高中物理优质课大赛教案

力 的 分 解

2007年10月30日

力的分解

蚌埠五中  蒋培

【教学目标】●知识与技能：

（1）     理解分力的概念，清楚分解是合成的逆运算。

（2）     会用平行四边形定则进行作图并计算。

（3）     掌握根据力的效果进行分解的方法。

（4）     能应用力的分解分析生产生活中的问题。

●过程与方法：

（1）培养学生观察实验能力。

（2）培养运用数学工具解决物理问题的能力。

●情感态度与价值观：

（1）培养学生参与课堂活动的热情。

（2）培养学生将所学知识应用与生产实践的意识和勇气。

【教学重点】力的平行四边形定则的应用，按效果进行力的分解。

【教学难点】力作用效果的确定，力的分解。

 【教学过程】

引入

小游戏  ( 比力气)      想知道原因吗？让我们一起进入本节的内容吧

新课教学

上堂课我们学习了力的合力。回忆提问：1、什么样的过程叫做力的合成？

2、怎样进行力的合成？

如果已知的是一个力，求它的分力，我们就把这个过程称为力的分解。

很显然，力的分解是力的合成的逆过程，同样遵守平行四边形定则。

一、探究力的分解

平行四边形定则中对角线表示合力，两邻边表示分力。大家在草稿纸上画一条线段，你能画出多少个以它为对角线的平行四边形？答案是无数种。那么力的分解是不是也有无数种可能呢？带着这个问题我们来在下面的实验中寻找答案。

探究实验一：斜面上的物体重力的分解

器材：一端钉有小钉的窄长薄木片、橡皮筋和小车。

将木片一端架高，成一倾角为α的斜面。木块上系橡皮筋，橡皮筋另一头系在木片上的小钉上。将木块放在斜面上，观察橡皮筋长度的变化和木片的弯曲形变。　

问：为何斜面被压弯、橡皮筋被拉长？

      如果只看斜面，好像受到了一个什么方向的力？如果只看橡皮筋，好像受到了一个什么方向的力？那你觉得应该如何对斜面上物体的重力进行分解呢？

学生总结：斜面被压弯、橡皮筋被拉长的原因是因为物体的重力。如果只看斜面，好像受到了一个垂直斜面向下的压力；如果只看橡皮筋，好像受到了一个沿斜面向下的拉力。是斜面上物体的重力在这两个方向上产生的作用效果。

故：斜面上的物体的重力可分解为:

垂直于斜面向下的分力      平行于斜面向下的分力

               可见一个力无任何条件下可分解为无数对大小、方向不同的力，而在实际情况下，我们按力的作用效果对力进行分解。

知道了方法，那我们就来练练吧。

探究实验二：细绳悬挂的小球的重力的分解

器材：一端钉有小钉的木板、橡皮筋和小球。小球用橡皮筋，系于木板上的钉子上。球与墙壁间垫海绵。木板竖直放置，绳与竖直方向成角。观察橡皮筋长度的变化和气球的形变。

讨论：如何按作用效果将小球重力分解。

      请学生上黑板画重力的分解图。表示两分力大小

下面我们分组分别探究。

分组探究：

第一组：探究一掌断铁丝中手向下压力的分解。

第二组：探究三脚架末端重物对绳拉力的分解。

第三组：探究砝码重力在绳夹角不断增大过程中的分解。

各组探究5分钟，请一名代表上台代表本组说明探究结果。小结各组情况。

大家做得都很好，都能从力的作用效果上将一个力进行分解，那你知道如何用这些知识来解释生活中的一些问题或现象吗？

思考讨论：

1．  为什么公园滑梯倾角较大，而高大的桥要修很长的引桥来减少倾角？

2．  一同学拉汽车没有拉动，汽车前方有一根大石柱，现给你一根足够长的粗绳，请你根据力的分解的知识想办法拉动汽车，要求写出你的具体办法及其原理；

3、能从力的分解角度说说拉链头上的物理原理吗？对比斧头要磨得锋利才好劈柴、拱桥桥身的设计，有什么感想？

生活中还有那些类似地应用？（包装纸板折成棱状、书包两肩带成锐角、晾衣绳不能过紧）

汇总结论：

1．力的分解是力的合成的逆运算，也遵循力的平行四边形定则。

2．在解决具体的物理问题时，一般都按力的作用效果来分解。即按力的效果确定好分力的方向，再运用力的平行四边形定则进行求解。

合力一定比分力大吗？（回忆探究实验，分析分力与合力的关系）

3．利用平行四边形定则，确定合力与分力关系。通过作图发现，分力可以大于合力、可以小于合力、也可以等于合力。

二、矢量相加的法则

到现在，我们知道力不管是合成还是分解都遵循力的平行四边形定则。其实，我们早在学习求位移时就知道求合位移就用的是平行四边形定则。补充介绍三角形法则。

力和位移都有大小，有方向，我们把这种物理量叫做矢量，矢量的运算都遵循平行四边形定则。只有大小，没有方向，求和时按照算术法则相加的物理量叫做标量。

 三、课堂小结

（1）力的合成与分解都遵循平行四边形定则。所有的矢量也一样。

（2）求一个已知力的两个分力的任意解是无数的，但实际应用中，常根据这个力的实际作用效果来确定分力的方向。再由平行四边形定则和几何关系求两个分力的大小。