力的分解教案

3.5力的分解教案
一、教学目标
1、知识与技能目标：
（1）通过互动探究，理解力的分解，能用力的分解分析日常生活中的问题。
（2）能够区分矢量和标量；会用三角形定则进行矢量相加。
2、过程与方法目标：
（1）通过经历力的分解概念和规律的学习过程，了解物理学的研究方法，认识物理模型和数学工具在物理学过程中的作用。
（2）通过经历力的分解科学研究过程，认识科学探究的意义，尝试应用科学探究的方法研究物理问题，验证物理规律。
3、情感、态度与价值观目标：
能领略自然界的奇妙与和谐，发展对科学的好奇心与求知欲，培养学生主动与他人合作的精神，能将自己的见解与他人交流的愿望，具有团队精神。
二、重点难点
分力与合力的等效替代关系。
根据力的实际作用效果进行力的分解。
三、教学方法
互动探究法，讲授法，讨论法，归纳总结法。
四、教学用具
投影仪，课件。
五、教学过程：
引入新课：多媒体展示3.5-1耙的示意图和工作图，引导学生思考如下几个问题：
斜向上对杆的拉力F产生了什么效果？
这样的效果能不能用两个力和来实现？方向怎样？
和与F产生效果是相同的，那么能否用和来代替F呢？
在教师的指导下，回答问题：
一个效果是使耙克服泥土的阻力前进，另一效果是，把耙向上提
一个水平的力 使耙前进，一个竖直向上的力 把耙向上提
可以
师生共同总结：
F可以用和 来代替，和就是力F的分力，求一个力的分力叫做力的分解。
而和的合力就应该是F，这说明力的分解和力的合成是互为逆运算的关系，力的分解同样遵循平行四边形定则。
平行四边形的对角线表示合力F，那么与合力F共点的平行四边形的两条邻边就表示两个分力和。
新课教学：
力的分解是力的合成的逆运算，同样遵守平行四边形定则，即把一个已知力F作为平行四边形的对角线，那么与力F共点的平行四边形的两个邻边就表示力F的两个分力，而我们知道一条对角线可以做出无数个平行四边形，那么在进行力的分解的时候是否有无数组解呢？

出示问题：如图所示的有向线段表示一个力F，应该如何将其分解呢？
学生互动探究：思考并讨论，按照平行四边形定则画出平行四边形。
教师抽查并投影不同的分解方法，然后利用多媒体展示：
诱思导学：因此力F分解时有无数组解，那么在什么情况下力的分解具有唯一性呢？（多媒体展示）
例1、已知力F的大小和方向，在以下三种条件下，通过作图求两个分力和
(1)图甲，已知两个分力的方向，即图中α和β，求两力大小。
(2)图乙，已知分力的大小和方向，求另一个分力的大小和方向。
(3)图丙，已知的方向和的大小，求的大小和的方向。
以上三种情况的解是否都是唯一的？
出示问题：通过这个题目，我们来总结一下，要使一个力的分解是唯一的，对两分力有什么要求？
师生共同归纳总结：（1）已知两个分力的方向（不在同一直线上）
（2）已知一个分力的大小和方向
出示问题：那么在实际情况中，一个已知力究竟应该怎样分解呢？
学生回答：按照力的实际作用效果进行分解。
例2、把一个物体放在倾角为θ的斜面上，物体受到竖直向下的重力，但它并不能竖直下落，从力的作用效果看，应该怎样将重力分解？两个分力的大小与斜面的倾角由什么关系？
解：由图中几何关系得：

可以看出和的大小都与斜面的倾角有关，斜面的倾角θ增大时，增大，减小。
例3、拓展：用力的分解解释下列实际问题
公园的滑梯倾角比较大；
很高的桥梁需要很长的引桥。
解：（1）公园的滑梯倾角比较大，重力沿斜面向下的分力较大，便于下滑。
（2）目的是减小斜面倾角，减小重力沿斜面向下的分力，这样上桥时省力，下桥时安全。
例4、为了把陷在泥泞里的汽车拉出来，司机用一条结实的绳子把汽车拴在一颗大树上，开始时汽车和大树相距12m，然后在绳的中点用400N的拉力F，沿与绳垂直的方向拉绳，结果中点被拉过0.6m，如图所示，假设绳子的伸长可以忽略不计，求此时汽车受到的拉力大小？
解：以绳的中点为结点，对其受力分析：两段绳的拉力，，按力的作用效果将力F沿两段绳的方向分解=，作出力的平行四边形
如图所示：根据数学知识可得：
即汽车受到的拉力大小为2000N
出示问题：我们知道物理量有矢量和标量之分？那么什么是矢量和标量呢？
学生回答：既有大小又有方向的量叫矢量，只有大小没有方向的量叫标量
诱思导学：力是矢量，力的运算遵循平行四边形定则，那么我们已经学习过的物理量中有哪些是矢量呢？
学生回答：位移，速度，加速度。
出示问题：那么像位移，速度，加速度这些矢量如何进行运算呢？你能根据矢量的共性，给矢量和标量下一个更准确的定义吗？
三、小结
1、力的分解是力的合成的逆运算，同样遵循平行四边形定则。
2、在实际问题中，应按产生的两个实际效果分解，若不加条件限制或条件有限，则可能有多种分解情况。
四、作业
完成导学案上的题目
五、板书设计
1、求一个已知力的分力叫力的分解
2、力的分解是力的合成的逆运算
3、力的分解遵循平行四边形定则
4、力的分解常根据力的作用效果来进行
5、在下列条件下，力的分解有唯一解
（1）已知两个分力的方向（不在同一直线上）
（2）已知一个分力的大小和方向