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2018年高中物理必修一教案:3-5 力的分解 .doc

1、3.5 力的分解【教学目标】一、知识教学点1知道分力的概念及力的分解的含义。2知道力的分解同样遵守平行四边形定则。3理解力的分解的方法。二、能力训练点1强化“等效替代”的方法。2培养观察、实验能力。3培养运用数学工具解决物理问题的能力。三、德育透点联系实际,培养研究周围事物的习惯。【教学重点】运用平行四边形定则对力进行效果分解。【教学难点】1力的分解方法。2按效果分解时如何确定两分力的方向。【课时安排】1 课时。【教学过程】一、力的分解演示 1在一台秤托盘上放一长度合适的长木板,木板上放一重物,静止时指针指示一定的值,用一斜向上的拉力使重物在此木板上运动(运动距离不宜太长),观察台秤读数减小。

2、如下图所示。师生共同分析:力 F 产生两个效果:使重物克服阻力前进时,同时把重物上提这两个效果,相当于两个力产生水平力1F 使重物前进,竖直向上的力2F 使重物上提F 的作用效果可用两个力1F、2F 代替,1F、2F 就叫做 F 的分力。结论几个力,如果它们产生的效果跟原来一个力产生的效果相同,这几个力就叫做原来那个力的分力求一个力的分力叫做力的分解。提问力的合成遵守平行四边形定则,力的分解呢?分解是合成的逆运算,力的分解也遵守平行四边形定则。问题在演示 1 中,若 F10N,30,1F 和2F 的大小分别为多少?请同学用三角形知识列式计算1F、2F 的值。1F学生列式:1F Fcos 5 3

3、 N8.7N 2F Fsin 5.0N问题还可以用什么方法得出1F、2F 的大小?引导学生得出:可以由作图法求出1F、2F 的大小。演示 2在黑板上固定一彩色橡皮绳,并在绳的另一端(结点)系上两根细线,请同学用一竖直向下的力把结点拉到 O 位置,如下图所示。演示 3请同学用沿 OA 方向的拉力1F 和沿 OB 方向的拉力2F 同时作用于结点,将结点拉到 O 位置,如下图所示。分析1F、2F 共同作用的效果与 F 作用的效果相同。演示 4请同学用不同的方式将结点拉到 O 位置,例如下图为其中一种方式。分析1F、2F 共同作用的效果与 F 作用的效果相同提问1F、2F 是力 F 的一对分力;1F,

4、2F 也是力 F 的一对分力,如果只知道 F,则 F 有多少对分力?分析同一对角线可作出无数个平行四边形,同一已知力若不加条件限制可分为无数对大小、方向不同的分力。提问什么情况下力的分解有惟一确定的解?分析(1)已知两分力方向。(2)已知一分力大小和方向。(3)实例分析。演示 5用薄塑料板做斜面,将物块放在斜面上,斜面被压弯,同时物块沿斜面下滑。分析重力 G 产生两个效果:使物体沿斜面下滑和压紧斜面。设 G20N,30计算法:1G Gsin 10N2G Gcos 17.3N作图法:1G 9.6N 2G 18N作图法直观、但误差较大,特殊角度时用计算法,精确、简便。问题木块放在光滑斜面上,有同学

5、分析得出木块受四个力的作用:重力、支持力、下滑力、压斜面的力,对不对?分析不对。此情况中木块只受两个力:重力、支持力。录像公园滑梯、大桥引桥,盘山公路。问题为什么公园滑梯倾角较大而大桥要修很长的引桥来减少倾角?分析斜面倾角越大,使物体下滑的力越大,物体越容易下滑,故公园滑梯倾角较大,但若大桥引桥的倾角较大,使物体下滑力较大,车辆上坡艰难而下坡又不安全,是不可行的,山路修成盘山状也是这个原因。二、矢量相加法则 力的合成与分解都遵循平行四边形定则,所以有的矢量合成与分解都遵循平行四边形定则,但是我们从另个角度看待平四边形定则,有时候处理问题会更简单、形象与直观。如图所示,可以得出矢量 AB 与矢量

6、 BC 在合成的时候,构成了一个三角形 ABC,我们把两个矢量首尾相连从而求出合矢量,这种方法叫做三角形定则。提问:三角形定则与平行四边形定则之间有没有本质的区别?CBA回答:没有,只是将其中一个矢量平移,正好构成一个三角形,本质还是平行四边形定则。点评:很好,三角形定则实质上还是平行四边形定则。像这样既有大小又有方向,相加时遵从平行四边形定(或三角形定则)的物理量叫矢量。象力、速度、加速度、位移等都是矢量,在进行相加时都遵循平行四边形定(或三角形定则)。只有大小,没有方向,求和时按算术法则相加的物理量叫标量。象时间、路程、质量等都是标量,求和时按算术法则相加就可以了。三、小结 1力的分解从理论上按照平行四边形定则分解是无数组的,但分力与合力是在相同的作用效果的前提下相互替换,在此意义上分解是唯一的。2力的分解是解决问题的一种手段,一个力应该怎样分解取决于解决问题的需要。3计算分力大小的主要方法是解三角形。4.矢量相加法则:矢量的加减都遵循平行四边形定则和三角形定则。四、作业布置教材 P66“问题与练习”13。

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