人教版物理高中必修一《力的分解》教案

力的分解教案一、教學(xué)目標(biāo)（一）知識與技能1.理解力的分解與力的合成互為逆運(yùn)算，都是力的等效替代，滿足力的平行四邊形定則。2.了解力的分解具有惟一性的條件。3.掌握按力的效果進(jìn)行力的分解的方法。（二）過程與方法1.培養(yǎng)學(xué)生的觀察、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?.學(xué)習(xí)用數(shù)學(xué)工具解決物理問題的方法。（三）情感態(tài)度與價(jià)值觀1.滲透“等效替代”的思想。2.通過力的合成和分解，滲透對立統(tǒng)一的觀點(diǎn)。二、教學(xué)重點(diǎn)在具體問題中如何確定力的作用效果，根據(jù)平行四邊形法則進(jìn)行力的分解。三、教學(xué)難點(diǎn)1.力的分解具有惟一性的條件。2.如何確定分力的方向。四、教學(xué)準(zhǔn)備投影儀、投影片，粘有海棉的木板兩塊（或薄塑料板兩塊）、鐵球一個、木塊（或小車）一個。五、教學(xué)過程新課導(dǎo)入：1.什么叫力的合成？2.如何求兩個互成角度的力的合力？3.求下列兩個力的合力：F1=30N,F2=40N,且方向互相垂直F1=50N，F(xiàn)2=5N，且互成120角學(xué)生活動：解答思考題教師：1.分別抽學(xué)生用做圖法和解析法的求解過程在實(shí)物投影儀上評析。2.在力的合成中，我們知道當(dāng)幾個力的作用效果與某個力相同時(shí)，這幾個力就可以用這一個力代替，那么反過來也可用幾個力來代替一個力的作用效果，這就是力的分解。新課講解：一、力的分解演示：在黑板上固定一塊白色的硬紙板，再在硬紙板上固定一根黑色橡皮筋，在橡皮筋的另一端系上兩個結(jié)，先用力F把結(jié)點(diǎn)拉到O點(diǎn)，再用兩個力F1和F2作用于結(jié)點(diǎn)，同樣將繩結(jié)拉到O點(diǎn)。分析：F1和F2共同作用的效果與F作用的效果相同。拓展：能否在O點(diǎn)再作用個數(shù)更多的不同的力，使它們的作用效果與F的作用效果相同呢？學(xué)生：可以.總結(jié)：1.幾個力，如果它們產(chǎn)生的效果跟原來一個力產(chǎn)生的效果相同，這幾個力就叫做原來的那個力的分力。2.求一個已知力的分力叫做力的分解。3.力的分解是力的合成的逆運(yùn)算，力的分解遵循平行四邊形法則。方法：把已知力作為平行四邊形的對角線，平行四邊形的鄰邊就是這個已知力的兩個分力。討論：1.如果兩個分力確定，則合力是否惟一確定？2.同一個力的分解是否是惟一的？總結(jié)：如果兩個分力確定，相當(dāng)于平行四邊形兩鄰邊確定，則合力是惟一確定的（對角線惟一確定）。同一個力可分解成無數(shù)對大小、方向不同的分力，因?yàn)橄嗤瑢蔷€的平行四邊形可有無數(shù)個。如圖所示討論：那么要使一個力的分解是惟一的，對兩分力有什么要求？得到：要使一個力的分解有惟一解有下列條件： 已知兩分力方向。 已知一分力大小和方向。教師：在實(shí)際進(jìn)行力的分解時(shí)，我們應(yīng)根據(jù)力的作用效果進(jìn)行分解。（二）力的分解實(shí)例分析：例一：放在水平面的物體受到一個斜向上的力F，F(xiàn)與水平方向成角，如圖所示，試分解力F。演示：取一塊粘有厚海棉的木板，水平放在桌面上，海棉上放一鐵塊此時(shí)可看到海棉的凹陷。用一斜向上的力拉鐵塊，此時(shí)觀察到海棉凹陷程度變小，同時(shí)鐵塊向前運(yùn)動。分析得到：斜向上的拉力F產(chǎn)生兩個效果：一是水平向前拉物體，二是豎直向上拉物體。所以根據(jù)力的作用效果可將F分解為沿水平方向的分力F1和沿豎直方向的分力F2，則力F1和F2的大小為：F1=Fcos,F2=Fsin。拓展如果將作用于物體上的力改為斜向下，你認(rèn)為該力產(chǎn)生什么效果？學(xué)生活動：用帶有海棉的木塊與鐵塊進(jìn)行演示，并敘述力F產(chǎn)生的效果，然后據(jù)效果進(jìn)行分解。例2：將一個物體放在斜面上，物體受到豎直向下的重力，重力產(chǎn)生什么樣的作用效果呢？演示：用薄塑料板做斜面，將鐵塊放到斜面上，觀察到斜面被壓彎，同時(shí)鐵塊向下滑。或：用兩塊粘有厚海綿的木板如圖組合，將一鐵球放到其上，觀察到兩板上海棉均凹陷。分析：放在斜面上的物體產(chǎn)生兩個效果。效果一：使物體沿斜面下滑。效果二：使物體緊壓斜面。據(jù)力的作用效果將重力進(jìn)行分解。F1=Gsin,F2=Gcos.分析討論：當(dāng)斜面傾角增大時(shí)，分析F1和F2如何變化？隨角的增大，F(xiàn)1增大，F(xiàn)2減小。CAI課件模擬：高大的橋要造很大的引橋。學(xué)生討論：為什么要這樣做？據(jù)剛才的討論，隨的增大、F1增大、F2減小，車輛上橋時(shí)，分力F1阻礙車輛前進(jìn)，車輛下橋時(shí)，分力F1使車輛運(yùn)動加快，為了行車方便與安全，高大的橋要造很長的引橋，來減小橋面的坡度。二、矢量相加的法則 問題：力是矢量，求兩個力的合力時(shí)，能不能簡單地把兩個力的大小相加呢？ 教師可以引導(dǎo)學(xué)生實(shí)例討論。 結(jié)論：不能簡單地把兩個力的大小相加，而要按平行四邊形定則來確定合力的大小和方向.凡是矢量在合成與分解時(shí)都要遵循平行四邊形定則。 根據(jù)平行四邊形的性質(zhì)推導(dǎo)出矢量合成的三角形法則。 在求三個或三個以上的共點(diǎn)力的合力時(shí)，可采用矢量相加的三角形法則.如圖3-5-8(a)所示，求F1、F2、F3、F4這四個共點(diǎn)力的合力，可不必用平行四邊形定則將它們逐個合成，而是將表示這些力的矢量依次首尾相接，那么從第一個力矢量的始端到最后一個力矢量的末端的矢量就表示這幾個共點(diǎn)力的合力。 對同一直線上的矢量進(jìn)行加減時(shí)，可沿著矢量所在直線選定一個正方向，規(guī)定凡是方向跟正方向相同的矢量都取正值，凡是方向跟正方向相反的矢量都取