高一物理力的分解教案11
六、力的分解
课型：新课
一、教学目标：
⑴列举实例，叙述力的分解和分力的概念。
⑵区分力的分解和力的合成，指出力的分解也遵循力的平行四边形定则。 ⑶通过具体实例，判断力的分解的原则。
⑷根据力的平行四边形定则，用作图法求解分力。
二、任务分析
1. 起点能力：
① 会力的合成（平行四边形定则）。
② 会画力的图示。
③ 知道直角三角函数知识。
2. 教学顺序：
终点目标2、3
终点目标1
起点能力
三、教学重点、难点：
1. 分力和力的分解概念的理解及其应用是本节教学的重点。
2. 对力的分解中分力方向的确定是本节教学的难点。
四、教学准备：
计算机及自制课件；实物投影仪及自制卡片；斜面体；木板；铁球；海绵；橡皮筋；钩码；三角架受力效果显示装置（自制）。
五、教学过程：
（一）引入新课
引导学生回忆物理学中许多对应的物理概念及规律，如：“正电荷与负电荷”、“引力与斥力”、“吸热与放热”、„„。联想前节合力和力的合成概念，推理出本节所学两个对应的新概念：分力和力的分解。明确本节课我们将对分力和力的分解问题进行讨论——分析——总结。
（二）新课教学
1. 建立分力和力的分解概念。
⑴复习提问
①什么是合力？举一个例子说明。
②什么叫力的合成？
③怎样求两个互成角度的力的合力？
⑵设问反推
如果几个力共同作用的效果跟一个力单独作用的效果相同，那么这几个力与原来那个力有何关系？
回答：①原来那个力就是上节中被分解的那个力。
②这几个力与原来那个力可“等效代替”。
③这几个力叫做原来那个力的分力。
④求原来那个力的分力叫做力的分解。
⑤力的分解是力的合成的逆运算。
⑥力的分解法则依然是平行四边形定则（或多边形定则）。
⑶构建简易方框示意图1：
图1
2. 讨论力的分解原则
⑴理论角度
①无条件限制
首先用计算机软件在电视屏幕上显示出一个力F 可分解为无数对大小、方向不同的分力的一个动态画面，最后定格在教材第20页图1-30。
然后组织学生讨论——分析——总结。
得出结论：基本原则（I ）——无条件限制的分解具有任意性。 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．
②有条件限制（能求解出确定的分力）
条件一：已知两个分力的方向。
首先用计算机软件在电视屏幕上显示出：“已知一合力F ，又知两个分力F 1、
F 2的方向，应用作图法确定两个分力F 1、F 2的大小”的动态画面。
然后，将画面定格在图2
F
图2
条件二：已知一个分力的大小和方向。 图3 首先用计算机软件在电视屏幕上显示出：“已知一合力F ，又知一分力F 1的大小和方向，应用作图法确定另一分力F 2的大小和方向“的动态画面。
然后将画面定格在图3。
条件三：已知一个分力的方向和另一个分力的大
小。
首先应用计算机软件在电视屏幕上显示出：“已知
一合力F ，又知一分力F 1的方向和另一分力F 2的大小，
应用作图法确定分力F 1的大小和分力F 2的方向”的动
态画面。
然后将画面定格在图4。
提示：这种情况也可能只有一组解或无解。
组织学生讨论——分析——总结。
得出结论：基本原则（II ）——有条件限制的分解依据具体条件。 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．
⑵实际角度（即在具体物理问题中）
①实例观察——分析——作图
例1 在水平绷紧的橡皮胶的中点施加一竖直向下
的力F ，如图5所示，用作图法确定橡皮筋OA 、OB 段
在中点O 处所受拉力的大小和方向。
观察 当橡皮筋中点受到一竖直向下的力F 时，中
点O 两侧的橡皮筋都被拉长了。
分析 演示现象说明力F 对橡皮筋产生了两个作
用效果：对O 点两侧的橡皮筋都产生了拉力。从而可确
定出两个分力的方向，两个分力的大小可根据平行四边形定则确定。
作图 在黑板上面出图6。
例2 如图7所示的三角支架，A 端用轻绳悬挂一重为G 的物体，求由于重力的作用，横杆AB 和斜杆AC 受到的力的大小和方向。
观察 演示三角支架受力显示装置，如图8所示，杆B 端的橡皮膜被拉出，杆C 端的橡皮膜被压进。
分析 由于重力的作用，杆A 端受到竖直向下的拉力F=G，对杆AB 起到了拉伸作用，对杆AC 起到了挤压的作用。因此，需把力F 沿AB 和AC 两个方向进行分解，其大小仍可根据平行四边形定则确定。
作图 组织学生完成。
②组织学生讨论——归纳——总结
得出结论：基本原则（Ⅲ）——在具体的物理问题中，两个分力的方向要根．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．据力（合力）产生的效果确定。 ．．．．．．．．．．．．．．
例1 图9中重物的质量为m ，轻绳AO 和BO 的A 、B 端是固定的，平衡时，AO 是水平的，BO 与竖直面的夹角为θ。求绳AO 和BO 所受的拉力。
分析与解答 由于重物的作用，绳OC 所受拉力F=G，在这个力作用下对绳AO 和BO 都起到拉伸的效果。因此，可把力F 沿AO 和BO 两方向分解。设AO 和BO 两绳中所受拉力分别为F 1和F 2，应用平行四边形定则得图10。由几何知识得分力F 2与合力F 间的夹角也为θ，根据直角三角形函数知识可得：
F 1=F tan θ=mg tan θ
F 2=F /cos θ=mg /cos θ
例2 在倾角α=30º的斜面上固定一竖直放置的挡板，在挡板和斜面之间放置一重为G =20N的光滑圆球，如图11所示，试求这个球对斜面和挡板的作用力的大小。
分析与解答 演示由于球的重力对斜面和挡板产生的作用效果，观察到贴在斜面和挡板表面的海绵均被挤压，因此，可将球所受力得力分解为这样两个力：垂直斜面使球压紧斜面的分力F 1和垂直挡板使球压紧挡板的分力F 2，如图12所示，根据数学知识可得：
F 1=G /cos α=/3≈23. 1N
F 2=G tan α=3/3≈11. 6N
设问 通过以上两个例题，归纳、总结出解决力的分解习题的思路。 投影显示方框图13。
图13
（三）课堂小结
1. 分力和力的分解概念的内容。
2. 力的分解定则。
3. 力的分解与力的合成的运算关系。
4. 力的分解原则（I ）、（II ）、（Ⅲ）。
5. 解决力的分解习题的思路。
（四）布置作业
教材第20页练习六（1）～（4）
六、说明
1. 以激发学生的创新意识为主线。
2. 以培养学生观察——分析——总结能力为中心。
3. 本节知识是下节知识的基础，因此，在授课过程中有意识地将合成与分解中的“理”加以强化。
板书设计
《力的分解》
一、建立分力和力的分解概念
1. 复习提问
2. 设问反推
3. 构建简易方框示意图
二、讨论力的分解原则
1. 理论角度
⑴无条件限制
基本原则（I ）——无条件限制的分解具有任意性。
⑵有条件限制
条件一：已知两个分力的方向
条件二：已知一个分力的大小和方向
条件三：已知一个分力的方向和另一个分力的大小。
基本原则（II ）——条件限制的分解根据具体条件
2. 实际角度（即在具体物理问题中）
⑴实例观察——分析——作图
⑵讨论——归纳——总结
基本原则（III ）——在具体的物理问题中，两个分加的方向要根据力（合力）产生
的效果确定。
三、课堂小结：
1. 分力和力的分解概念的内容
2. 力的分解定则
3. 力的分解与力的合成的运算关系
4. 力的分解原则（I ）、（II ）、（III ）
5. 解决力的分解习题的思路