《根据力的作用效果对力进行分解》专题

（罗料 上课时间：2006-5-30 ）

一、教学目标：

1、明白力的两种作用效果

2、处理力的作用效果的方法

3、情感目标：感觉世界的现象

二、教学重点难点：

1、通过对斜面上的物体受力分析和摆球的受力分析，明白作用效果是一种被动力

2、提高学生处理力的分解能力，并且能恰当利用正交分解和平行四边形法对物体进行分解。

三、教学工具：多媒体课件、系有绳子的小球等

四、教学过程

[旧课复习]

教师：上节课学习了受力分析，受力分析步骤是怎样？

学生：确定研究对象，先画出研究对象受到的非接触力，再看物体和外界接触地方有几个，考虑有几个弹力和摩擦力。

教师：主要技巧是，牛顿第三定律和隔离法和整体法。

[新课引入] 物体受力之后，我们关心的是某个力对物体起到什么作用，也就是产生的效果是什么？

学生：产生效果有静力学效果和动力学效果。

板书：力的作用效果：（1）静力学效果

（2）动力学效果

[新课讲授]

（一）基本知识讲解

物体受到力的作用，我们需要知道力产生什么效果，就必须要先考虑对物体受力分析。只要受力分析正确，我们可以考虑某个力所产生的效果。

问题一：什么是效果？和“后果”

教师：当一个力的作用可以使得物体产生静止和运动时候，也就是我们关心的是效果是一致，要是两个力的作用效果和一个力的作用效果一致，也就可以等效代换，这就是？

学生：力的分解

问题二：我们要等效代换的基本规则是什么？

学生：做平行四边形

老师：简化就是三角形，除了画平行四边形，还有特殊画法：正交分解法，实际上已经定了两个直角边来画平行四边形。

板书：力的分解常根据力的作用效果来分解，主要的分解方法有：(1)平行四边形法则(或三角形法则，实际上就是平行四边形简化)和正交分解

教师：分解的关键是什么？关键问题是要画出平行四边形。下面通过练习看看

（二）基本方法训练

图1所示，质量为m的物体，在挡板的作用下处于静止状态，图2中，撤掉挡板瞬间。分别对两种情况的小球受力分析。并求到各个力的大小。

教师讲解：思考复习：

[情景一]

教师：图1中mg对外界作用产生了两个效果是什么？对斜面的压力和挡板的压力，因此，可以将重力分解，也就是要做平行四边形，由于重力的大小和方向都确定了，两个分力的方向都定了。画平行四边形

演示画平行四边形的画法：注意画平行边，要求用尺子，清晰画出来，特别是角度θ的判断。据边的关系可以求解到P1=mg/cosθ，P2=mgcotθ。

教师：分解了重力，也就是说重力可以用P1和P2两个力来代替。

（擦掉重力，也就是说可以看作重力不存在了）

课外拓展：在这里弹力N1和N2的存在，我们也就是因为重力这个力的存在，祸起萧墙。所以也称重力这种力为主动力，弹力和摩擦力为被动力。

[情景二]

教师：刚才讲解了物体处于静止时候，根据了重力作用产生静力学来分解之。当撤掉挡板瞬间，对物体m受力分析。如上图所示。

问题：撤掉瞬间物体处于什么状态？

学生：静止？or答速度为零

教师：静止是一个过程量，所以哪个状态我们只能讲物体速度为零。速度为零不等于静止。（演示竖直上抛运动）

作出静力学效果P1 的方向。还有哪个方向？根据物体后来运动情况，知道物体沿斜面向下运动，动力学效果方向那里？

学生：沿斜面向下。

演示平行四边形的画法：据边的关系可以求解到P1=mgcosθ，P2=mgsinθ。引导学生归纳，两种情况的P1和P2不同点：重力在图1中是直角三角形的邻边，在图2中是直角三角形的斜边。

（其实还有其它方法，图2中也可以根据重力和弹力的合力来画平行四边形）

（三）类似的基本题目巩固

如图所示，图3中，质量为m的物体在绳长为l作用下，在竖直面中摆动。图4，质量为m的物体，在水平面上做匀速圆周运动的摆动，试通过分解力的办法来求解绳子的拉力和向心力。

图4中，物体是做匀速圆周运动，图3中物体做非匀速圆周运动。那么，对它们进行分析。

教师：图4中匀速圆周运动，每点都具有共同的受力和描述它的量，那么我们可以通过以点代面办法来求解分解即可。对于图3来说非匀速圆周运动，你认为能以点代面？那么该怎么办？

学生：需要那一点就分析那一点。

教师：好，下面你们取如图两点分析。

（学生画图，并且老师在课堂来回走动，看学生的画图情况。）

[情景三]图 4中，圆锥摆中，是一个立体空间，而黑板是一个平面，该怎样取一个点来分析才显得好？通过引导学生，取：通过悬挂点的一个竖直切面的一点（如图示）。对重力来说一个是拉绳子的效果一个是使得物体沿水平面做匀速圆周运动的效果。求到P1=mgcotθ和P2=mg/cosθ。

所以代替之后：沿绳子方向： P2=mg/cosθ=T

沿水平方向指向圆心方向： P1=mgcotθ=F 向=mv²/r

[情景四]图3 中，我们只能分析一点：

沿绳子方向： T—mgcosθ=mv²/r （1）

沿运动方向（速度方向）：