课件25张PPT。第一章第5节 力的分解教学目标1、知道什么是分力及力的分解的含义。
2、掌握根据力的效果进行力的分解的方法。
3、会用正交分解的方法进行力的分解的方法。
=G一、力的分解定义：
已知一个力求它的分力的过程叫力的分解。二、力的分解法则：满足平行四边形定则一、力的分解概念及法则注意在力的分解中合力真实存在，分力不存在F2F1F如果没有其它限制，对于同一条对角线（确定的合力），可以作出无数个不同的平行四边形．（任意性）对于同一条对角线（确定的合力），你可以作出多少个不同的平行四边形？（任意性）F为了减小桥面的坡度，从而减小G1 对汽车上坡和下坡的影响，使行车方便和安全G2G11、车在桥面上行驶时它的重力产生了什么效果？你能找到它的两个分力吗？
2、桥高一定，引桥很长目的是什么，这能减少重力的哪个效果，有什么好处？
思考与讨论θ二、力的分解的方法1、按实际作用效果分解力：分解的步骤：（1）分析力的作用效果（2）据力的作用效果定分力的方向;(画两个分力的方向)（3）用平行四边形定则定分力的大小;（4）据数学知识求分力的大小和方向使物体紧压挡板使物体紧压斜面对重力的效果进行分解【随堂训练1】G1=G tanα G2 = G/ cos α ααG2 = G cos α G1=G sinα O60OAB 你能求出两条绳上的拉力吗？【随堂训练2】G =10F1F3O 求三个力F1、F2与F3合力？ 在很多问题中，当多个力求合力时，常把每个力分解为互相垂直的两个分力，然后求两个方向上的力的合力，这样可把复杂问题简化，F2F1F2F3xyOF2yF3yF3xF2X 在很多问题中，常把一个力分解为互相垂直的两个分力，特别是物体受多个力作用时，把物体受到的各个力都分解到互相垂直的两个方向上去，然后求两个方向上的力的合力，这样可把复杂问题简化， 求三个力F1、F2与F3合力？正交分解（1）原理：把一个已知力沿着两个互相垂直的方向进行分解。（2）正交分解步骤：①建立xoy直角坐标系②沿xoy轴将各力分解③求x、y轴上的合力Fx,Fy④最后求Fx和Fy的合力F大小：F2yF1yF3yF3xF1xF2X2、力的正交分解法F 【例】木箱重500 N，放在水平地面上，一个人用大小为200 N与水平方向成30°向上的力拉木箱，木箱沿地平面匀速运动，求木箱受到的摩擦力和地面所受的压力。力的正交分解的应用
A．一个2N的力能分解为7N和4N的两个分力
B．一个2N的力能分解为7N和9N的两个分力
C．一个6N的力能分解为3N和4N的两个分力
D．一个8N的力能分解为4N和3N的两个分力1、下列有关说法正确的是 （ ）
当堂检测BC2.如右图所示，光滑斜面上的物体的重力分解为F1、F2两个力，下列说法正确的是( )
A．F1是斜面作用在物体上使物体下滑的力，F2是物体对斜面的压力
B．物体受到重力mg、N、F1、F2四个力的作用
C．物体只受到重力mg和斜面支持力N的作用
D．N、F1、F2三个力的作用效果与mg、N 两个力的作用效果相同当堂检测CD把小球所受重力分解F把拉力F分解当堂检测【随堂训练3】如图所示，F1＝5N，F2＝10N，F3＝15N， θ＝600，用正交分解法这三个力的合力。4.如右图所示，重力为500 N的人通过跨过定滑轮的轻绳牵引重力为200 N的物体，当绳与水平面成60°角时，物体静止．不计滑轮与绳的摩擦，求地面对人的支持力和摩擦力．
当堂检测
取一根细线，将细线的一端系在右手中指上，另一端系上一个重物．用一枝铅笔的尾部顶在细线上的某一点，使细线的上段保持水平、下段竖直向下．铅笔的尖端置于右手掌心(如右图所示)．你能感觉到重物竖直向下拉细线的力产生了哪两个作用效果吗？请你亲自做一做： 一个作用效果是水平拉指头，另一个作用效果是压铅笔使之扎手心．
当一个确定的合力加上相应条件限制，它的分力有没有惟一解？1、已知两分力的方向：2、已知一个分力的大小和方向：唯一解唯一解四、矢量三角形的应用：(3)已知F1的方向和F2的大小，求：F1的大小和F2的方向？可能有一组解、两组解、无解
例：已知合力F=10N，方向正东。它的其中一个分力F1方向向东偏北300，另一个分力F2的大小为 8 N ，求F1大小和F2的方向，有几个解？
两解
若另一个分力F2的大小为5 N，如何？
唯一解
若另一个分力F2的大小为4 N，如何？
无解练一练4、如图所示，两根等长的绳子AB和BC吊一重物静止，两根绳子与水平方向夹角均为60°.现保持绳子AB与水平方向的夹角不变，将绳子BC逐渐缓慢地变化到沿水平方向，在这一过程中，绳子BC的拉力变化情况是( )
A．增大 B．先减小，后增大
C．减小 D．先增大，后减小
B5、如图2－3－10所示，在倾角为α的斜面上，放一质量为m的小球，小球被竖直的木板挡住，不计摩擦，则球对挡板的压力是：A．mgcos α B．mgtan α
C. D．mg试判断：当挡板逆时针缓慢转至水平过程中，挡板给球的弹力大小怎样变化？B 2.小明买了一皮箱，从用力的角度，你认为将皮箱推着走好，还是将皮箱拉着走好？
【提示】 拉着走好，因为斜向上的拉力可分解为水平拉力和竖直向上的力，从而减少了皮箱和地面间的压力，减小了摩擦力，而推着皮箱走，恰好增大了摩擦力．2、质量为m的物体放在倾角为θ的斜面上，它与斜面的滑动摩擦因数为μ，在水平恒定推力F的作用下，物体沿斜面匀速向上运动。则物体受到的摩擦力是（ ）练一练FA、 μmgcosθ
B、 μ（mgcosθ+Fsin θ）
C、Fcos θ-mgsin θ
D、 μFsin θBC1、如图所示，F1＝5N，F2＝10N，F3＝15N， θ＝600，求这三个力的合力。第三章第5节《力的分解》教学设计
一、教材地位
力的分解是力的合成的逆运算，要使学生理解力的分解同样体现等效思想，遵守平行四边形定则。分解一个力有无数个解，本节课就是利用实例来说明如何根据力的作用效果来分解力。
矢量相加法则是新引入的内容，主要引导学生理解平行四边形定则与三角形定则是一致的。力的分解在牛顿第二定律、物体平衡、动能定理等力学综合知识中起着重要的作用。而平行四边形定则或三角形定则是在分析这些知识的过程中必不可少的工具，因此要求学生在掌握力的分解的基础上能进一步掌握矢量相加法则。
二、素质教育三维目标
1、知识与技能教学点
（1）使学生在力的合成的知识基础上，正确理解分力的概念，理解力的分解的含义；
（2）初步掌握按力的实际作用效果来分解一个已知力；
（3）会用计算法根据平行四边形定则求出分力，熟悉通过现代信息技术或平台获取知识。
2、过程与方法教学点
（1）从力的作用效果，进一步领会分力代替合力的等效思维方法；
（2）通过经历实验体验的过程，充分认识“科学猜想—体验探究—分析总结”的研究方法；
（3）培养学生创新精神、实践能力、理论联系实际的科学思想，提高学生的综合素质。
3.情感、态度、价值观
（1）德育渗透点：培养学生的好奇心与求知欲，发扬与他人合作的精神，通过体验和交流等活动逐步形成合作与分享的学习习惯；
（2）美育渗透点：通过具体实例的分析，把欣赏科学成果和自己的实践相结合，分享实验体验和探究成功后的喜悦之情，可以提高学生的欣赏能力和创造美的能力。
三、教学重难点及解决办法
1、重点：根据等效替代思想，利用平行四边形定则进行力的分解，并求出分力；
2、难点：如何确定一个力产生的作用效果；
3、解决办法：细致分析具体情况，通过演示实验、问题引领来学习力的分解。
四、教学器材
塑料板、砝码、细绳、米尺、小车、头发丝、多媒体图片、视频、Powerpoint等。
五、课时安排（1课时）
六、教学流程图
七、教学过程
教学过程
学生活动
设计意图
一、课题引入
教师引言：同学们，今天非常有幸来到省常中上课，听说你们是常州最好的学校，每年有很多人考上清华、北大，所以希望大家积极配合，让我们一起渡过这美好的45分钟，好吗？我们先来复习一下：
小游戏：
我需要一位女生和两位男生，一起完成一个小游戏“拔河”比赛？
第一回合：
如图所示，猜猜谁会赢？
第二回合：
同学们，想想办法啊？
怎样做能让这位女生赢？
这到底是什么原因呢？
二、新课知识
教师：
昨天，我们学习了“几个力变成一个力”，叫做 力的合成
板书1：几个力→一个力
1、既然两个力可以合成为一个力，那么一个力能否分解为两个力呢？ 板书2：几个力←一个力
（今天我们只介绍在共点的情况下，一个力分解成两个力。）
2、没有限定条件，把一个已知力分解成两个力，有多少种情况？
板书3：不加限制，一个力可以任意分解。
3、生活中为了解决指定的实际问题，我们不可能随意的分解力，那么在实际问题中应按什么把一个已知力分解成两个力呢？
生活实例1：为什么高大的桥要造很长的引桥？
学生回答：
教师引导：
我们再来看这样一个实例：如图：斜面上静止的物体。
1、应该把重力分解成怎样的两个力？
2、从“合力与分力”的角度看，重力是 合力 ，这两个力是 分力 ；
3、合力与分力之间有四个字？是 等效替代 ； 板书4
“效”指的是 力的作用效果 ； 板书5
4、噢，其实我们就是要找出两个力，来代替重力的作用效果，那么物体所受的重力有怎样的作用效果呢？
（学生思考、自制实验，体验、交流。）托重锤，谈体会
学生回答：怎样的作用效果？（滑、压）
教师引导：滑、压的方向是怎样的？何以见得？
力的作用效果有两种，1是运动状态改变；2是形变。
状态变了吗？物体一直都是静止的，没变。
那么，形变了吗？斜面被挤压了。隐→显，放大
板书6
①若斜面是光滑的，物体将 平行斜面向下（有下滑趋势） ？
②若斜面是松软的，物体将 垂直斜面向下（进一步压弯斜面）？
（板书7写出“压、滑”字样）
③演示物体在塑料板上的下滑现象；
继续引导：
④画出平行方向，记为F1，画出垂直方向，记为F2；
⑤这样的话，重力G的作用效果被F1、F2来等效替代，那怎么画出这三个力的关系呢？
遵守 平行四边形 定则。板书8
⑥求出F1= ？；F2= ？（用直尺画出平行四边形）
⑦物体受到G、F1、 F2三个力的共同作用吗？不是！
F1叫下滑力（效果力），板书9：下滑力
F2是物体对斜面的压力？不，只是替代G垂直斜面的作用效果板书10：压力？，施力、受力物体不同。
教师：（前后呼应）
1、很长的引桥？是为了减小倾角，使汽车上桥或者下桥时F1不太大，便于行驶安全。
2、生活中，还有哪些实例和“引桥”是差不多的？
比如说：盘山公路、高架桥等。板书11：化曲为直
板书12：归纳法
生活实例2：大型斜拉桥的钢索起什么作用？
学生回答：
教师引导：我们再来看这样一个实例：如图：静止在水平桌面上的物体受到斜向上的恒力F作用，应把恒力F分解成怎样的两个分力？
教师引导：
根据上题分析，我们仍然要找到两个分力来代替恒力F的作用效果，先确定这两个力的方向，再画出平行四边形，进而求出这两个力的大小。F作为合力是平行四边形的对角线，两个分力是平行四边形的邻边，那我们如何确定这两个分力的方向？
（学生思考、自制实验，体验、交流。）
①物体受到恒力F的作用，会产生怎样的作用效果？
②若水平面是个台秤，台秤示数将 减小 ？
若水平面是光滑的，物体将 沿水平面滑动 ？
板书13：写出“提、滑”字样
③画出平行方向，记为F1，画出垂直方向，记为F2，
④这样的话，恒力F的作用效果被F1、F2来等效替代，接下来画什么？求出F1、F2的大小。
板书14：实际中，应按 力的作用效果 来分解一个力。
教师：（前后呼应）
1、很多的斜拉钢索是为了使分力拉住桥面；
2、生活中，还有哪些实例和“斜拉桥”是差不多的？
（比如说：人拉着拉杆箱、拉耳朵等）
三、课堂练习
例1：如图所示，轻杆BC可绕铰链B点在竖直平面内旋转，细绳AC的一端A固定在竖直墙面上，另一端系在轻杆C点上，重力大小为G的物体处于静止状态，应该把细绳CD对结点C的拉力分解成怎样的两个分力？
自制实验，谈谈体会。
师生互动，演示几个小实验：
①手指套细绳，笔尖戳掌心；
②脖子套细绳，米尺戳肚皮。
③支架接触点改装后，A和B是橡皮筋，A将拉出来，B将顶进去。
例2：只有一把米尺，砝码（50g）若干，怎样估测一根头发丝的最大承受力？
实验原理
示意图
2、实验需要测量的物理量
头发丝原长L、头发丝拉断时间距d，
所挂物体重力G的大小。
3、实验结论
T==?
教师引导：
1、最大承受力是指 ；
2、只有米尺、砝码（50g）若干、头发丝，实验怎么设计？
3、那个“拔河”比赛中，为什么那个女生后来会赢？
4、在实验操作中，
①最好是两只手拉，还是一只手不动，另一只手拉？
②快速拉，还是缓慢拉？
5、最大承受力T= ？
6、演示实验，规范操作。
例3、请谈谈“逆风行舟”的原理。
1、教师画图，请学生调试风帆角度，已使玻璃板上的小车向前运动。
2、请该学生画出风帆角度示意图，可作自我分析，
3、教师加以点评。
①船身位置？
②风帆位置？
③能够逆水行舟的原因？
学生自主练习，依次回答问题。
两男一女来做这个“体验式实验”，再谈谈各自的感受。
学生思考并依次回答。
学生看图，交流讨论，分析思考。
教师引导，学生活动：
①重力与这两个力的关系；
②分析重力的作用效果；
学生自制实验，交流思考。
③寻找等效替代的两个力及方向；
④点出分解的等效替代思想；
⑤画平行四边形，求分力大小。
学生思考、交流回答。
学生看图，交流讨论，分析思考。
教师引导，学生活动：
①恒力F与；
②分析恒力F的作用效果；
学生自制实验，交流思考。
③寻找等效替代的两个力及方向；
④点出分解的等效替代思想；
⑤画平行四边形，求分力大小。
学生思考、交流回答。
学生思考，自制实验，谈谈体会。
学生分组，自行设计实验，最后给出本组数据。
学生回答
学生推导出最大承受力T=？
学生自愿，上台操作，画图解释。
通过复习上一节课的内容，进一步加深“力的合成”的知识，起到开门见山、铺设作用。
通过这个“体验式实验”的引入，激发学生的好奇心和求知欲，为力的分解的新授课做好情景设置和情感铺垫。
3个问题环环相扣、层层递进，在问题的引领下，可以解决几个教学问题：
①“力的合成”与“力的分解”是互逆运算；
②分解是否有条件限制和力的分解应该具有实效性；
③在实际生活中，分解一个力应该是有原则的。
给出实例，引出“实际生活中，分解一个力的原则是什么”？这个核心问题的讨论。
“自制实验”是让学生在体验中发现问题、分析问题、思考并解决问题。收获成功或失败的经验，增强感知度、激发学习兴趣。
在点出重力与F1、F2的关系时，非常自然的过渡到已学知识，“体现了 等效替代 物理思想”，“遵守 平行四边形定则”。
联系生活，列举实例，突出事物是普遍联系的。
通过上述“引桥”实例，在引出“实际生活中，分解一个力的原则是什么”？这个核心问题的讨论后，进一步加深印象，给出“斜拉桥”实例，根据上述分析步骤，再进行有效教学。
“体验式实验”是让学生在体验中发现问题、分析问题、思考并解决问题。收获成功或失败的经验，增强感知度、激发学习兴趣。
在点出恒力F与F1、F2的关系时，非常自然的过渡到已学知识，“体现了 等效替代 物理思想”，“遵守 平行四边形定则”。
类比法
适度小结，加重力度，突出本课的重点问题。
学以致用
（理论联系实际）
学生各施其长，自主交流讨论，自制实验。
演示实验可以活跃气氛，提高学生学习兴趣。
自主研究性学习
教师从旁指导，最好收集到几组学生数据。并加以交流讨论。
在引导的基础上得出该实验的具体设计，进一步规范实验操作，得出理想答案。
“拔河”比赛中的那个女生为什么会赢？起到了前后呼应，升华主题的目的。
自主研究性学习
充分尊重学生个性，发挥学生主观能动性，培养学生分工合作、体验探究，体会成功或者失败。
八、课堂小结
1、力的合成与分解，都体现了 的物理思想，都遵守 定则，是 运算；
2、为了解决实际问题，应该把一个已知力按 进行分解；
3、合力一定比分力大吗？答： （填“是”或“不是”。）
九、板书（略）
十、回家作业：教材P66《问题与练习》①②③
十一、研究性学习
1、根据《学案》中的生活情景“索道”、“刀”，请分别谈谈其物理原理。
2、桥梁研究：教材P100-102；
高一物理力的分解练习题及答案
一、选择题
1.下列说法中错误的是?
A.一个力只能分解成惟一确定的一对分力?（ ）
B.同一个力可以分解为无数对分力?
C.已知一个力和它的一个分力，则另一个分力有确定值?
D.已知一个力和它的两个分力方向，则两分力有确定值?
2.已知某力的大小为10 N，则不可能将此力分解为下列哪组力?
A.3 N、3 N B.6 N、6 N?
C.100 N、100 N D.400 N、400 N?
3.物体在斜面上保持静止状态，下列说法中正确的是?（ ）
①重力可分解为沿斜面向下的力和对斜面的压力?
②重力沿斜面向下的分力与斜面对物体的静摩擦力是一对平衡力?
③物体对斜面的压力与斜面对物体的支持力是一对平衡力?
④重力垂直于斜面方向的分力与斜面对物体的支持力是一对平衡力?
A.①② B.①③? C.②③ D.②④?
4.物体静止于光滑水平面上，力F作用于物体上的O点，现要使合力沿着OO′方向，如图1—16所示，则必须同时再加一个力F′，如F和F′均在同一水平面上，则这个力的最小值为?（ ）
图1—16
A.Fcosθ B.Fsinθ?
C.Ftanθ D.Fcotθ?
5.三段不可伸长的细绳OA、OB、OC能承受的最大拉力相同，它们共同悬挂一重物，如图1—17所示，其中OB是水平的，A端、B端固定，若逐渐增加C端所挂物体的质量，则最先断的绳是?（ ）
图1—17
A.必定是OA? B.必定是OB?
C.必定是OC? D.可能是OB，也可能是OC?
6.一质量为m的物体放在水平面上，在与水平面成θ角的力F的作用下由静止开始运动，物体与水平面间的动摩擦因数为μ,如图1—18所示，则物体所受摩擦力 Ff?（ ）
图1—18
A. Ff＜μmg B. Ff=μmg?
C .Ff＞μmg D.不能确定?
二、非选择题
1.把一个力F分解成相等的两个分力，则两个分力的大小可在______到______的范围内变化，______越大时，两个分力越大.?
2.重力为G的物体放在倾角为α的固定斜面上，现对物块施加一个与斜面垂直的压力F，如图1—19所示，则物体对斜面的压力的大小为______.?
图1—19 图1—20
3.如图1—20所示，一半径为r的球重为G，它被长为r的细绳挂在光滑的竖直墙壁上.求：?
（1）细绳拉力的大小；?
（2）墙壁受的压力的大小.?
4.在一实际问题中进行力的分解时，应先弄清该力产生了怎样的效果，然后再分解这个力，如图1—21所示的三种情况中，均匀球都处于静止状态，各接触面光滑.为了讨论各接触面所受的压力，应该怎样对重力进行分解？若球的质量为m，将重力分解后，它的两个分力分别为多大？（已知斜面倾角为α）?
图 1—21
参考答案
一、.1.A 2.A 3.D 4.B 5.A 6.A??
二、1. ∞ 两分力间的夹角?2.F+mgcosα?
3.(1)G (2) G?
4.甲：F1=mgsinα F2=mgcosα?
乙：F1=mgtanα F2=mg/cosα?
丙：F1=mg F2=0
