《力的分解》第一课时教学设计
肇州县实验高中 张春凤
一、教学目标
知识与技能
(1) 理解分力的概念,清楚分解是合成的逆运算。 (2) 会用平行四边形定则进行作图并计算。 (3) 了解力的分解具有唯一性的条件。
(4) 掌握根据力的效果进行分解的方法和正交分解法。 过程与方法
(1) 强化“等效替代”的思想。
(2) 培养学生观察及设计实验的能力。
(3) 培养运用数学工具解决物理问题的能力。 情感态度与价值观
(1) 培养学生参与课堂活动的热情。
(2) 培养学生将所学知识应用与生产实践的意识和勇气。 二、重点:在具体情况中运用平行四边形定则进行力的分解。 三、难点:如何判定力的作用效果
四、教学过程: 复习引入
1、力的合成:求几个力的合力。 2、平行四边形定则:
不在一条直线的两个力的合成时,以表示这两力
的线段为邻边做平行四边形,这两个邻边之间的对角线就代表合力的大小和方向。 力可以合成,是否也可以分解呢?
(一)、力的分解
1、力的分解:求一个已知力的分力叫力的分解。
2、力的分解遵守平行四边形定则:把已知力作为平行四边形的对角线,平行四边形的两个邻边就是这个已知力的两个分力。 3、力的分解是力的合成的逆运算
4、同一个力可以分解为无数对大小、方向不同 的力。即在不限制条件下,一个力 有无穷多种分解方法
(二)、力的分解的方法
1、力的效果分解:根据力产生的效果进行分解
例1: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。用一只笔的尾端顶在细线上的某一点,使细线的上端保持水平、下端竖直向下。铅笔的尖端置于右手掌心。感受重物竖直向下拉细线的力产生的两个作用效果,并根据你的感觉在图中标出这两个分力的方向。
例2:作用在三角支架上的力F的作用效果怎样?如何 分解? ⊙
例3:
一个静止在斜面上的物体所受的重力为G。分析重力G所产生的效果
通过动画分析重力的得出重力的两个效果: G1=Gsinθ:使物体沿斜面下滑 G2=Gcosθ:使物体紧压斜面
G 1
F
00 G 2 思考:联系实际:高大的桥为什么要造很长的引桥? G
2、力的正交分解
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,尤其是在求多个力的合力时,用正交分解的方法,先将力分解再合成非常简单. 正交分解步骤:
①建立xoy直角坐标系,让尽可能多的力落在 坐标轴上 ②把不在坐标轴上的力分解到X轴、Y轴上 ③求x、y轴上的合力Fx,Fy Fx=FX1+FX2+FX3+、、、 FY=FY1+FY2+FY3+、、、 ④最后求Fx和Fy的合力F
大小:
22F?F?Fxy
Fxtan??方向: F (与Y轴的夹角)
y 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。
F 30F N F 2 f F
F
1 F
据平衡条件:竖直方向:FN+F2=G G 水平方向:F1=Ff 而 F1=Fcos300 F2=Fsin300
所以 FN=G- Fsin300 Ff= Fcos300
四、课堂小测
1、将18N竖直向下的力,分解为两个分力,其中一个分力沿水平方向且大小为24N,则另一个分力的大小是______N 3、在倾角α=30°的斜面上有一块竖直放置的挡板,在挡板和斜面之间放有一个重为G=10N的光滑圆球,如图所示,试求这个球对斜面的压力F1和对挡板的压力F2( )。
A. F1=10 F2=14.14 B. F1=14.14 F2=10 ? C. F1=10 F2=20 D. F1=20 F2=10 ?
五、课堂小结