高中物理力的分解教案

第一篇：高中物理力的分解教案

《力的分解》教案 教学目标：

（一）知识与技能

1、理解分力及力的分解的概念．

2、理解力的分解与力的合成互为逆运算，且都遵守力的平行四边形定则．

3、掌握按力的作用效果进行分解的一般步骤，学会判断一个力产生的实际效果

（二）过程与方法

1、强化“等效替代”的思想。

2、培养观察、实验能力。

3、培养运用数学工具解决物理问题的能力。

4、培养用物理语言分析问题的能力。

（三）情感、态度与价值观

1、通过分析日常现象，培养学生探究周围事物的习惯。

2、培育学生发表见解的意识和与他人交流的愿望。教学重点

在实际问题中如何根据力产生的作用效果进行力的分解． 教学难点

如何确定一个力产生的作用效果 教学方法

分析日常现象，提出问题，引导探究，实践体验，讨论交流，用物理语言描述出力的分解的方法。教学用具

电子台秤，物块，橡皮筋，弹簧秤，铅笔，细线，钩码，多媒体课件。教学过程 引入新课 【学生活动】：趣味拔河 【过渡引言】：相信同学们学了今天的课程之后就能够明白其中的道理． 【板书】力的分解 新课教学： 【设问】：（回顾、铺垫）什么是合力？什么是分力？什么叫力的合成？力的合成遵循什么法则？

【学生回答】：如果原来几个力产生的作用效果跟一个力产生的作用效果相同，这一个力就叫做原来那几个力的合力，原来的几个力叫做这个力的分力。求几个力的合力的过程叫做力的合成。

力的合成遵循平行四边形定则。

【引导学生】而已知物体的合力求分力的过程，我们把它叫做力的分解。【板书】

1、求一个已知力的分力叫力的分解

【引导学生】那么，力的分解又应该遵循什么定律？ 【学生思考并回答】：也应遵循平行四边形定则 【视频】三脚架演示实验

【板书】

2、力的分解遵守平行四边行定则．

引导学生推理得出：力的分解与力的合成互为逆运算． 【过渡引言】不加限制条件，一个对角线可以做出无数组平行四边形，即一个力可分解为无数组不同的分力．如右图

在实际问题中, 力产生的作用效果往往是确定的，一个已知力究竟要怎样分解? 【教师活动】：利用多媒体展示耙工作的示意图，引导学生阅读课文并思考：

1、拖拉机对耙的斜向上的拉力F产生了什么效果？

2、这样的效果能不能用两个力F1和F2来实现？方向怎样？ 下面，利用台秤来模拟耙工作

【演示实验1】将物体放在台秤上，观察台秤的示数。再用斜向上的力拉重物，让学生观察平板台秤示数如何变化，物体运动情况如何？ 【提问】台秤示数如何变化？这说明什么？物体运动情况如何？又说明什么？（请学生回答）【学生回答】台秤示数减小，物体在水平方向运动。【教师引导学生】

斜向上的拉力产生两个作用效果：水平向前拉物体，竖直向上提物体． 那么，我们是否可用一个竖直向上的力和一个水平向前的力共同作用来达到同样的效果。即：F1和F2两个力来等效替代力F？

如果F1和F2作用的效果和F作用的效果相同．F1和F2就是F的两分力．（多媒体演示分解过程）．

在实际问题中，力产生的作用效果往往是确定的，通过分析可以找出其作用效果，从而确定两分力的方向，再来进行分解，就可以得到唯一确定的解． 【板书】

3、通常按力的作用效果来进行力的分解．

[过渡引言] 按力的作用效果分解力的关键是要确定一个力产生的实际效果． 我们再来探究两个常见实例：

【演示实验2】利用台秤、弹簧秤模拟斜面上静止不动的物块实验：

先让台秤水平放置，观察台秤与弹簧秤示数。再将台秤倾斜，再观察台秤与弹簧秤示数 【提问】：台秤示数倾斜放置时示数与水平放置时示数什么区别？弹簧秤有什么变化？ 【学生回答】：台秤示数减小，弹簧秤具有示数

【教师引导学生]：物体重力产生了两个效果：使物体沿斜面方向下滑；在垂直与斜面方向上紧压斜面。

我们可以用F1和F2这两个力来等效替代力重力G，在多媒体上演示分解过程。（给学生强调紧压斜面的力并不是物体对斜面的压力，只是重力的分量，实际不存在）【学生活动】：假设斜面的倾角为θ，物体重力为G。那么重力的分力如何计算？试写出表达式。

【教师活动】：通过这个表达式分析：

1、当θ增大时，F1和 F2的大小如何变化？

2、、通过这个结论，我们再来解释高大的桥为什么要造很长的引桥？ 【学生活动】：在教师引导下，用物理语言描述分析过程。

1、当θ增大时，F1增大，F2减小。

2、上桥时阻碍车辆前进，上坡困难；下桥时使车辆越来越快，不安全。

3、引桥越长，θ越小，F1越小上桥时的阻碍作用减小，从而比较容易上桥，下桥时的加速作用会减小，所以高大的桥总是建很长的引桥，减小桥面的倾角，从而保障行车时的安全。[演示实验3]让全体学生按图示，利用橡皮筋，铅笔，砝码共同探究如何确定一个力产生的实际效果： 【提问】：自己的手心及有什么感觉？橡皮筋什么变化？ 【学生回答】：手心有力的作用，橡皮筋被拉长。

【教师引导学生]：砝码的重力产生两个作用效果：对手指有拉的作用；对手心有压的作用 同样，我们可以用F1和F2这两个力来等效替代力砝码重力G，并在多媒体上演示分解过程

【学生活动】手与橡皮筋间夹角为θ，砝码重G。那么重力的分力如何计算？试写出表达式。【过渡引言】从课前视频中抽象出以下探究问题：

【探究4】合力一定，两分力随它们之间的夹角变化而如何变化？

【学生活动】请两位学生做实验：用两手分别捏住细绳两端的弹簧秤，两手等高，细绳中点挂有钩码．改变两段橡皮筋间的夹角，让学生观察橡皮筋发生怎样的变化，并分析其中原因． [引导学生] 合力一定时，分力随夹角增大而增大当θ＞120o时，分力＞合力

回顾视频，采用特殊装置时，铁丝的夹角比较大，故可以用较小的的力拉断铁丝。

三、【课堂小结】： 力的分解的一般步骤：

(1)根据力的作用效果确定两个分力的方向．(2)根据已知力和两个分力方向作平行四边形．(3)根据平行四边形确定分力的大小和方向

四、【板书设计】

1、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行定则．

3、通常按力的作用效果来进行力的分解．

4、力的分解的一般步骤：

五、【作业布置】

第二篇：高中物理《力的分解》说课稿

高中物理说课稿：人教版高中物理必修一《力的分解》优秀说课

稿模板

海南省儋州市第一中学 李孔韧

一、说教材

（一）教材的地位和作用

“力的分解”是人教版物理必修Ⅰ第三章第五节的内容，是在学生学习了前一章“力的基础知识”及“力的合成”之后而编排的。由于分解法是处理力的运算的手段和方法。它为位移、速度、加速度等矢量的分解及牛顿第二定律的应用奠定了基础。并且它对矢量运算普遍遵从的规律“平行四边形定则”作了更加深入的应用。所以说本节内容具有基础性和预备性。

（二）教学目标

根据新课程标准，我设计如下的三维目标。

1．知识目标：

（1）认识力的分解同样遵守平行四边形定则，可以有无数组解。

（2）知道力按作用效果分解，并能根据具体情况运用力的平行四边形定则根据几何关系求解分力。

2．过程与方法：

（1）在过程中观察合力与分力关系，会分析物体受力及作用效果。

（2）通过具体实例，了解力的分解。

（3）知道某些情况下，分力可以比合力大，而且可大很多。

3．情感目标：

培养分析观察能力，物理思维能力和科学的研究态度。

（三）教学重点和难点

教学重点：

掌握力的分解方法对学生运用牛顿第二定律，特别是为以后学习动力学知识更为重要。因此我确定本节的重点内容为：力的分解方法。

教学难点：

目前学生的主要困惑是：如何正确分解一个已知力？因此我把本节课的难点内容确定为：如何根据力的作用效果确定两个分力的方向

二、说教法与学法

在教法上采用实验演示、师生讨论的教学方法。学法上让学生观察实验、实验探究、分组交流等，使学生主动、积极参与到学习中来，充分体现了学生的主体地位，让学生在动手探究的过程中体验和发现成功的喜悦。

三、说学情分析

学生通过前面知识的学习，已掌握了合力与分力的等效替代的方法，并通过力的图示法认识了力的平行四边形定则，为本节课的探究学习奠定基础。

四、教学设计流程图

五、说教学过程

基于以上分析，为使本堂课围绕重点、突破难点，同时让学生在课堂教学中能力得到提高，我设计如下教学过程。

（一）新课引入

创设情景（视频播放）

为什么人从绳子的中间用力拉时能够容易把车拉动呢？

设计意图：我从生活情景中引入新课，是为了激发学生的好奇心，活跃课堂学习氛围，同时能培养学生学习物理的兴趣。

（二）新课教学

⑴复习力的合成，便于学生学习新课。

⑵提出问题：力的分解应如何进行？

结论：力的分解是力的合成的逆运算。

⑶如何确定两个分力的方向呢？根据平行四边形定则来分解又如何呢？

这样设计是使学生明确已知一个力，如果根据平行四边形定则可以作出无数多个分力。

如果给定两个分力的方向，分解的答案能唯一确定吗？

⑷探究Ⅰ（演示实验）

观察在斜面上的小车，其重力产生的效果。

步骤一：倾角不变情况下，在小车上一大钩码，待稳定后引导学生观察。

步骤二：在小车重力不变情况下，改变倾斜角，引导学生观察。

设计意图：用软的薄板做斜面是使小车重力压斜面的效果更加的明显；用弹簧是让学生更容易观察小车重力产生沿着斜面向下滑的作用效果。

课堂训练：已知一个力，根据这个力的作用效果来确定两个分力的方向，接着根据平行四边形定则计算分力的大小。

目的：让学生及时的应用知识。

⑸探究Ⅱ（分组实验）

设问：如图，大人斜向上拉车的力产生哪些效果？

[器材]（每两个学生一套）台秤、木块（一侧面带羊眼）、夹有滑轮的支架各一个，钩码细线若干。

[步骤] ①把木块放在台秤上，如图，在实验记录表中第一行记录台秤的读数。

②用细绳一端与木块上的羊眼相连，另一端与钩码相连，并把绳子挂在支架上的滑轮上。保持滑轮的高度不变，增加绳上的钩码，在表中记录台秤相应的读数。

③保持钩码不变，改变滑轮的高度h，在表格中记录台秤相应的读数。

滑轮的高度 ── h1 h2 h3 h4

悬挂钩码的重力 ──

台秤的读数

竖直向上拉的效果力 ──

结论 2 3 4 5

设计意图：通过探究实验，让学生亲自体验科学探究过程，并在探究的过程中突破教学重点和难点。使学生明确斜向上的拉力产生两个作用效果，一个是竖直向上拉物体的作用效果，另一个作用效果是使物体向前滑动。

课堂训练：已知一个力，根据这个力的作用效果来确定两个分力的方向，接着根据平行四边形定则计算分力的大小。

结论：确定两个分力的方向后，根据几何知识就能计算分力的大小。

设计意图：培养学生利用知识去分析问题、解决问题，同时提高学生应用知识的能力。

⑹利用力的分解知识解释下列现象

①呼应新课引入（视频播放）

设问：为什么人从绳子中间拉车时更容易把车拉动呢？

为什么将绳子逐渐拉开时，绳子会断呢？

②动画演示。

设计意图：创造一个充满活力的课堂，培养学生应用物理知识来解决生活问题，让学生从生活走进物理，从物理走进生活。同时使用动画演示，使课堂教学的效率大大提高。

⑺小结与作业

小结：

①根据力的实际效果进行力的分解。

②根据力的平行四边形定则计算分力的大小。

布置作业：70页的第2、第3题

设计意图：培养学生分析物理问题、解决物理问题的能力。

⑻板书设计：

①根据力的实际效果进行力的分解。

②根据力的平行四边形定则计算分力的大小。

③分力可以比合力大。

设计意图：把整节课的重点内容呈现给学生，让学生一目了然。

第三篇：高中物理必修2力的分解教案

《力的分解》教案

一、教材分析

《力的分解》是人教版教材高一物理必修1第三章第五节的内容。，学生在学习本章节之前已经学习了重力、弹力、摩擦力和力的合成的知识，为力的分解奠定了良好的基础，同时分解法是处理力的运算的手段和方法，深入学好本节课的矢量运算的平行四边形定则，对于在以后把位移、速度、加速度等矢量的分解及牛顿第二定律的应用奠定了基础。所以本节的内容在高一物理学习中占有不可忽视的作用。

二、学情分析

对于学生高一年级的学习,最突出的是学科门类齐全,教学时间安排紧凑。相当于高一新生来说，高中学习任务繁重，学习时间紧张，尤其在物理的学习上，高中物理教学要求学生有较强的抽象思维能力和逻辑思维能力，课堂教学进度快,教学密度大,需要学生自己多分析、思考、练习,才能真正掌握物理的知识。

在学习了前面运动的描述、匀变速直线运动的研究这两章节的学习后，学生在大体上开始适应高中物理的教学模式与学习方法，在观察与思考能力上得到一定的提高，在本节课之前，学生通过前面知识的学习，已掌握了一些基础的力，并且通过学习力的合成认识了力的平行四边形定则，为本节课的探究学习奠定基础。

三、教学目标

根据本教材的结构和内容，结合着高一年级学生他们的认知结构及其心理特征，我制定了以下的教学目标：

1．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）认识力的分解同样遵守平行四边形定则，可以有无数组解。

（2）学会按力的作用效果分解，并能根据具体情况运用力的平行四边形定则根据几何关系求解分力。2．过程与方法：

（1）在过程中观察合力与分力关系，会分析物体受力及作用效果。（2）通过具体实例，了解力的分解。

（3）从物体的受力情况分析其力的作用效果，培养学生分析问题、解决问题的能力。3．情感态度与价值观：

培养分析观察能力，物理思维能力和科学的探究态度。

四、说教学的重、难点

教学重点是（1）理解力的分解是力的合成的逆运算。（2）理解并掌握掌握运用平行四边形定则进行力的分解

教学难点是（1）力的分解具有唯一性的条件。（2）熟练应用矢量的运算方法并能解决实际问题是本节的．

为了讲清教材的重、难点，使学生能够达到预期的教学目标，我再从教法和学法上谈谈：

五、教法和学法 基于本节内容的特点，我主要采用了以下的教学方法：

1、直观演示法（即利用图片等手段进行直观演示），激发学生的学习兴趣，活跃课堂气氛

2、活动探究法（即引导学生通过创设情景等活动形式获取知识）以学生为主体，使学生的独立探索性得到了充分的发挥，培养学生的自学能力、思维能力、活动组织能力

3、集体讨论法（即针对学生提出的问题，组织学生进行集体和分组讨论）促使学生在学习中解决问题，培养学生的团结协作的精神

最后在老师的指导下进行讨论，然后进行归纳总结，得出正确的结论。

在学法方面，通过让学生观察现象、思考探究、课堂交流等方式，最终学会运用数学几何思想去解决物理问题。

六、教具学具：三角尺、小车、薄板、直木板、弹簧秤、砝码、七、说教学过程

在这节课的教学过程中，我注重突出重点，条理清晰，紧凑合理。各项活动的安排也注重互动、交流，最大限度的调动学生参与课堂的积极性、主动性。

1、导入新课：（2—3分钟）

通过引入生活中常见的拖拉机拉耙的情景，分析研究耙在水平方向的前进和竖直方向上在泥土中的深度，让学生进行课堂的讨论，使学生知道耙受到斜向上的拉力可以有两个作用效果，一个是竖直向上拉耙的作用效果，另一个作用效果是使耙向水平方向运动，从而提出新课力的分解。

2、讲授新课：（35分钟）

第一：复习力的合成，方学生回忆巩固平行四边形定则，便于学生学习新课。

第二：提出问题：力的分解应如何进行？

通过学生的发言和老师的讲解，得出结论：力的分解是力的合成的逆运算。第三：提出如何确定两个分力的方向呢？根据平行四边形定则来分解又如何呢？ 这样设计是使学生明确已知一个力，如果根据平行四边形定则可以作出无数多个分力。这个是这节课的难点。分析力的分解在唯一解的情况。

然后进行实验演示，用软的薄板做斜面这样是使小车重力压斜面的效果更加的明显，用弹簧勾住小车，另一端固定在竖直板上，用弹簧是为了让学生更容易观察小车重力产生沿着斜面向下滑的作用效果。

在观察在斜面上的小车时以两个步骤进行：

步骤一：倾角不变情况下，在小车上逐渐加大钩码，待稳定后引导学生观察小车运动情况。

步骤二：在小车重力不变（即钩码一定）情况下，改变倾斜角，引导学生观察小车运动。

通过以上实验让学生从触觉和视觉两方面去感受斜面上重物所产生的效果，通过正交分解的方法对小车在平行斜面与垂直斜面方向上进行分解，得到重力所产生的两个效果。

G

G12GsinGcos

再由以上两个式子判断两个分力随重力与斜面倾角的变化。

为了帮助学生消化理解新知识，再设置了这样两个问题让学生去讨论。

（1）公园的滑梯倾角为什么比较大？

（2）为什么高大的立交桥要建有很长的引桥？

接着用多媒体展示实物给学生解释 劈的工作原理及拱桥的道理，让学生去感受分力与夹角之间的关系。

在这一过程中主要是通过生活中的实例来讲解力的分解的应用，让学生意识到物理既源于生活而又走向生活。

最后通过学生学习习近平行四边形定则的运用，再让学生回顾位移等矢量，看书本上矢量相加的内容，提出三角形定则，让学生知道了解掌握矢量标量的概念。

3、课堂小结，强化认识。（2—3分钟）总结本节课重点：力的分解是力的合成的逆运算同样遵守平行四边形定则让学生掌握两点 ①根据力的实际效果进行力的分解。

②根据力的平行四边形定则计算分力的大小。

对于本节课的难点

1，力的分解具有唯一解的情况。

2，在具体情况中是根据力的作用效果确定两分力的方向，然后再利用力的平行四边形定则确定两分力的大小。4.作业布置

做好书本课后的问题与练习，整理好课堂笔记。

八、板书设计

①根据力的实际效果进行力的分解。

②根据力的平行四边形定则计算分力的大小。

③三角形法则的图示。

第四篇：高中物理《力的分解》教学设计

高中物理《力的分解》教学设计

一、教材内容

经全国中小学教材审定委员会2004年初审查通过，人教育出版社出版的普通高中课程标准实验教科书《物理必修①》，第三章第5节内容“力的分解”。

二、教学目标

1．知识与技能

（1）理解分力的概念，理解力的分解是力的合成的逆运算，遵循平行四边形定则。

（2）初步掌握一般情况下力的分解要根据实际需要来确定分力的方向。

（3）会用作图法和直角三角形的知识求分力。

（4）能区别矢量和标量，知道三角形定则，了解三角形定则与平行四边形定则的实质是一样的。

2．过程与方法

（1）进一步领会“等效替代”的思想方法。

（2）通过探究尝试发现问题、探索问题、解决问题能力。

（3）掌握应用数学知识解决物理问题的能力。

3．情感态度与价值观

（1）通过猜测与探究享受成功的快乐。

（2）感受物理就在身边，有将物理知识应用于生活和生产实验的意识。

三、教学重点、难点

在具体问题中如何根据力的实际作用效果和平行四边形定则进行力的分解。

四、教学手段、方法

运用多媒体教学手段，将启发式教学方法和探究式教学方法融合在一起。

五、教学过程

（一）引入新课

课前播放“众人划桨开大船”歌曲。

师：一个国家，一个集体，只有同心协力，集大家的力量，才有更好的发展。

这里的集大家的力量，与物理学的合力是不是一样的？有没有区别，区别在哪里？物理上的合力是怎样求解的？

学生回答：有区别，集大家的力量是代数相加，力的合成是按平行四边行定则来求解的。

师：合力与分力效果相同，但不是同时并存。

一个力是否可以产生几个效果呢？

（二）力的分解

展示一张拉旅行箱的图片，如图1所示。

师：人的拉力有什么作用效果？引出分力的概念。

学生讨论回答：1．使旅行箱水平前进的效果；2．向上提旅行箱的效果。

师：这两个效果相当于两个分力产生。

1．分力：几个力，如果它们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。

注意：几个分力与原来那个力是等效的，它们可以互相代替，并非同时并存。

2．力的分解：求一个已知力的分力叫力的分解。

3．力的分解法则

师：分力F1、F2的合力是什么？用什么法则？

学生回答：是F，平行四边形定则。

师：可见，力的分解是力的合成的逆运算。力的分解同样遵守平行四边行定则。

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F1、F2。如图2所示。

师：将一个力分解，如果没有条件限制，情形如何？

通过作图，对于一条对角线可以作出无数个不同的平行四边形，如图3所示，可以分解为无数对大小、方向不同的力。

那么在实际问题中如何将一个力进行分解呢？

4．力的分解方法

例1 如图4所示，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，应当怎样将重力分解？两个分力的大小与斜面的倾角有什么关系？

学生分析：重力对物体的作用效果：（1）使物体沿斜面向下滑动（2）使物体压紧斜面

播放一段实验视频，进一步说明重力产生的两个效果。

解析

当斜面的倾角θ增大时，F1增大，F2减小。

车辆上桥时，分力F1阻碍车辆前进，车辆下桥时分力F1使车辆运动加快。为了行车方便与安全，高大的桥要造很长的引桥，来减小桥面的坡度。如图5所示。

例2 在竖直墙上固定一个轻支架，横杆AC垂直于墙壁，绳BC跟墙的夹角为θ，在支架的C点挂有一个重为G的物体，如图6所示。则杆AC．绳BC的所受力的大小？

师：C点受到绳子向下的拉力F，大小等于G，对绳BC和杆AC产生什么的效果？

学生分析：对绳BC产生拉的效果；对杆AC产生压的效果。

播放一段实验视频。

师：将F沿这两个方向分解成两个分力。如图6所示。

解析：杆AC．BC的所受力的大小分别为

方

法

总

结

：

可见，在实际的问题中力的分解是按力的实际作用效果来进行分解的。

（三）矢量相加的法则

师：一个人从A走到B，发生的位移是x1，又从B走到C，发生的位移是x2，在整个过程中，这个人的位移是x。如图7所示。

如果平行地移动位移矢量x2，使它的始端B与A重合，那么两次将构成一个什么形状呢？

学生回答：平行四边形。

师：位移矢量相加也遵从平行四边形定则。如图8所示。

从另一角度看，位移是x1和x2与合位移x又构成一个三角形，因此矢量相加也遵从三角形则。

三角形定则：将两个矢量首尾相接，再将第一个矢量的尾与第二个矢量的头相连接，即合矢量。

师：因此我们得到矢量与标量的定义。

矢量：既有大小又有方向，相加遵从平行四边形定则（或三角形定则）的物理量。

标量：只有大小，没有方向，求和时按照算术法则相加的物理量。

师：除了力、位移矢量外还学过什么矢量？

学生回答：速度

师：关于速度的变化，大家曾经求过一条直线上的，如图9所示，学生回答：Δv= v2－v①

师：若不一条直线上，如图10所示，一个物体的速度v1在一小段时间内发生了变化，变成了v2，你能根据v1、v2，按照三角形定则求出速度的变化量Δv吗？

学生猜测：

师：当变化前后不在一条直线上时，由①式可得v2=v1+Δv，只不过此时，“+”号应理解为矢量加，同样①式中的“－”号应理解为矢量减，故速度的变化Δv应将v1 的箭头和v2的箭头连起来，并且指向v2，如图11所示。

（四）问题与练习

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F1和F2。

（1）图甲，已知两个分力的方向，即图中α和β，求两力的大小。

（2）图乙，已知分力F1的大小和方向，求另一个分力F2的大小和方向。

（3）图丙，已知F1的方向和F2的大小，求F1的大小和F2的方向。

学生完成第（1）（2）两问。再课件演示，如图13甲、乙所示。

第（3）问师生一起探究，再课件演示。可分以下四种情形加以分析。

首先过F的箭头作F1的平行线，①当时，圆与F1的方向线相离，与F1的方向线没有交点，如图14所示，不能构成一个平行四边形，故此情形时，无解。

②当时，圆与F1的方向线相切，如图15所示，构成一个矩形，故此情形时，解的情况是唯一解。

③当

时，圆与F1的方向线相交于两点，可作出两个平行四边形，可以得到F1和F2的二个解，如图16所示。

故此情形时，解的情况是两解。

④当是唯一解。

时，圆与F1的方向线只相交一点，如图17所示，故此情形时，解的情况

可见，已知一个分力的大小和另一个分力的方向，解的情况是复杂的，有无解、唯一解和两解。

2．说一说，分力与合力的大小关系如何？

学生回答：合力可以大于任意一个分力；也可以小于任意一个分力；也可以等于任意一个分力。

课件演示。

（五）学以致用

展示一辆拖拉机陷入泥坑，只有一根绳子，怎样把它拖出来呢？

学生猜测探究。

课件演示。

（六）课外探究

1．请探究一下拉链的工作原理。

2．分析与探究刀、斧、凿的工作原理。

六、教学反思

本节课的教学与设计跟新课程的教学理念“从生活走向物理，从物理走向社会”相一致。通过本节课能使学生感受到物理就在身边，能激发学生学习物理的兴趣。通过学生探究猜测和视频播放相结合的方法，使具体的问题中某力的分解是按力的实际作用效果来分解的教学难点很容易化解；在“问题练习1中第（3）”和“学习致用”的方法分析，对学生的数学知识要求较高，要加适当的引导，否则学习不容易接受。不足的是关于人拉旅行箱的力实际上是不一定沿拉杆方向的，而在此处却画了沿拉杆方向，因为没有一个更合适的方向好画。

第五篇：高中物理 第三章第五节3.5力的分解教案

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3.5力的分解

一、教材分析

高中物理必修1第五章第二节力的分解是在学生学习了前一章力的基础知识及力的合成之后而编排的。由于分解法是高中物理解决复杂问题的一种重要的方法。它为位移、速度、加速度等矢量的分解奠定了基础。并且它对矢量运算普遍遵守的规律“平行四边形定则”作了更加深入的了解。所以说本节内容具有基础性和预备性。因此，力的分解这节课在整个教材中的地位也是显而易见的

二、教学目标

1、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。

2、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。

3、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。

三、教学重点

（1）理解力的分解是力的合成的逆运算。（2）掌握运用平行四边形定则进行力的分解。

四、教学难点

（1）力的分解具有唯一性的条件。（2）力分解时如何判断力的作用效果及确定两分力的方向。

五、教学过程

［新课导入］

【演示实验】

用一根细线提起一个重物和用两根细线同时提起这个重物，在实验演示之前先展示问题.师:是一根细线容易断还是两根细线容易断? 生:（非常肯定地回答）当然是一根细线容易断.实际演示，当两根细线之间的夹角较大时，两根细线中的一根先断

通过实际实验，和学生的认识形成较大的反差，可以激发学生兴趣，引发学生进一步的思考.师:我们学习完这一节课“力的分解”之后就会明白这个问题.［新课教学］

一、力的分解

师:我们上一节课学习了力的合成，现在我们学习力的分解，大家根据力的合成的定义方法来定义一下什么是力的分解.生:求一个力分力的过程和方法叫做力的分解.师:求合力的方法是什么？ 生:（一起回答）平行四边形定则.亿库教育网

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http://www.xiexiebang.com 师:那么求分力的方法是什么？大家大胆地猜想一下.学生探究讨论力的分解的方法

生:（小声、不敢肯定，有些犹豫）可能也是平行四边形定则.师:你得出这个结论的依据是什么？

生:从逻辑角度讲，这两个分力的合力就是原来被分解的那个力，所以力的分解是力的合成的逆运算.因为力的合成遵循平行四边形定则，那么力的分解也应该遵循平行四边形定则.师:（微笑鼓励）刚才这位同学分析得非常好，像这种方法，我们并没有通过实验来验证结论，而是通过逻辑推理进行分析探究，这种研究问题的方法叫做理论探究.根据这个结论，要分解一个力，我们应该把这个力当成什么？

生:我们要把这个力当成平行四边形的对角线.师:当用平行四边形的对角线表示合力时，那么分力应该怎样表示? 生:分力应该是平行四边形的两个邻边.师:如果对角线确定了以后，根据几何学的知识，它的两条邻边是不是就唯一确定了呢？ 生:不是，当对角线确定了以后，它相邻的边有很多组.师:同学们在练习本上作出一条对角线，然后作这条对角线相邻的两条边，看能够做多少条.学生练习，体验不加以限制的话，一个力的分力有无数组解 生:有无数组解.师:这样研究一个力的分力显然是不可能的，也是不现实的，那么我们应该怎样研究一个力的分力呢？

生:可以放在具体受力环境中进行解决.【演示实验】参考实验，可以进行实物投影（图3－5－1）

图3－5－1 师:一个水平放置的薄木片，在它的上面放置一个小物体，可以观察到什么现象 生:可以看到薄木片被压弯.师:这一个效果是由什么原因引起的？

生:是由于物体本身的重力引起的，它产生了一个使物体向下压的效果.师:我们能不能把木片竖直放置而使物体静止呢？如果不能，应该怎样做才能使它静止？

生:当然不能，应该用一个绳子拉住物体才能使它静止.师:为了使力的作用效果更容易被观察到，我们用一根橡皮筋代替绳子，当木片竖直放置时（图3－5－2），橡皮筋发生了形变，也就是受到了弹力；木片是不是发生了形变？

图3－5－2 继续演示实验

师:仔细观察木片竖直放置时，木片的受力形变情况和橡皮筋的受力形变情况应该是怎

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http://www.xiexiebang.com 样的呢？

生:木片不发生弯曲，说明木片没有受到物体力的作用；橡皮筋被拉长了，说明橡皮筋对物体有力的作用.师:使橡皮筋发生形变的力是什么力？

生:原因还是由于物体受到重力使橡皮筋发生了形变.师:如果既不竖直放置木片，也不水平放置木片，而是让木片与地面成一角度（图3－5－3），我们再来看一下橡皮筋和木片的形变情况.图3－5－3 生:木片和橡皮筋同时发生了形变，说明两个物体都受到了力的作用.多媒体投影例题

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，但它并不竖直下落.从力的作用效果来看，应该怎样将重力分解？两个分力的大小与斜面的倾角有什么关系？

师:大家可以讨论探究应该怎样解决这个问题.学生讨论探究，自己独立完成解答过程 生:根据刚才的分析，根据重力产生的效果，重力应该分解为这样两个力:平行于斜面使物体下滑的分力F1、垂直于斜面使物体压紧斜面的力F2.师:由几何关系可知，这两个力和重力之间的关系是怎样的？

生:F1=Gsinθ，F2=Gcosθ.师:由刚才那位同学推导出的公式知，这两个分力的大小与物体本身的重力和斜面倾角θ有关，有什么关系？

生:斜面倾角θ增大时，F1和F2都减小.师:下面我们再通过实验验证一下是不是这样.【实验验证】 通过抬高木片的一端使木片与地面间的夹角逐渐增大，通过观察橡皮筋的形变量来看F1的变化，通过观察木片的形变程度的观察来看F2的变化.（注意:如果物体是一个木块的话应该让木块和木片之间的摩擦很小，也可以用小车代替木块来做实验，因为滚动摩擦比滑动摩擦要小）

动画模拟刚才实验的过程，以便学生能够更为全面地了解两个分力的变化情况 投影展示桥梁的引桥，引发问题

师:我们知道，桥梁建设得越长，消耗的生产资料越多，为什么桥梁的引桥还要建设那么长呢？

生:增大引桥的长度的目的是减小桥与地面之间的夹角，从而使汽车的重力沿桥面方向的分力减小，减少交通事故的发生.师:刚才这位同学分析得很好，为了加深对力的分解的认识，我们看以下的练习题.【课堂训练】

1.如果斜拉桥塔柱两侧的钢索不能呈对称分布，如图3－5－4所示，那么怎样才能保持塔柱所受的合力竖直向下呢？

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图3－5－4 解析:因为钢索的斜向拉力会对塔柱产生两个效果:一方面竖直向下压塔柱，另一方向沿水平方向拉塔柱，故可以把两个斜向的拉力各分解为一个竖直向下的分力和一个水平方向的分力.要使一对钢索对塔柱拉力的合力竖直向下，如图3－5－5所示，只要它们的水平分力大小相等就可以了，即F1x=F2x，而F1x=F1sinα，F2x=F2sinβ

图3－5－5 所以有F1sinα=F2sinβ，即

F1F2sinsin.结论:两侧拉力大小应跟它们与竖直方向夹角的正弦成反比.2.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=20 N的光滑圆球，如图3－5－6所示.试求这个球对斜面的压力和对挡板的压力.图3－5－6 答案:20334033 N N 解析:球受到向下的重力作用，这个重力总欲使球向下运动，但是由于挡板和斜面的支持，球才保持静止状态，因此球的重力产生了两个作用效果，如图所示，根据作用效果分解为两个分力:（1）使球垂直压紧斜面的力F2；（2）使球垂直压紧挡板的力F1.由几何知识可得F1与F2的大小.如图3－5－7所示，三个力可构成一个直角三角形.图3－5－7 由几何关系得，球对挡板的压力F1=Gtanα=

2033 N，亿库教育网

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http://www.xiexiebang.com 其方向与挡板垂直.球对斜面的压力F2=

Gcos4033 N，其方向与斜面垂直.（注意:以上两个例题可以根据学生的实际情况选用，其中第一个难度大些，可供学生整体水平较高的班级使用，第二个和我们的例题类似，可以在例题之后直接进行，如果再进一步地研究这个问题，可以使挡板缓慢地逆时针旋转，让学生求解在这种情况下重力的两个分力的变化情况，锻炼学生分析动态变化的问题的能力）

二、矢量相加法则

师:通过这两节课的学习，我们知道力是矢量，力的合成与分解不能简单地进行力的代数加减，而是根据平行四边形定则来确定合力或者分力的大小和方向.前面我们学过的矢量还有位移，位移的相加也遵循平行四边形定则吗？我们来看教材69页“矢量相加法则”这部分内容，然后回答有关问题.学生阅读课本有关内容，初步认识平行四边形定则不仅仅适用于力的合成与分解，同样也适用于其他矢量的合成与分解，通过学生自己总结分析，可以提高学生物理知识的迁移能力、用一种方法解决不同问题的能力.师:位移的矢量合成是否遵守平行四边形定则? 生:位移的合成也遵守平行四边形定则.师:什么叫三角形定则? 生:把两个矢量首尾相接从而求出合矢量的方法，叫做三角形定则.平行四边形定则和三角形定则实质上是一样的，只不过是一种规律的不同表现形式.师:什么叫做矢量，除了位移和力，我们所学的哪些物理量还是矢量？

生:既有大小又有方向，并且在相加时遵从平行四边形定则（或三角形定则）的物理量叫做矢量.除了位移和力之外，我们所学过的速度、加速度等都是矢量.师:什么是标量，我们以前所学的哪些物理量是标量? 生:只有大小，没有方向，求和时按照算术法则相加减的物理量叫做标量.我们以前所学过的质量、体积、距离、密度、时间等物理量都是标量.【课堂训练】

举重运动中保持杠铃的平衡十分重要.如图3－5－8所示，若运动员举起1 800 N的杠铃后双臂保持106°角，处于平衡状态，此时运动员两手受力各为多大？（sin53°=0.8，cos53°=0.6）

图3－5－8 答案:1 500 N 解析:方法一:取杠铃为研究对象，受到重力和两手对它的作用力，如图3－5－9所示，为方便起见，把三个力画成共点力.将两个FN分解为竖直方向和水平方向的分力FN和FN，xy如图3－5－10所示，则有G=2FN=2FNcos53°，可解得FN=1 500 N.y亿库教育网

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图3－5－9

图3－5－10 方法二:将它们移到同一点，再把两个FN合成，得图中所示的菱形，加一条辅助线后得

G到四个直角三角形，所以FN=

六、课堂小结

2cos53=

9000.6 N=1 500 N.对于力的分解，学生比较容易理解，而对于力的分解要按照力的实际作用效果进行分解这一点，较难理解.这节课多处增加了学生参与，并通过亲身体会力的作用效果的这个小实验，激发学生的学习兴趣，培养学生动手操作和分析实际问题的能力、归纳问题的能力.把物理公式与生活实际联系起来，用物理语言解释生活现象.通过分析日常生活中应用力的分解的现象，让学生知道物理与生活是息息相关的，培养学生观察生活现象、发现问题、建立物理模型、用物理模型解决问题、用物理语言解释现象的能力.对于正交分解的掌握，老师们可以根据各自的情况进行补充，因为正交分解的方法在今后的学习中经常用到，是最常见的一种处理力的方法，可以根据实际情况安排一节习题课，增加学生对力的分解知识的理解.亿库教育网

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