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高一物理教案:力的分解

来源:101教育网整理 2015-05-14 字体大小: 分享到:

一、教学目标
1.理解分力和力的分解概念.
2.会用作图法求一个力的两个分力,会用直角三角形知识计算分力.
3.初步学会在具体问题中把一个力进行合理的分解.
4.培养理论联系实际的科学方法,培养观察、分析和总结的能力.

二、重点难点
在具体问题中如何根据实际情况将一个力进行合理的分解.

三、教学方法
演示、分析、归纳

四、教具
弹簧秤、橡皮筋、铺有海锦的斜面及木板.

五、课时 1课时

六、教学过程
(一):演示实验,引入分力及力的分解概念
用两个弹簧秤和一根绳,绳下挂一个砝码.结点O有大小F=mg的力竖直向下作用,这个力有两个效果:沿两弹簧伸长的方向分别对弹簧Ⅰ和Ⅱ施加拉力F1和F2,且F1和F2分别使它们产生拉伸形变,可见力F可以用两个力F1和F2代替.
几个力共同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.
求一个已知力的分力叫做力的分解.

(二)如何分解?力的分解是力的合成的逆运算,同样遵守平行四边形定则.把一个力(合力)F作为平行四边形的对角线,然后依据力的效果画出两个分力的方向,进而作出平行四边形,就可得到两个分力F1和F2.

(三)力的分解讨论
1、一个力可以分解为无数对大小、方向不同的分力.(见课本P14,图1-29)
2、分力的唯一性条件
(1)已知两个分力的方向,求分力.将力F分解为沿OA、OB两个方向上的分力时,可以从F矢端分别作OA、OB的平行线,即可得到两个分力F1和F2 .
(2)已知一个分力的大小和方向,求另一个分力.
已知合力F及其一个分力F1的大小和方向时,先连接F和F1的矢端,再过O点作射线OA与之平行,然后过合力F的矢端作分力F1的平行线与OA相交,即得到另一分力F2 .
(3)已知一个分力的方向和另一个分力的大小
已知合力F、分力F1的方向OA及另一个分力F2的大小时,先过合力F的矢端作OA的平行线mn,然后以O为圆心,以F2的长为半径画圆,交mn,若有两个交点,则有两解,若有一个交点,则有一个解,若没有交点,则无解.

(四)分力方向的确定:
一个已知力究竟分解到哪两个方向上去,要根据实际情况,由力的效果来决定.
例1:(教材P15例1)放在水平面上的物体受到一个斜向上方的拉力F,这个力与水平方向成θ角,该力产生两个效果:水平向前拉物体,同时竖直向上提物体,因此力F可以分解为沿水平方向的分力F1和沿竖直方向的分力F2.力F1、F2的大小为 F1=cosθ, F2=Fsinθ.
例2:(教材P15例2)把一个物体放在斜面上,物体受到竖直向下的重力,但它并不能竖直下落,而要沿着斜面下滑,同时使斜面受到压力,重力产生两个效果:使物体沿斜面下滑以及使物体紧压斜面,因此重力G可以分解为平行于斜面使物体下滑的分力F1和垂直于斜面使物体紧压斜面的分力F2.
F1=GsinθF2=Fcosθ
例3、将铺有海锦的木板及斜面按如图所示放置,让木板呈竖直方向,并在两者之间放置一个球体,球体受到竖直向下的重力,同时又受到木板及斜面的支持力而处于静止状态,故重力在垂直于木板和斜面方向产生两个效果:使物体紧压木板和斜面.(海锦受压可以观察出来)因此,重力G可以分解为垂直于木板和斜面方向的两个分力F1和F2.
F1=GtanθF2=G/cosθ
综上所述:虽然一个力可以分解为无数对力,但在具体问题中,一定要按照力的效果分解,才是合理的分解.

(五)课堂小结
原则:根据力的实际作用效果分解
方法:平行四边形定则(解三角形)
力的分解(1)已知两个分力的方向(唯一解)
类型: (2)已知一个分力的大小和方向(唯一解)
(3)已知一个分力的方向和另一个分力的大小(两解、一解或无解)
七、课外作业:
教材P15、练习五、(1)、(2)、(3)、(4)

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