝Fsina②已合的方及個力1的大、向，一分F2取小的件；求力與力垂，右所，的最值：．③已合的大及個力F、大小，一分F。最值條是已大小分，合F同向F2的小為，F(xiàn)-F1｜．(7)正分法把個分成個相直分，種解法為交解法用交解求力步：①先立面角標(biāo)，確正向②各力軸y軸投，應(yīng)注的：確的方相