力的分解教學設(shè)計（通用10篇）

　　作為一名人民教師，總不可避免地需要編寫教學設(shè)計，教學設(shè)計以計劃和布局安排的形式，對怎樣才能達到教學目標進行創(chuàng)造性的決策，以解決怎樣教的問題。那么問題來了，教學設(shè)計應(yīng)該怎么寫？下面是小編為大家收集的力的分解教學設(shè)計，歡迎閱讀與收藏。

　　力的分解教學設(shè)計 1

　　課標要求

　　通過實驗理解力的分解并用力的分解分析日常生活中的問題。

　　教學目標

　　知識與技能目標

　�。�1）理解分力的概念，清楚分解是合成的逆運算。

　�。�2）會用平行四邊形定則進行作圖并計算。

　　（3）掌握根據(jù)力的效果進行分解的方法和正交分解法。

　　（4）能應(yīng)用力的分解分析生產(chǎn)生活中的問題。

　　情感目標

　　（1）培養(yǎng)學生參與課堂活動的熱情。

　�。�2）培養(yǎng)學生將所學知識應(yīng)用與生產(chǎn)實踐的意識和勇氣。

　　教學設(shè)計的思想：

　　加強師生互動，以學生為中心老師做好引導工作，培養(yǎng)學生自主學習能力，注重提高學生實踐、觀察、分析、思考物理問題的能力。

　　教學重點

　　1：理解力的分解是力的合成的逆運算。

　　2：掌握運用平行四邊形定則進行力的分解。

　　教學難點

　　力分解時如何判斷力的作用效果及確定兩分力的方向。

　　教具準備

　　多媒體課件、展示臺、投影儀、細繩套、橡皮筋若干等

　　課時安排

　　一課時

　　教學過程

　　一、引入新課

　　在班級找兩名力氣比較大的同學上臺進行拔河比賽，再成鮮明對比地請一位個子小的女同學上臺交給她一個艱巨的任務(wù)。即要求她一個人拉動兩個人。教師指導讓小個子女同學在繩子中間用力一拉，兩位大力士都被拉動了。一名弱小女子能拉動兩名大力士。這是怎么回事呢？

　�。ㄔ趯W生滿臉驚訝與好奇之中）

　　教師：同學們想知道為何會出現(xiàn)這種現(xiàn)象嗎？待認真學完這節(jié)課后你們就可以自

　　己揭開這個謎了。

　　二、新課展開：

　　[復習回顧]：如果一個力的作用效果與另外幾個力的共同作用效果相同，則這個力與另外幾個力可以，這個力稱為這幾個力的.，另幾個力稱為這個力的

　　[演示實驗]將鉤碼掛在橡皮筋的中點，將橡皮筋的兩端A、B慢慢靠攏，再將A、

　　B兩端慢慢分開。

　　教師：觀察此過程中橡皮筋的長度，你有什么發(fā)現(xiàn)？

　　學生：橡皮筋的長度在變。靠攏時長度變小，分開時長度慢慢變長。

　　教師：橡皮筋的長度變化說明橡皮筋的拉力大小，這兩個橡皮筋的拉力可以等效

　　于一個合力，則這兩個橡皮筋的拉力叫分力，在橡皮筋慢慢靠攏和分開的

　　過程中，這兩個分力變了嗎？這兩個分力的合力變了嗎？

　　學生：合力相同，但分力不變。

　　教師引入：已知分力求合力叫做力的合成。力的合成遵循平行四邊形定則；已知合力求分力叫力的分解；力的分解是力的合成的逆運算，力的分解是同樣遵守平行四邊形法則。

　�。ɑ脽羝�展示演示實驗中力的分解。）

　　總結(jié)：有相同對角線的平行四邊形有無數(shù)個，也就是說同一個力可以分解為無數(shù)對大小方向不同的分力。

　　教師：那么在實際應(yīng)用中，是否可以隨意分解一個力呢？

　　學生：應(yīng)該不行。

　　力的分解教學設(shè)計 2

　　知識目標

　　1、能夠運用力的平行四邊形定則求解一個已知力的分力；

　　2、會用三角形法則求解；

　　能力目標

　　1、熟練掌握物體的受力分析；

　　2、能夠根據(jù)力的作用效果進行分解；

　　情感目標

　　培養(yǎng)分析觀察能力，物理思維能力和科學的研究態(tài)度。

　　教學建議

　　重點難點分析

　　是力的合成的逆預算，是根據(jù)力的作用效果，由力的平行四邊形定則將一個已知力進行分解，所以平行四邊行定則依然是本節(jié)的重點，而三角形法則是在平行四邊形定則的基礎(chǔ)上得到的，熟練應(yīng)用矢量的運算方法并能解決實際問題是本節(jié)的難點。

　　教法建議

　　一、關(guān)于的教材分析和教法建議

　　是力的合成的逆預算，是求一個已知力的兩個分力。在對已知力進行分解時對兩個分力的方向的確定，是根據(jù)力的作用效果進行的。在前一節(jié)力的合成學習的基礎(chǔ)上，學生對于運算規(guī)律的掌握會比較迅速，而難在是對于如何根據(jù)力的效果去分解力，課本上列舉兩種情況進行分析，一個是水平面上物體受到斜向拉，一個是斜面上物體所收到的重，具有典型范例作用，教師在講解時注意從以下方面詳細分析：

　　1、對合力特征的描述，如例題1中的幾個關(guān)鍵性描述語句：水平面、斜向上方、拉力，與水平方向成角，關(guān)于重力以及地面對物體的彈力、摩擦力可以暫時不必討論，以免分散學生的注意力。

　　2、合力產(chǎn)生的分力效果，可以讓學生從日�，F(xiàn)象入手（如下圖所示）。由于物體的重力，產(chǎn)生了兩個力的效果，一是橡皮筋被拉伸，一是木桿壓靠在墻面上，教師可以讓學生利用鉛筆、橡皮筋，用手代替墻面體會一下鉛筆重力的兩個分效果。

　　3、分力大小計算書寫規(guī)范。在計算時可以提前向?qū)W生講述一些正弦和余弦的知識。

　　二、關(guān)于力的正交分解的教法建議：

　　力的正交分解是一種比較簡便的求解合力的方法，它實際上是利用了的原理把力都分解到兩個互相垂直的方向上，然后就變成了在同一直線上的力的合成的問題了。使計算變得簡單。由于學生在初中階段未接觸到有關(guān)映射的概念，所以教師在講解該部分內(nèi)容時，首先從直角分解入手，尤其在分析斜面上靜止物體的受力平衡問題時，粗略介紹正交分解的概念就可以了。

　　教學設(shè)計方案

　　一、引入：

　　1、問題1：什么是分力？什么是力的合成？力的合成遵循什么定則？

　　2、問題2：力產(chǎn)生的效果是什么？

　　教師總結(jié)：如果幾個力產(chǎn)生的效果跟原來的一個力產(chǎn)生的效果相同，這幾個力就叫做原來那個力的分力。求幾個力的合力叫做力的合成；力的合成遵循力的平行四邊形定則。反之，求一個已知力的分力叫做。

　　引出課程內(nèi)容。

　　二、授課過程

　　1、是力的合成的逆運算，也遵循力的平行四邊形定則。

　　教師講解：是力的合成的逆過程，所以平行四邊形法則同樣適用于。如果沒有其它限制，對于同一條對角線，可以作出無數(shù)個不同的平行四邊形（如圖）。這就是說一個已知的力可以分解成無數(shù)對不同的共點力，而不像力的`合成那樣，一對已知力的合成只有一個確定的結(jié)果。一個力究竟該怎樣分解呢？（停頓）盡管沒有確定的結(jié)果，但在解決具體的物理問題時，一般都按力的作用效果來分解。下面我們便來分析兩個實例。

　　2、按照力的作用效果來分解。

　　例題1：放在水平面上的物體受到一個斜向上的拉力的作用，該力與水平方向夾角為，這個力產(chǎn)生兩個效果：水平向前拉物體，同時豎直向上提物體，因此力可以分解為沿水平方向的分力、和沿著豎直方向的分力。

　　例題2：放在斜面上的物體，常把它所受的重力分解為平行于斜面的分量和垂直于斜面的分量（如圖），使物體下滑（故有時稱為“下滑力”），使物體壓緊斜面。

　　3、練習（學生實驗）：

　�。�1）學生實驗1：觀察圖示，分析F力的作用效果，學生可以利用手邊的工具（橡皮筋、鉛筆、細繩、橡皮、三角板）按圖組裝儀器、分組討論力產(chǎn)生的效果，并作出力（細繩對鉛筆的拉力）的分解示意圖。

　　實驗過程：將橡皮筋套在中指上，將鉛筆與橡皮筋連接，鉛筆尖端卡在手心處，體會一下鉛筆的重力產(chǎn)生的效果，在鉛筆上掛接上橡皮，思考拉力產(chǎn)生的效果？

　　教師總結(jié)并分析：圖中重物拉鉛筆的力常被分解成xx和xx，壓縮鉛筆，拉伸橡皮筋。

　�。�2）學生實驗2，觀察圖示，分析力的作用效果，用橡皮筋和鉛筆重復實驗，對比結(jié)論是否正確。

　　教師總結(jié)并分析：圖中重物拉鉛筆的力分解成xx和xx，壓縮鉛筆，拉伸橡皮筋。

　　盡管沒有確定的結(jié)果，但在解決具體的物理問題時，一般都按力的作用效果來分解。

　　4、課堂小結(jié)。

　　力的分解教學設(shè)計 3

　　教學目標：

　　(一)：知識與技能：

　　1、知道力的分解的含義。并能夠根據(jù)力的效果分解力

　　2、通過實驗探究，理解力的分解，會用力的分解的方法分析日常生活中的問題。

　　3、培養(yǎng)觀察、實驗能力;以及利用身邊材料自己制作實驗器材的能力

　　(二)過程與方法：

　　1、通過經(jīng)歷力的分解概念和規(guī)律的學習過程，了解物理學的研究方法，認識物理實驗、物理模型和數(shù)學工具在物理學研究過程中的作用。

　　2、通過經(jīng)歷力的分解科學探究過程，認識科學探究的意義，嘗試應(yīng)用科學探究的方法研究物理問題，驗證物理規(guī)律。

　　(三)情感態(tài)度與價值觀

　　1、培養(yǎng)學生實事求是的科學態(tài)度。

　　2、通過學習，了解物理規(guī)律與數(shù)學規(guī)律之間存在和諧美，領(lǐng)略自然界的奇妙與和諧。

　　3、發(fā)展對科學的好奇心與求知欲，培養(yǎng)主動與他人合作的精神，能將自己的見解與他人交流的愿望，培養(yǎng)團隊精神。

　　設(shè)計意圖

　　為什么要實施力的分解?如何依據(jù)力的作用效果實施分解?這既是本課節(jié)教學的內(nèi)容，更是該課節(jié)教學的重心!很多交換四認為只要教會學生正交分解就可以了，而根據(jù)力的效果分解沒有必要，所以覺得這一節(jié)根本不需要教。其實本節(jié)內(nèi)容是一個很好的科學探究的材料。本人對這節(jié)課的設(shè)計思路如下：受伽利略對自由落體運動的研究的啟發(fā)，按照伽利略探究的思路：“猜想――驗證”，本節(jié)課主要通過學生的猜想――實驗探究得出力的分解遵循平行四邊形定則，讓學生通過實驗自己探究出把一個理分解應(yīng)該根據(jù)力的效果來分解。同時物理是一門實驗學科，本節(jié)課通過自己挖掘生活中的很多材料，設(shè)計了一些很有趣而且效果非常好實驗讓學生動手做，親身去體驗和發(fā)現(xiàn)力的分解應(yīng)該根據(jù)什么來分解。同時也讓學生了解到做實驗并不是一定要有專門的實驗室，實驗的條件完全可以自己去創(chuàng)造，從而激發(fā)學生做實驗的興趣。

　　教學流程

　　一. 通過一個有趣的.實驗引入新課：激發(fā)學生的興趣

　　【實驗】“四兩撥千斤”

　　(兩位大力氣男同學分別用雙手拉住繩子兩端，一位女生在繩子中間只用小手一拉就把兩位男生拉動了)

　　二. 通過演示實驗引入“力的分解”的概念

　　【演示實驗】在墻上固定一個松緊繩(帶有兩個細繩套)，教師用一個力把它拉到一個確定點，然后請兩個學生合作把它拉到確定點。

　　得出“力的分解”的定義

　　三.探究“力的分解”方法：

　　探究一：力的分解遵循什么定則?

　　結(jié)合伽利略探究的思路：

　　問題-猜想-邏輯(數(shù)學)推理-實驗驗證-合理外推-得出結(jié)論

　　請學生猜想

　　請學生邏輯推理：力的分解是力的合成的逆運算，所以它們遵從同樣的規(guī)律

　　請學生實驗驗證(思考：如何驗證?)

　　利用上面的演示實驗的器材，請一位同學用一個繩套把結(jié)點拉到一定點O，記下力的大小和方向;而另一位同學用兩個力把結(jié)點也拉到O，記下力的大小和方向。從而驗證平行四邊形定則。

　　得出結(jié)論：力的分解遵循平行四邊形定則

　　探究二：在實際問題中，一個已知力究竟要怎樣分解?

　　請學生思考：一個力可以分解成怎樣的兩個力?分解的結(jié)果是否唯一?有多少種可能性?(根據(jù)一條對角線可以做無數(shù)個平行四邊形，所以有無數(shù)解)

　　請學生思考：那在實際問題中，一個已知力究竟要怎樣分解呢?

　　通過課堂一開始的實驗啟發(fā)學生：為什么一個人可以拉動兩個人，她的一個力從效果上來說可以分解成兩個沿著繩子的拉力從而把兩個人拉動。因此我們在實際問題中應(yīng)該根據(jù)力的效果來分解已知力。

　　探究三：如何確定一個力產(chǎn)生的實際效果?

　　實例1、在斜面上的物塊所受的重力的分解

　　學生猜想：斜面上物體的重力會有哪些效果?

　　實驗驗證：用海綿鋪在斜面上和擋板側(cè)面，把比較重的物塊壓在上面可以明顯看到海綿發(fā)生的形變，這就是重力作用的效果

　　根據(jù)實驗知道力的作用效果就可以確定兩個分力的方向。

　　根據(jù)平行四邊形定則通過計算可以求出兩個分力的大小

　　總結(jié)：力分解的步驟：

　　1、分析力的作用效果;

　　2、據(jù)力的作用效果定分力的方向;(畫兩個分力的方向)

　　3、用平行四邊形定則定分力的大小;(把力F作為對角線，畫平行四邊形得分力)

　　拓展引申：為什么高大的橋要建造引橋，為什么公園的溜溜板要傾角很大?

　　實例2、三角支架上的力的分解

　　學生猜想：物體對繩的拉力會有什么效果?

　　實驗一：用橡皮筋、鉛筆、繩套、鉤碼為器材做學生實驗自己體會(學生每人一套器材，人人動手實驗)

　　實驗二：兩名同學相互合作，一人一手叉腰，另一同學在肘部用力下拉去體會力的效果，然后兩人互換

　　實驗三：觀看視頻(在支架與豎直墻相連處用橡皮膜展示力的效果)

　　拓展引申：如果上方細繩與水平桿的夾角變小，兩個分力大小如何變?

　　實驗驗證：(自制教具：用一個拐杖，沒有拐的一端系上很寬的橡皮筋，同時那一端掉著一個3千克的鉛球，有拐的一端讓學生頂在腰間，慢慢減小橡皮筋與拐杖之間的夾角，會發(fā)現(xiàn)學生手臂上越來越吃力，同時腰間感覺越來越難受，)請一位同學做演示實驗去體會。

　　探究四：合力一定，兩個分力隨它們之間的夾角變化如何變化?

　　學生猜想：

　　實驗驗證：用一根繩中間吊一鉛球，然后把兩個繩的端點距離逐漸拉大，最后會發(fā)現(xiàn)繩子拉斷，說明分力是逐漸變大的。請學生上講臺親自實踐，其他同學觀察分析。

　　請同學解釋一開始的實驗，為什么“四兩可以撥千斤”?

　　拓展引申：請同學們思考，我們自己可不可以自制一個專門用來測繩子能承受的最大拉力的一個儀器呢?應(yīng)該如何制造?

　　課后探究：一個已知力分解成兩個力，在一定條件下分解結(jié)果有多少種?

　　教學反思：

　　執(zhí)教完該課節(jié)后感到最大的成功就是如何圍繞體驗性探究實驗做好了精心的設(shè)計，不僅有利于學習任務(wù)的推進，更主要是對教學重點和難點的分化起到了有效的化解。這就讓學生明白實驗對物理的重要性，同時也知道要自己創(chuàng)造條件去探究物理世界中很多未知的奇妙的東西。真正明白了物理就在生活中，這對學生的終身發(fā)展是非常有益的。覺得不足之處在于由于受上課時間的限制，這些實驗都是老師課前準備好的，如果能夠讓學生自己去思考設(shè)計，親歷那設(shè)計的過程，這樣就更加有意義，對學生的終身發(fā)展更加有益。

　　力的分解教學設(shè)計 4

　　一、課標要求

　　1.2.1認識重力、彈力和摩擦力.通過實驗，了解胡克定律。知道滑動摩擦和靜摩擦現(xiàn)象，能用動摩擦因數(shù)計算滑動摩擦力的大小

　　1.2.2通過實驗，了解力的合成與分解，知道矢量和標量.能用共點力的平衡條件分析生產(chǎn)生活中的問題

　　二、教材分析

　　本章講述的是關(guān)于“力”的基礎(chǔ)知識，是學習動力學的基礎(chǔ)和準備。內(nèi)容包括重力、彈力、摩擦力、力的合成、力的分解、牛頓第三定律、共點力的平衡。本章內(nèi)容與初中學過的有關(guān)力學知識聯(lián)系密切，是初中知識的擴展和深化，是今后學好其他力學知識的基礎(chǔ)，受力分析和共點力的平衡、力的合成與分解，在高考中占有重要的地位。

　　所謂基礎(chǔ)性，就是要為學習力學知識打下扎實的基礎(chǔ)。從知識方面來說，就是理解力的初步概念，理解重力、彈力、摩擦力產(chǎn)生的條件和特性，會進行力的合成和分解。從運用方面說，是初步熟悉對一個物體的受力分析，會畫出正確的受力圖，掌握初步的受力分析，會用共點力的平衡條件來解決問題。

　　本章內(nèi)容與舊版教材相比，刪減了四種相互作用，增加了探究彈簧彈力與形變量的關(guān)系，牛頓第三定律，共點力的平衡把牛頓第三定律和共點力的平衡提前到第三章更符合新課程標準，更有利于學生知識體系的構(gòu)建來形成。

　　教科書第一章，第二章學習的是關(guān)于運動學的知識，不涉及發(fā)生各種運動的原因。本章學習的是關(guān)于力的知識，并研究當加速度等于0時物體所受各個力之間的關(guān)系----合力為0，開始建立運動和相互作用的關(guān)系。本章在高中物理教學中占有重要地位，在培養(yǎng)學生學科核心素養(yǎng)方面具有重要意義。

　　2.1本章教材與以往教材在結(jié)構(gòu)設(shè)計上的變化

　　第一，把牛頓第三定律由原來在牛頓運動定律之后，提前放入本章，這就為解答共點力平衡問題的受力分析奠定了必要的知識基礎(chǔ)。為此，本章在重力、彈力、摩擦力的后面，增加“牛頓第三定律”一節(jié)課文，并在該節(jié)課文中，專門設(shè)立了一個“物體受力的初步分析”小標題，為分析“共點力的平衡”問題設(shè)下伏筆。

　　第二，把力的合成和分解設(shè)計為一節(jié)課，其教學目標很明確，只要求學生會用等效替換的方法根據(jù)平行四邊形定則進行力的合成和分解的運算，并不要求學生解答具體實際情境中的受力問題，而把這些問題放在“共點力的平衡”中去解決，這有利于幫助教師理解和規(guī)范力的合成和分解的教學目標。

　　第三，把“共點力的平衡”由原教科書中牛頓第二定律應(yīng)用的特例，變?yōu)橐粋�獨立知識點，放在牛頓第二定律之前學習，并且作為本章的一個重點。學生在學習共點力平衡的過程中，所形成的一些科學思維方法，將為學習和應(yīng)用牛頓第二定律帶來幫助，有利于循序漸進地形成運動與相互作用觀念。

　　2.2從整個高中物理課程的視角設(shè)計教學目標

　　課程標準把力的合成和分解教學要求降低為“了解”，并要求“能用共點力的平衡條件分析日常生活中的問題”，明確指出分析日常生活中的受力問題，所用的知識是共點力的平衡條件，而不是力的分解。力的分解不過是共點力平衡問題解答中的一個數(shù)學計算步驟，它不屬于運動與相互作用觀念的核心知識。為此，教科書把力的合成和分解合并為一節(jié)課文，在該節(jié)課文中，突出“等效替換”的思想，不要求學生用力的分解求解實際情境中物體的受力問題，學生會用平行四邊形定則求解有確定方向的力的分解問題就可以了。分力的方向(坐標系的選擇)，是以后學習共點力的平衡和牛頓第二定律時根據(jù)問題解答的需要來確定的。

　　這樣，既規(guī)范了學生解答靜力學和動力學問題的思路在培養(yǎng)學生運動與相互作用觀念，又提升了學生的學科核心素養(yǎng)。

　　三、教學目標

　　1.知道合力和分力的概念，體會等效替換的思想

　　2.通過實驗探究，得出力的合成和分解遵從的法則----平行四邊形定則

　　3.會用作圖和三角函數(shù)的知識求解合力或者分力

　　4.知道矢量相加遵從平行四邊形定則，標量相加遵從算術(shù)法則。能區(qū)別矢量和標量。

　　四、重點難點

　　4.1重點

　　4.1.1通過生活實例，體會等效替代的物理思想

　　4.1.2通過實驗探究，得出求合力的方法----平行四邊形定則，知道力的分解是力的合成的逆運算

　　4.2難點

　　4.2.1會用作圖法和直角三角形知識求共點力的合力

　　4.2.2會應(yīng)用平行四邊形定則或三角形定則進行矢量運算

　　五、教學準備

　　5.1教師準備

　　多媒體課件、方木板、白紙、圖釘、彈簧、細繩套、刻度尺、鉛筆等

　　5.2學生準備

　　課前預習、學具及實驗準備

　　六、教學設(shè)計

　　6.1情境引入

　　師：播放多媒體課件，回顧曹沖稱象的故事，滲透等效替換的思想。引導學生思考“問題欄”的問題：一個靜止的物體在某平面上受多個力作用，物體將向哪個方向運動？在保證力的作用效果不變的前提下，這幾個力如何用一個力來代替？

　　生：學生觀察、思考、回答問題。

　　師：通常物體都會受到多個力的作用，許多情況下這些力共同的作用效果可以與某個力單獨作用時產(chǎn)生的效果相同。

　　【設(shè)計意圖】用學生很熟悉的故事引出課題，較快集中學生的'注意力，既可以激發(fā)學生學習興趣，又提出一個可以探究的問題。

　　6.2新課教學

　　【任務(wù)一】共點力及其特征

　　1共點力教師活動：多媒體展示下圖

　　生：討論，思考，作出物體受力分析圖，分析作用在同一個物體上幾個力的特點

　　學生分析得出：一個物體受到幾個外力的共同作用，如果這幾個力有共同的作用點或者這幾個力的作用線交于一點，這幾個外力稱為共點力。

　　教師活動：根據(jù)師生共同的分析總結(jié)，可視為共點力的情況通常有以下幾種：

　　(1)幾個力同時作用于同一點(即力的作用點相重合)，如圖甲所示

　　(2)同時作用在同一物體上的幾個力，雖然作用點并不重合但是這幾個力的作用線的正向或反向延長線能夠相交于同一點，如圖乙所示

　　(3)物體被視為質(zhì)點時，作用在物體上的幾個力就認為是共點力，如圖丙所示

　　2合力和分力

　　教師活動：多媒體展示圖片，并按照圖片內(nèi)容準備一桶水，請同學們完成演示

　　教師展示圖片，學生作出水桶的受力分析圖

　　師生共同討論：引出一個大人提起一桶水與兩個小孩共同提起一桶水的“等效”，并從受力分析的物理情境中提出“等效替代”的思想，引出合力和分力的概念。

　　1)概念：假設(shè)一個力單獨作用的效果跟某幾個力共同作用的效果相同，這個力就叫做那幾個力的合力，假設(shè)幾個力共同作用的效果跟某個力單獨作用的效果相同，這幾個力叫做那個力的分力。

　　2)理解：

　　1合力與分力之間的關(guān)系是一種等效替代關(guān)系，一個力的作用效果可以與多個力的作用效果相同，即一個力可以由多個力來代替，反之亦然

　　2合力是其所有分力的共同效果，并不是單獨存在的一種新力，受力分析中合力與分力不能同時出現(xiàn)。

　　【設(shè)計意圖】歸納合力與分力的關(guān)系：等效性、同體性、瞬時性

　　【任務(wù)二】探究兩個互成角度的力的合成規(guī)律

　　提問：一個物體受到作用在一條直線上的兩個力，怎樣來求這兩個力的合力呢？

　　學生根據(jù)初中所學的知識回答問題：

　　(1)若兩個分力方向相同時，則兩個力相加，合力大小為：F=F1+F2

　　(2)若兩個分力方向相反時，則兩個力相減，合力大小為:F=|F1- F2|

　　1.師生共同總結(jié)引出力的合成和力的分解的概念

　�、偾髱讉�共點力的合力的過程叫作力的合成

　�、谇笠粋�力的分力的過程叫作力的分解

　　教師進一步提問：互成角度的兩個力的合力，如何求解F與F1、F2之間的大小關(guān)系又如何兩個互成角度分力的合力大小是否等于兩個分力之和、之差呢

　　【設(shè)計意圖】通過問題的一步步深入，由淺入深，逐步引出探究實驗的內(nèi)容，符合學生的認知習慣，易為學生所接受。

　　2.探究兩個互成角度的力的合成

　　教師進一步提出指導性建議，引導學生設(shè)計實驗方案，提出系列問題：

　　(1)根據(jù)我們的實驗方案的設(shè)計，需要怎樣選擇實驗器材

　　(2)如何保證分力與合力的作用效果相同

　　(3)力的大小和方向該如何確定

　　(4)怎樣研究分力和合力的關(guān)系

　　學生活動：思考、交流、討論、設(shè)計方案

　　教師活動：收集學生們的實驗方案，多媒體展現(xiàn)如下方案：

　　學生猜想、討論、分析解決問題的方法及思路

　　教師參與學生的討論，圍繞實驗方案設(shè)計進行：如何設(shè)計方案，探討合力的求法

　　學生活動：

　　(1)挑選器材

　　(2)寫出具體的實驗方案(可簡寫)

　　(3)寫出簡單的實驗步驟

　　(4)設(shè)計數(shù)據(jù)記錄表格

　　學生分小組進行實驗操作，觀察實驗數(shù)據(jù)，交流、討論

　　教師指導，及時幫助學生糾正錯誤，適時的引導點撥，引導學生做好數(shù)據(jù)記錄

　　【設(shè)計意圖】學生分組動手實驗，培養(yǎng)他們的實驗操作能力和團隊合作意識，讓學生獲得對科學的熱愛和親近感，體驗科學探究的嚴謹性、科學性，獲得成就感。

　　教師結(jié)合學生的討論提出問題

　　(1)我們能否從幾何關(guān)系上尋找它們的關(guān)系教師展示課件，分力合成的過程。

　　(2)從幾何上來尋找關(guān)系，即是將合力與分力的末端連接起來，是一個四邊形，會是一個什么樣的四邊形

　　師：如何對實驗得到的數(shù)據(jù)進行處理呢

　　學生交流討論，回答：(1)作出力的圖示(2)作出分力和合力所形成的四邊形

　　教師引導學生處理實驗數(shù)據(jù)，引導學生得出是個平行四邊形

　　引導學生提出猜想：兩個力的分力與合力末端的連接后一定形成一個平行四邊形

　　【設(shè)計意圖】提出具有指向性的問題，幫助學生形成思考問題的思路，避免學生走一些不必要的彎路；根據(jù)學生的具體情況，這些問題全部由學生來進行探究還不太切合實際，所以還要體現(xiàn)老師的引導性，讓學生在討論中思考問題，培養(yǎng)合作的精神和交流的習慣。

　　實驗結(jié)論：互成角度的兩個力合成時，如果以表示這兩個力的有向線段為鄰邊作平行四邊形，這兩個鄰邊之間的對角線就代表合力的大小和方向，這個法則叫作平行四邊形定則。

　　提出問題：分力F1和F2的大小一定時，想一想合力F的大小和方向隨著F1和F2的夾角變化的變化情況

　　教師點撥：得出分力F1和F2的大小一定時，合力的取值范圍：兩分力的夾角θ(0°≤θ≤1800)不確定時，合力大小隨夾角θ的增大而減小，所以合力大小的范圍是：|F1- F2|≤F≤F1+ F2

　　提出問題：三個共點力的合力怎樣求解三個以上的共點力的合力如何求解呢

　　學生討論交流，找出方法：先求出任意兩個力的合力，再求出這個合力跟第三個力的合力，直到把所有的分力都合成進去，最后得到結(jié)果就是這些力的合力

　　師：力的分解是力的合成的逆運算，知道物體受到一個力的作用，怎樣來求解這一個力的分力呢

　　學生猜疑，討論交流思路：

　　(1)幾何知識分析，對于一條對角線，可以作出無數(shù)個不同的平行四邊形

　　(2)實際問題中，要依據(jù)力的實際作用效果或需要分解(下一節(jié)課重點講)

　　教師與學生一起對一個力的分解進行分析，并將知識進行遷移，平行四邊定則也可稱為三角形定則。三角形定則，把兩個矢量首尾接，從第一個矢量的始端指向第二個矢量的末端的有向線段就表示合矢量的大小和方向，如圖所示

　　【設(shè)計意圖】通過以上對知識的拓展，進一步激發(fā)學生動腦思考，體會物理的學習是無止境的，培養(yǎng)學生嚴謹?shù)目茖W態(tài)度，專研的精神

　　教師活動：投放例題【教材P70】

　　例題，某物體受到一個大小為32 N的力，方向水平向右，還受到另一個大小為44N的力，方向豎直向上，通過作圖求出這兩個力的合力的大小和方向。

　　學生讀題審題，說明解題思路及方法。之后教師投放解題過程。

　　【設(shè)計意圖】教師收集學生的解答信息，投放學生的解題過程，師生共同分析，對解題規(guī)范進行強調(diào)說明，提高學生解決問題的規(guī)范性、嚴謹性的意識。

　　【任務(wù)三】矢量和標量

　　學生閱讀教材P70相關(guān)內(nèi)容，結(jié)合預習情況，了解矢量和標量的特點，舉例說明所學過的物理量哪些是矢量？哪些是標量？

　　(1)矢量：既有大小又有方向，相加時遵從平行四邊形定則的物理量

　　學生舉例：力、位移、速度、加速度等

　　(2)標量：只有大小，沒有方向，求和時按照算術(shù)法則相加的物理量

　　學生舉例：質(zhì)量、時間、路程、功、功率、電流等

　　6.3課堂小結(jié)

　　1分力與合力的三性

　　2分力與合力的大小關(guān)系

　　3作圖法求合力的大小

　　選標度——作F1、F2圖示——作平行四邊形

　　6.4作業(yè)設(shè)計課后P71的“練習與應(yīng)用”第1、3、4、6、7題

　　七、板書設(shè)計

　　教學反思

　　1思維過程：現(xiàn)象--本質(zhì)--規(guī)律--應(yīng)用

　　思維方法的滲透深度，需要進一步挖掘。

　　2教學活動：以學生為主體，教師為主導，問題為主線

　　探究式教學中，程序性原則與開放性原則的把控，需要實踐中找到更優(yōu)解。

　　3學生行為：討論--交流--自主探究

　　能否突破學習本領(lǐng)【提出問題、收集信息、尋找證據(jù)、解釋重構(gòu)，遷移...... 】，教學的目的是掌握學習本領(lǐng)。課堂的及時評價需要不斷升級。

　　4教學效果：三個任務(wù)、合作精神

　　設(shè)計的學習任務(wù)基本完成，對于學科素養(yǎng)的提升，需要不斷重組構(gòu)建。

　　力的分解教學設(shè)計 5

　　一、教學目標:

　　1、理解力的分解和分力的概念

　　2、理解力的分解是力的合成的逆運算,會用作圖法求分力,會用直角三角形的知識計算分力。

　　二、教學重點:

　　理解力的分解是力的合成的逆運算,利用平行四邊形進行力的分解。

　　三、教學難點:

　　如何判定力的作用效果及分力之間的確定

　　四、教學用具:

　　有關(guān)知識的投影片

　　五、教學方法:

　　實驗法、類推法

　　六、教學步驟:

　　(一)導入新課

　　在已知分力求合力時,可按平行四邊形法則,惟一地求出平行四邊形對角線所對應(yīng)的合力。而在已知某力,將它分解為兩個分力時,按平行四邊形法則卻可以有無數(shù)組解。但具體到實際當中如何分解呢?我們這節(jié)課就來學習力的分解。

　　(二)新課教學:

　　1、請同學閱讀課本,回答:

　　(1)什么是分力?什么是力的分解?

　　(2)為什么說力的分解是力的合成的逆運算?

　　學生:某一個力F,可用F1和F2來代替,那這兩個力叫F的分力。求一個已知力的分力叫力的分解。

　　力的分解是力的合成的逆運算(因為分力的合力就是原來被分解的那個力),當然應(yīng)該遵循平行四邊形定則。

　　老師總結(jié):分力與合力是在相同作用效果的前提下才能相互替換,所以在分解某力時,其各個分力必須有各自的實際效果,比如:形變效果,在這個意義上講,力的分解是唯一的。

　　例1:放在水平面上的物體受一個斜向上方的拉力F,這個力與水平面成θ角。

　　分析:(1)力F的作用效果有水平向前拉物體和豎直向上提物體的效果,那么副的兩個分力就在水平方向和豎直方向上。

　　(2)方向確定,根據(jù)平行四邊形定則,分解就是唯一的。

　　(3)如圖所示分解F1=Fcosθ, F2=Fsinθ

　　例2:物體放在斜面上,那物體受的重力產(chǎn)生有什么樣的效果。

　　由學生分析:

　　(1)G方向豎直向下,又不能下落。在垂直于斜面方向產(chǎn)生緊壓斜面的力的作用效果;在沿斜面方向上使物體產(chǎn)生沿斜面向下滑動的效果。

　　(2)兩分力方向確定了,分解是唯一的。

　　(3)G1=Fsinθ, G2=Gcosθ

　　2、鞏固性訓練(出示投影片)

　　(1)如果圖甲,小球掛在墻上,繩與墻的夾角為θ,繩對球的拉力F產(chǎn)生什么樣的效果,可以分解為哪兩個方向的里來代替F?

　　(2)如圖乙,如果這個小球處于靜止狀態(tài),重力G產(chǎn)生的效果是什么,如何分解重力G。

　　師生共評(1)a:球靠在墻上處于靜止狀態(tài),拉力產(chǎn)生向上提拉小球的效果,向左緊壓墻面的效果。分力的方向確定了,分解就是唯一的。

　　b:F的分力,在豎直方向的分力F1來平衡重力,在水平方向的分力F2來平衡墻對球的支持力。

　　c:F1=Fcosθ,F2=Fsinθ

　　師生共評(2):a:重力G產(chǎn)生兩個效果,一個沿F1的直線上的分力G1來平衡F1,一個沿F2的`直線方向上的分力G2來平衡F2。

　　b:∴G1= ,G2=Ctana

　�。ㄈ�）、小結(jié)

　　這節(jié)課主要學習了力的分解。力的分解從理論上按照平行四邊形定則分解是無數(shù)組的。但分力與合力是在相同的作用效果的前提下相互替換,在此意義上分解是唯一的。

　�。ㄋ模�、作業(yè)

　　1、用兩根輕質(zhì)的繩子AB和BC吊一個0.5kg的燈如果BC繩處于平,AB繩與水平夾角為60°,求繩AB和BC所受的拉力。(g=9.8N/kg)

　　七、板書設(shè)計:

　　力的分解

　　1、分力

　　2、分解遵循的定則

　　3、具體分解要據(jù)實際情況按力的作用效果進行分解。

　　力的分解教學設(shè)計 6

　　教學準備

　　教學目標

　　一、知識目標：

　　1、理解力的分解和分力的概念

　　2、理解力的分解是力的合成的逆運算，會用作圖法求分力，會用直角三角形的知識計算分力。

　　二、能力目標：

　　從物體的受力情況分析其力的作用效果，培養(yǎng)學生分析問題、解決問題的能力。

　　三、德育目標

　　力的合成和分解符合對立統(tǒng)一規(guī)律。

　　教學重難點

　　教學重點：

　　理解力的分解是力的合成的逆運算，利用平行四邊形進行力的分解。

　　教學難點：

　　如何判定力的作用效果及分力之間的確定.

　　教學工具

　　教學課件

　　教學過程

　　一、導入新課

　　在已知分力求合力時，可按平行四邊形法則，惟一地求出平行四邊形對角線所對應(yīng)的合力。而在已知某力，將它分解為兩個分力時，按平行四邊形法則卻可以有無數(shù)組解。但具體到實際當中如何分解呢?我們這節(jié)課就來學習力的分解。

　　二、新課教學：

　　(一)用投影片出示本節(jié)課的學習目標

　　1、理解力的分解是力的合成的逆運算

　　2、知道力的分解要從實際情況出發(fā)

　　3、會用圖示法根據(jù)實際要求運用平行四邊形定則求分力。

　　(二)學習目標完成過程

　　1、請同學閱讀課本，回答：

　　(1)什么是分力?什么是力的分解?

　　(2)為什么說力的分解是力的合成的逆運算?

　　學生：某一個力F，可用F1和F2來代替，那這兩個力叫F的分力。求一個已知力的分力叫力的分解。

　　力的分解是力的合成的逆運算(因為分力的合力就是原來被分解的那個力)，當然應(yīng)該遵循平行四邊形定則。

　　老師總結(jié)：分力與合力是在相同作用效果的前提下才能相互替換，所以在分解某力時，其各個分力必須有各自的實際效果，比如：形變效果，在這個意義上講，力的分解是唯一的。

　　例1：放在水平面上的物體受一個斜向上方的拉力F，這個力與水平面成θ角。

　　分析：(1)力F的作用效果有水平向前拉物體和豎直向上提物體的效果，那么副的兩個分力就在水平方向和豎直方向上。

　　(2)方向確定，根據(jù)平行四邊形定則，分解就是唯一的。

　　(3)如圖所示分解F1=Fcosθ，F(xiàn)2=Fsinθ

　　例2：物體放在斜面上，那物體受的重力產(chǎn)生有什么樣的效果。

　　由學生分析：

　　(1)G方向豎直向下，又不能下落。在垂直于斜面方向產(chǎn)生緊壓斜面的力的作用效果;在沿斜面方向上使物體產(chǎn)生沿斜面向下滑動的'效果。

　　(2)兩分力方向確定了，分解是唯一的。

　　(3)G1=Fsinθ,G2=Gcosθ

　　2、鞏固性訓練

　　(1)如果小球掛在墻上，繩與墻的夾角為θ，繩對球的拉力F產(chǎn)生什么樣的效果，可以分解為哪兩個方向的里來代替F?

　　(2)如果這個小球處于靜止狀態(tài)，重力G產(chǎn)生的效果是什么，如何分解重力G。

　　師生共評(1)a：球靠在墻上處于靜止狀態(tài)，拉力產(chǎn)生向上提拉小球的效果，向左緊壓墻面的效果。分力的方向確定了，分解就是唯一的。

　　b：F的分力，在豎直方向的分力F1來平衡重力，在水平方向的分力F2來平衡墻對球的支持力。

　　c：F1=Fcosθ，F(xiàn)2=Fsinθ

　　師生共評(2)：a：重力G產(chǎn)生兩個效果，一個沿F1的直線上的分力G1來平衡F1，一個沿F2的直線方向上的分力G2來平衡F2。

　　b：∴G1=，G2=Ctana

　　課后小結(jié)

　　這節(jié)課主要學習了力的分解。力的分解從理論上按照平行四邊形定則分解是無數(shù)組的。但分力與合力是在相同的作用效果的前提下相互替換，在此意義上分解是唯一的。

　　課后習題

　　完成教材課后作業(yè)第2、3、4題。

　　力的分解教學設(shè)計 7

　　1、共點力的合成與分解

　　實驗儀器：力的合成分解演示器(J2152)、鉤碼(一盒)、平行四邊形演示器

　　教師操作：把演示器按事先選定的分力夾角和分力大小，調(diào)整位置和選配鉤碼個數(shù);把匯力環(huán)上部連接的測力計由引力器拉引來調(diào)節(jié)角度，并還要調(diào)節(jié)拉引力距離，使匯力環(huán)懸空，目測與坐標盤同心;改變分力夾角，重做上邊實驗。

　　實驗結(jié)論：此時測力計的讀數(shù)就是合力的大小;分力夾角越小合力越大，分力夾角趨于180度時合力趨近零。

　　力的合成分解演示器：

　　教師操作：用平行四邊形演示器O點孔套在坐標盤中心桿上，調(diào)整平行四邊形重合實驗所形成四邊形，用緊固螺帽壓緊，學生可直觀的在演示器上看出矢量作圖。

　　2、驗證力的平行四邊形定則(學生實驗)

　　實驗儀器：方木板、白紙、橡皮筋、細繩套2根、平板測力計2只、刻度尺、量角器、鉛筆、圖釘3-5個

　　實驗目的：驗證互成角度的兩個共點力合成的平行四邊形定則。

　　實驗原理：一個力F的作用效果與兩個共點力F1和F2的共點作用效果都是把橡皮筋拉伸到某點，所以F為F1和F2的合力。做出F的圖示，再根據(jù)平行四邊形定則做出F1和F2的合力F?的圖示，比較F?和F是否大小相等，方向相同。

　　學生操作：

　　(1)白紙用圖釘固定在方木板上;橡皮筋一端用圖釘固定在白紙上，另一端拴上兩根細繩套。

　　(2)用兩只測力計沿不同方向拉細繩套，記下橡皮筋伸長到的位置O，兩只測力計的方向及讀數(shù)F1、F2，做出兩個力的圖示，以兩個力為臨邊做平行四邊形，對角線即為理論上的合力F?，量出它的大小。

　　(3)只用一只測力計鉤住細繩套，將橡皮筋拉到O，記下測力計方向及讀數(shù)F，做出它的圖示。

　　(3)比較F?與F的大小與方向。

　　(4)改變兩個力F1、F2的大小和夾角，重復實驗兩次。

　　實驗結(jié)論：在誤差允許范圍內(nèi)，證明了平行四邊形定則成立。

　　注意事項：

　　(1)同一實驗中的兩只彈簧測力計的選取方法是：將兩只彈簧測力計鉤好后對拉，若兩只彈簧測力計在拉的過程中讀數(shù)相同，則可選，若不同，應(yīng)另換，直到相同為止;使用時彈簧測力計與板面平行。

　　(2)在滿足合力不超過彈簧測力計量程及橡皮筋形變不超過彈性限度的條件下，應(yīng)使拉力盡量大一些，以減小誤差。

　　(3)畫力的圖示時，應(yīng)選定恰當?shù)臉硕龋�盡量使圖畫得大一些，但也不要太大而畫出紙外;要嚴格按力的圖示要求和幾何作圖法作圖。

　　(4)在同一次實驗中，橡皮筋拉長后的節(jié)點O位置一定要相同。

　　(5)由作圖法得到的F和實驗測量得到的F?不可能完全符合，但在誤差允許范圍內(nèi)可認為是F和F?符合即可。

　　誤差分析：

　　(1)本實驗誤差的主要來源——彈簧秤本身的誤差、讀數(shù)誤差、作圖誤差。

　　(2)減小誤差的方法——讀數(shù)時眼睛一定要正視，要按有效數(shù)字正確讀數(shù)和記錄，兩個力的對邊一定要平行;兩個分力F1、F2間夾角θ越大，用平行四邊形作圖得出的合力F?的誤差ΔF也越大，所以實驗中不要把θ取得太大。

　　3、研究有固定轉(zhuǎn)動軸物體的平衡條件

　　實驗儀器：力矩盤(J2124型)、方座支架(J1102型)、鉤碼(J2106M)、杠桿(J2119型)、測力計(J2104型)、三角板、直別針若干

　　實驗目的：通過實驗研究有固定轉(zhuǎn)動軸的物體在外力作用下平衡的條件，進一步明確力矩的概念。

　　教師操作：

　　(1)將力矩盤和一橫桿安裝在支架上，使盤可繞水平軸自由靈活地轉(zhuǎn)動，調(diào)節(jié)盤面使其在豎直平面內(nèi)。在盤面上貼一張白紙。

　　(2)取四根直別針，將四根細線固定在盤面上，固定的位置可任意選定，但相互間距離不可取得太小。

　　(3)在三根細繩的末端掛上不同質(zhì)量的鉤碼，第四根細繩掛上測力計，測力計的另一端掛在橫桿上，使它對盤的拉力斜向上方。持力矩盤靜止后，在白紙上標出各懸線的懸點(即直別針的位置)和懸線的方向，即作用在力矩盤上各力的作用點和方向。標出力矩盤軸心的位置。

　　(4)取下白紙，量出各力的力臂L的長度，將各力的大小F與對應(yīng)的力臂值記在下面表格內(nèi)(填寫時應(yīng)注明力矩M的正、負號，順時針方向的力矩為負，反時針方向的力矩為正)。

　　(5)改變各力的作用點和大小，重復以上的實驗。

　　注意事項：

　　(1)實驗時不應(yīng)使力矩盤向后仰，否則懸線要與盤的下邊沿發(fā)生摩擦，增大實驗誤差。為使力矩盤能靈活轉(zhuǎn)動，必要時可在軸上加少許潤滑油。

　　(2)測力計的拉力不能向下，否則將會由于測力計本身所受的重力而產(chǎn)生誤差。測力計如果處于水平，彈簧和秤殼之間的摩擦也會影響結(jié)果。

　　(3)有的力矩盤上畫有一組同心圓，須注意只有受力方向與懸點所在的圓周相切時，圓半徑才等于力臂的大小。一般情況下，力臂只能通過從轉(zhuǎn)軸到力的作用線的垂直距離來測量。

　　4、共點力作用下物體的平衡

　　實驗儀器：方木板、白紙、圖釘、橡皮條、測力計3個(J2104型)、細線、直尺和三角板、小鐵環(huán)(直徑為5毫米的螺母即可)

　　實驗目的：通過實驗掌握利用力的'平行四邊形定則解決共點力的平衡條件等問題的方法，從而加深對共點力的平衡條件的認識。

　　教師操作：

　　(1)將方木板平放在桌上，用圖釘將白紙釘在板上。三條細線將三個測力計的掛鉤系在小鐵環(huán)上。

　　(2)將小鐵環(huán)放在方木板上，固定一個測力計，沿兩個不同的方向拉另外兩個測力計。平衡后，讀出測力計上拉力的大小F1、F2、F3，并在紙上按一定的標度，用有向線段畫出三個力F1、F2、F3。把這三個有向線段廷長，其延長線交于一點，說明這三個力是共點力。

　　(3)去掉測力計和小鐵環(huán)。沿力的作用線方向移動三個有向線段，使其始端交于一點O，按平行四邊形定則求出F1和F2的合力F12。比較F12和F3，在實驗誤差范圍內(nèi)它們的大小相等、方向相反，是一對平衡力，即它們的合力為零。由此可以得出F1、F2、F3的合力為零是物體平衡的條件，如果有更多的測力計，可以用細線將幾個測力計與小鐵環(huán)相連，照步驟2、3那樣，畫出這些作用在小鐵環(huán)上的力F1、F2、F3、F4……，它們?nèi)允枪颤c力，其合力仍為零，從而得出多個共點力作用下物體的平衡條件也是合力等于零。

　　注意事項：

　　(1)實驗中所說的共點力是在同一平面內(nèi)的，所以實驗時應(yīng)使各個力都與木板平行，且與木板的距離相等。

　　(2)實驗中方木板應(yīng)處于水平位置，避免重力的影響，否則實驗的誤差會增大。

　　力的分解教學設(shè)計 8

　　一、應(yīng)用解法分析動態(tài)問題

　　所謂解法就是通過平行四邊形的鄰邊和對角線長短的關(guān)系或變化情況，作一些較為復雜的定性分析，從形上就可以看出結(jié)果，得出結(jié)論.

　　例1 用細繩AO、BO懸掛一重物，BO水平，O為半圓形支架的圓心，懸點A和B在支架上.懸點A固定不動，將懸點B從1所示位置逐漸移到C點的過程中，試分析OA繩和OB繩中的拉力變化情況.

　　[方法歸納]

　　解決動態(tài)問題的一般步驟：

　　(1)進行受力分析

　　對物體進行受力分析，一般情況下物體只受三個力：一個是恒力，大小方向均不變;另外兩個是變力，一個是方向不變的力，另一個是方向改變的力.在這一步驟中要明確這些力.

　　(2)畫三力平衡

　　由三力平衡知識可知，其中兩個變力的合力必與恒力等大反向，因此先畫出與恒力等大反向的力，再以此力為對角線，以兩變力為鄰邊作出平行四邊形.若采用力的分解法，則是將恒力按其作用效果分解，作出平行四邊形.

　　(3)分析變化情況

　　分析方向變化的力在哪個空間內(nèi)變化，借助平行四邊形定則，判斷各力變化情況.

　　變式訓練1 如2所示，一定質(zhì)量的物塊用兩根輕繩懸在空中，其中繩OA固定不動，繩OB在豎直平面內(nèi)由水平方向向上轉(zhuǎn)動，則在繩OB由水平轉(zhuǎn)至豎直的過程中，繩OB的張力的大小將( )

　　A.一直變大

　　B.一直變小

　　C.先變大后變小

　　D.先變小后變大

　　二、力的正交分解法

　　1.概念：將物體受到的所有力沿已選定的兩個相互垂直的方向分解的方法，是處理相對復雜的多力的合成與分解的常用方法.

　　2.目的：將力的合成化簡為同向、反向或垂直方向的分力，便于運用普通代數(shù)運算公式解決矢量的運算，“分解”的目的是為了更好地“合成”.

　　3.適用情況：適用于計算三個或三個以上力的合成.

　　4.步驟

　　(1)建立坐標系：以共點力的作用點為坐標原點，直角坐標系x軸和y軸的選擇應(yīng)使盡量多的力在坐標軸上.

　　(2)正交分解各力：將每一個不在坐標軸上的力分解到x軸和y軸上，并求出各分力的大小，如3所示.

　　(3)分別求出x軸、y軸上各分力的矢量和，即：

　　Fx=F1x+F2x+…

　　Fy=F1y+F2y+…

　　(4)求共點力的合力：合力大小F=F2x+F2y，合力的方向與x軸的夾角為α，則tan α=FyFx，即α=arctan FyFx.

　　4

　　例2 如4所示，在同一平面內(nèi)有三個共點力，它們之間的夾角都是120°，大小分別為F1=20 N，F(xiàn)2=30 N，F(xiàn)3=40 N，求這三個力的合力F.

　　5

　　變式訓練2 如5所示，質(zhì)量為m的木塊在推力F的作用下，在水平地面上做勻速運動.已知木塊與地面間的動摩擦因數(shù)為μ，那么木塊受到的滑動摩擦力為( )

　　A.μmg

　　B.μ(mg+Fsin θ)

　　C.μ(mg-Fsin θ)

　　D.Fcos θ

　　三、力的分解的`實際應(yīng)用

　　例3 壓榨機結(jié)構(gòu)如6所示，B為固定鉸鏈，A為活動鉸鏈，若在A處施另一水平力F，輕質(zhì)活塞C就以比F大得多的力壓D，若BC間距為2L，AC水平距離為h，C與左壁接觸處光滑，則D所受的壓力為多大?

　　例4 如7所示，是木工用鑿子工作時的截面示意，三角形ABC為直角三角形，∠C=30°.用大小為F=100 N的力垂直作用于MN，MN與AB平行.忽略鑿子的重力，求這時鑿子推開木料AC面和BC面的力分別為多大?

　　變式訓練3 光滑小球放在兩板間，如8所示，當OA板繞O點轉(zhuǎn)動使 θ角變小時，兩板對球的壓力FA和FB的變化為( )

　　A.FA變大，F(xiàn)B不變

　　B.FA和FB都變大

　　C.FA變大，F(xiàn)B變小

　　D.FA變小，F(xiàn)B變大

　　例5 如9所示，在C點系住一重物P，細繩兩端A、B分別固定在墻上，使AC保持水平，BC與水平方向成30°角.已知細繩最大只能承受200N的拉力，那么C點懸掛物體的重量最

　　多為多少，這時細繩的哪一段即將被拉斷?

　　參考答案

　　解題方法探究

　　例1 見解析

　　解析 在支架上選取三個點B1、B2、B3，當懸點B分別移動到B1、B2、B3各點時，AO、BO中的拉力分別為FTA1、FTA2、FTA3、和FTB1、FTB2、FTB3，從中可以直觀地看出，F(xiàn)TA逐漸變小，且方向不變;而FTB先變小，后變大，且方向不斷改變;當FTB與FTA垂直時，F(xiàn)TB最小.

　　變式訓練1 D

　　例2 F=103 N，方向與x軸負向的夾角為30°

　　解析 以O(shè)點為坐標原點，建立直角坐標系xOy，使Ox方向沿力F1的方向，則F2與y軸正向間夾角α=30°，F(xiàn)3與y軸負向夾角β=30°，如甲所示.

　　先把這三個力分解到x軸和y軸上，再求它們在x軸、y軸上的分力之和.

　　Fx=F1x+F2x+F3x

　　=F1-F2sin α-F3sin β

　　=20 N-30sin 30° N-40sin 30° N=-15 N

　　Fy=F1y+F2y+F3y

　　=0+F2cos α-F3cos β

　　=30cos 30° N-40cos 30° N=-53 N

　　這樣，原來的三個力就變成互相垂直的兩個力，如乙所示，最終的合力為：

　　F=F2x+F2y=-152+-532 N=103 N

　　設(shè)合力F與x軸負向的夾角為θ，則tan θ=FyFx=-53 N-15 N=33，所以θ=30°.

　　變式訓練2 BD

　　例3 L2hF

　　解析 水平力F有沿AB和AC兩個效果，作出力F的分解如甲所示，F(xiàn)′=h2+L22hF，由于夾角θ很大，力F產(chǎn)生的沿AB、AC方向的效果力比力F大;而F′又產(chǎn)生兩個作用效果，沿水平方向和豎直方向，如乙所示.

　　甲 乙

　　Fy=Lh2+L2F′=L2hF.

　　例4 1003 N 200 N

　　解析 彈力垂直于接觸面，將力F按作用效果進行分解如所示，由幾何關(guān)系易得，推開AC面的力為F1=F/tan 30°=1003 N.

　　推開BC面的力為F2=F/sin 30°=200 N.

　　變式訓練3 B [利用三力平衡判斷如下所示.

　　當θ角變小時，F(xiàn)A、FB分別變?yōu)镕A′、FB′，都變大.]

　　例5 100 N BC段先斷

　　解析 方法一 力的合成法

　　根據(jù)一個物體受三個力作用處于平衡狀態(tài)，則三個力的任意兩個力的合力大小等于第三個力大小，方向與第三個力方向相反，在甲中可得出F1和F2的合力F合豎直向上，大小等于F，由三角函數(shù)關(guān)系可得出F合=F1sin 30°，F(xiàn)2=F1cos 30°，且F合=F=G.

　　甲

　　設(shè)F1達到最大值200 N，可得G=100 N，F(xiàn)2=173 N.

　　由此可看出BC繩的張力達到最大時，AC繩的張力還沒有達到最大值，在該條件下，BC段繩子即將斷裂.

　　設(shè)F2達到最大值200 N，可得G=115.5 N，F(xiàn)1=231 N>200 N.

　　由此可看出AC繩的張力達到最大時，BC繩的張力已經(jīng)超過其最大能承受的力.在該條件下，BC段繩子早已斷裂.

　　從以上分析可知，C點懸掛物體的重量最多為100 N，這時細繩的BC段即將被拉斷.

　　乙

　　方法二 正交分解法

　　如乙所示，將拉力F1按水平方向(x軸)和豎直方向(y軸)兩個方向進行正交分解.由力的平衡條件可得F1sin 30°=F=G，F(xiàn)1cos 30°=F2.

　　F1>F2;繩BC先斷， F1=200 N.

　　可得：F2=173 N，G=100 N.

　　力的分解教學設(shè)計 9

　　【教學設(shè)計】

　　《力的分解》第一課時

　　西安市中鐵中學 段彩鳳

　　郵政編碼：710054

　　《力的分解（第一課時）》教學設(shè)計

　　西安市中鐵學校 段彩鳳

　　【教材分析】

　　本節(jié)內(nèi)容是人民教育出版社出版的高中物理必修一第三章 《相互作用》中第五節(jié)《力的分解》，是繼第四節(jié)《力的合成》后，對力的矢量性、合力和分力的關(guān)系、力的平行四邊形定則的進一步加深理解和應(yīng)用，是本章的一個重點。具體內(nèi)容有力的分解的概念、力的分解的法則、在實際問題中分解力的方法、唯一解的條件、矢量相加的法則等。應(yīng)分為兩課時學習，本教學設(shè)計是第一課時。

　　【學情分析】

　　學生已經(jīng)學習了合力和分力的定義，知道了合力和分力的關(guān)系，理解了力的合成的平行四邊形定則，會用平行四邊形定則求合力的大小和方向，所以理解力的分解的概念、力的分解是力的合成的逆運算、力的分解也遵從平行四邊形定則難度不大，但對如何在具體問題中分解力，尤其是如何確定分力的方向出現(xiàn)困難。

　　【設(shè)計理念】

　　本節(jié)課內(nèi)容與實際生活聯(lián)系緊密，我的設(shè)計理念是從生產(chǎn)生活中提煉出模型，再走向生產(chǎn)生活。堅持以學生為主體，創(chuàng)設(shè)大量豐富的實驗和情境，臺秤上提升物體，斜面上放置物體，圓規(guī)上懸掛鑰匙、在斜面和擋板間放置籃球等，讓學生充分體驗和認識具體問題中力產(chǎn)生的實際效果，輕松突破重難點。

　　【教學目標】

　　1、知識與技能

　　（1）理解力的分解是力的合成的逆運算，遵循平行四邊形定則。

　�。�2）初步掌握一般情況下力的分解要根據(jù)實際需要來確定分力的方向。

　�。�3）會用作圖法和直角三角形的知識求分力。

　　2、過程與方法

　�。�1）進一步領(lǐng)會“等效替代” 。

　�。�2）通過探究嘗試發(fā)現(xiàn)問題、探索問題、解決問題能力。

　�。�3）掌握應(yīng)用數(shù)學知識解決物理問題的能力。

　　3、情感態(tài)度與價值觀

　�。�1）通過猜測與探究享受成功的.快樂。

　�。�2）感受物理就在身邊，有將物理知識應(yīng)用于生活和生產(chǎn)實驗的意識。

　　【教學重點、難點】

　　重點：

　　1、在具體問題中正確確定力的作用效果，進行力的分解。

　　2、會用平行四邊形定則求分力，會用直角三角形知識計算分力。

　　難點：

　　1、分力與合力的等效替代關(guān)系。

　　2、 根據(jù)力的實際作用效果進行力的分解。

　　【突破重點和難點的方法】

　　通過故事引入，激發(fā)學生興趣；充分利用教學資源，創(chuàng)設(shè)大量豐富的實驗和情境，讓枯燥的知識生動起來；學生分組探究解決問題，充分發(fā)揮集體智慧，給學生分組展示機會，調(diào)動學習熱情，分享成果；聯(lián)系實際，收獲成功的快樂。

　　【教學手段、方法】

　　導學案+實驗探究體驗+合作討論+多媒體

　　【教學用具】

　　電子臺秤一個、帶有細線的滑塊一個、圓規(guī)一個、一串鑰匙、自制斜面一個、自制帶有豎直擋板鋪有海綿的斜面一個、滑塊一個、足球一個、刻度尺、多媒體課件

　　【教學過程】

　�。ㄒ�)引入新課(2分鐘）

　　故事引入：一天，小明和家人去郊游。在路上，他們看到一輛貨車不小心陷入了路邊的泥坑中，很多大人在后邊推，可是怎么也推不出來。這時，小明主動請纓，說：“我來試試！”只見他找到一根粗繩，把它的一端綁在車上，另一端綁在旁邊的大樹上，然后在繩的中央位置處稍一用力，竟然將車緩緩拉了出來。所有人都驚呆了：“難道，這，就是傳說中的‘四兩撥千斤’”

　　那么，是不是小明學過功夫，有什么特殊的本領(lǐng)呢？學完新課，我們再來解答這個問題。

　　活動設(shè)計：教師講故事，課件出示情景，學生聽故事。

　　設(shè)計意圖：故事引課，激發(fā)學生的學習興趣。

　�。ǘ�）新課教學

　　一、檢查導學案的完成情況（3分鐘）

　　活動設(shè)計：教師叫兩位學生分別匯報自己的復習學案和預習學案的內(nèi)容，其他學生糾錯。

　　設(shè)計意圖：復習合力、分力的關(guān)系，力的合成的方法，有助于學生加深對合力和分力的“等效替代性”的理解，加深理解“平行四邊形定則”，初步了解力的分解的概念，力的分解法則，為新課學習做好準備 。

　　二、新課教學

　　1、自主學習（4分鐘）

　　師：通過預習，我們明確了力的分解就是已知合力求解分力的過程，力的分解的法則也是平行四邊形定則，可是我仍然有幾個疑問：（課件出示問題）

　　為什么力的分解是力的合成的逆運算？

　　分解一個大小、方向確定的力，如果沒有條件限制，為什么能得到無數(shù)組分力呢？

　　當已知兩分力的方向，得到的分力是幾組呢？具體怎樣作圖？

　　活動設(shè)計：給學生三分鐘時間，帶著問題閱讀教材64頁的內(nèi)容，必要時可以畫圖；叫一個學生在黑板上畫已知兩分力方向時，力的分解圖。三分鐘后，叫學生依次回答問題，教師糾錯，課件出示答案和作圖方法，并強調(diào)問題答案。

　　設(shè)計意圖：解答學生的疑難問題，引導學生明確力的分解的任務(wù)是什么，并且清楚當已知兩個分力方向時，如何作圖分解力的方法，為后邊的教學打下基礎(chǔ)。

　　2、合作探究（10分鐘）

　　師：由上面的問題，我們可以設(shè)想當在一個具體的問題中，如果能設(shè)法確定合力的分力方向，就能利用平行四邊形定則得到確定的分力了，而且我們還可以用學過的三角形知識求解出兩個分力。

　　活動設(shè)計：學生分為四組，提供必要的實驗器材，要求學生在十分鐘內(nèi)完成學案上本組的任務(wù)。強調(diào)：學習伽利略的研究思路：觀察——猜想——實驗——結(jié)論；最后的分力要用合力和已知角的三角函數(shù)值表示。

　　任務(wù)布置和儀器提供：

　　第一組：分解斜向上的拉力。提供儀器：電子臺秤、帶細線的滑塊

　　第二組：分解斜面上物體的重力。提供儀器：斜面和滑塊。

　　第三組：分解物體對三角形支架的作用力。提供儀器：圓規(guī)和重物。

　　第四組：分解豎直擋板和斜面間物體的重力。提供儀器：帶有豎直擋板鋪有海綿的斜面、足球。

　　設(shè)計意圖：通過猜測與探究享受成功的快樂；合作學習，發(fā)揮學生的主體地位。

　　3、小組展示（15分鐘）

　　活動設(shè)計：每個組派兩名學生上臺展示，分別從小組的觀察、猜測、實驗的設(shè)計、實驗現(xiàn)象、結(jié)論、合力的分解結(jié)果進行展示，組內(nèi)其他成員可以補充，外組成員可以提問。

　　設(shè)計意圖：培育學生發(fā)表見解的意識和與他人交流的愿望。

　　4、隨堂檢測（6分鐘）

　　活動設(shè)計：師生共同總結(jié)在具體問題中分解一個力的三個步驟：

　　⑴ 根據(jù)力的作用效果確定兩個分力的方向。

　　⑵ 根據(jù)平行四邊形定則作出兩個分力。

　　⑶ 根據(jù)三角形知識計算分力的大小和方向。

　　學生5分鐘內(nèi)完成學案上的兩個隨堂檢測題。教師公布答案，并簡單講解。

　　設(shè)計意圖：學生總結(jié)解題方法和步驟，并通過練習，熟練解題思路。

　　力的分解教學設(shè)計 10

　　教學準備

　　教學目標

　　1、學生能說出分解力的方法

　　2、學生會用作圖法求分力，并能根據(jù)作圖法說出力的分解在理論上是無限的

　　3、學生能結(jié)合實際需要對指定力進行分解，會用直角三角形的知識計算分力的大小，能用作圖法分析分力的變化

　　4、學生能結(jié)合問題體會力的分解在生活中的應(yīng)用，體會力的分解是有用的

　　教學重難點

　　教學重點和難點

　　按照實際情況通過平行四邊形定則分解指定的力成為本課的重點，而判定分力的方向則成為本課的'難點。

　　教學過程

　　教學過程設(shè)計

　　(1)課題引入

　　實驗演示，引入新課

　　教師演示：兩個繩提起礦泉水瓶，一根繩也可以實現(xiàn)。復習合力分力概念，明確合成的規(guī)律。

　　問題引入：一個力提起重物，能否用兩個力來代替。

　　設(shè)計意圖：開門見山，為后續(xù)學習活動提供時間保障。

　　(2)引導學生發(fā)現(xiàn)，在活動中發(fā)現(xiàn)規(guī)律

　　2.1力的分解多樣性的活動設(shè)計

　　問題引導：請同學們畫兩個力，用來替代事先畫在投影片上的力。

　　學生活動：用彩筆把作圖分解。完成作圖后，將作圖利用實物投影儀投影到屏幕上。

　　教師引導：作圖是否正確?判斷依據(jù)是什么?(滿足平行四邊形定則)

　　教師疊加不同分組展示并追問：都正確嗎?你能得到什么結(jié)論?

　　設(shè)計意圖：讓學生在活動中體驗力的分解滿足平行四邊形、力的分解的不唯一性，體現(xiàn)學生學習的主體性地位。

　　設(shè)計意圖：實驗器材常見，貼近生活。礦泉水瓶即便落地，破壞作用很小。通過活動，自然驅(qū)動學生對問題的探究。同時用定性分析替代定量計算，做到重點突出，難點分散。

　　實例四：角色扮演的方式，巧拉汽車

　　問題情境：如何借助繩索和大樹將陷入淤泥中的汽車拉出。小組合作討論，并請三位同學模擬實驗。

　　學生活動：一位扮演大樹，一位扮演汽車，第三個人充當司機。

　　教師引導：直接拉可以嗎?一個較小的力，能不能產(chǎn)生一個較大的分力作用效果呢?

　　設(shè)計意圖：通過合作學習，體驗力的分解是有用的。

　　2.3矢量的合成和分解定則

　　問題情境：某人向東行走了30m，又向北行走了40m，這個人的運動位移是多少?

　　學生活動：求解總位移，總結(jié)發(fā)現(xiàn)位移的合成也滿足平行四邊形定則。

　　師生總結(jié)有大小又有方向，相加時遵從平行四邊形定則(或三角形定則)的物理量叫做矢量。

　　學生總結(jié)：位移、速度、加速度、力等物理量均為矢量，滿足平行四邊形定則的運算法則。而標量只需按照算術(shù)法則進行相加。

　　教師引導：平行四邊形定則可以簡化成三角形定則。通過在黑板上圖解的方法讓學生看出矢量求差的方法。

　　問題討論：電流強度是矢量還是標量?

　　設(shè)計意圖：矢量的核心要求是平行四邊形定則進行分解或合成。是對早期矢量知識的升華，體現(xiàn)了循序漸進的滲透思想，需要學生在活動中加以體驗。矢量減法可以適當降低要求。

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