1、“力的分解”教学实施方案江苏省南京师大附中 王小平【教学目标】知识与技能1知道分力的概念及力的分解的含义。认识到力的分解与力的合成互为逆运算并满足平行四边形定则。2了解力的分解具有惟一性的条件。掌握根据力的效果进行分解的方法。二、过程与方法1培养观察、实验能力,学生通过观察实验理解力的等效性。学会用作图法和计算法去处理问题,学习用数学工具解决物理问题的方法,培养运用数学工具解决物理问题的能力。2强化“等效替代”的科学方法。三、情感、态度与价值观1学习和领会“等效替代”的科学思想。2通过联系实际,培养学生研究周围事物的习惯,培养学生分析观察能力、物理思维能力和科学的研究态度。3通过学生的学习,使
2、学生了解到物理规律与数学规律之间存在的和谐美。【教学重点】理解力的分解是力的合成的逆运算,利用平行四边形进行力的分解。在具体情况中运用平行四边形定则进行力的分解。在具体问题中正确确定力的作用效果从而明确力的方向,根据平行四边形法则进行力的分解。【教学难点】力的分解具有惟一性的条件。正确确定分力的方向。求解分力大小的数学方法。【教学方法】实验法、类推法。【教学过程】一、新课引入设问 1:为什么帆船可以逆风行舟?(学生讨论,教师不给结果。)趣味实验:“四两拨千斤”实验及对实验现象的解释。(学生讨论,教师不给结果。)要清楚地解释以上现象正是本节课的学习内容。二、新课展开设问 2(回顾、铺垫):什么叫
3、合力?什么叫力的合成?合成遵循什么法则?合成遵循的原则是什么?力产生的效果是什么?教师总结:如果原来几个力产生的效果跟一个力产生的效果相同,这个力就叫做那几个力的合力。求几个力的合力叫做力的合成;力的合成遵循力的平行四边形定则。设问 3:什么是分力?什么是力的分解?分解遵循什么法则? 1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的那个力的分力。2求一个已知力的分力叫做力的分解。3力的分解是力的合成的逆运算,力的分解遵循平行四边形法则。问题探讨 1:如果没有其它限制,对于同一条对角线,可以作出无数个不同的平行四边形(如图)。这就是说一个已知的力可以分解成无数对不同的
4、共点力,而不像力的合成那样,一对已知力的合成只有一个确定的结果。那么要使一个力的分解是惟一的,对两分力有什么要求?引导:如果已知两个分力的方向,分力有几组可能的解?如果已知两个分力的大小,分力有几组可能的解?如果已知一个分力的大小和另一个分力的方向,分力有几组可能的解?如果已知一个分力的大小和方向,分力有几组可能的解?讨论得出:要使一个力的分解有惟一解有下列可能:已知两个分力方向。已知一个分力大小和方向。设问 4:对一个具体的分解如何确定两个分力的方向?(引导学生根据力的作用效果(压、拉)来确定两个分力的方向。)1演示实验:将图中球的重力进行合理的分解。(通过在物体和挡板间增加海绵来放大形变效
5、果,这本身也是一个很好的实验手段。)结论:重力的效果是使物体垂直压挡板和斜面。2感知力的作用效果实验:实验过程:将橡皮筋套在中指上,将铁钉与橡皮筋连接,钉尖端卡在手心处,用另一只手向下拉铁钉与橡皮筋的连接处,体会一下向下的拉力 F 产生的效果?教师总结并分析:图中拉力 F 分解成 F1和 F2,F 1压缩铁钉,F 2拉伸橡皮筋。尽管力的分解没有确定的结果,但在解决具体的物理问题时,一般都按力的作用效果来分解。问题探讨 2:如何具体地确定两个分力的大小?(解析法、图示法)例 1:将一个物体放在斜面上,物体受到竖直向下的重力,重力产生的作用效果如何?学生分析:效果一:使物体沿斜面下滑。效果二:使物
6、体紧压斜面。大小为:F 1Gsin,F 2Gcos。分析讨论:当斜面倾角 增大时,分析 F1和 F2如何变化?随 角的增大,F 1增大,F 2减小。解释:高大的桥为什么要造很长的引桥?公园的滑梯为什么较陡?例 2:用两根轻质的绳子 AB 和 BC 吊一个 05kg 的灯如果 BC 绳处于平,AB 绳与水平夹角为 60,求绳 AB 和 BC 所受的拉力。(g98N/kg)总结:求解分力大小时可用解三角形的方法和图示法。作图法直观、但误差较大,特殊角度时用计算法,精确、简便。呼应引入新课时遗留的问题:A对逆风行舟现象的解释B对“四两拨千斤”探索性实验:利用直尺、钩码大致地测量出棉线的最大拉力。三、小结1力的分解从理论上按照平行四边形定则分解是无数组的,但分力与合力是在相同的作用效果的前提下相互替换,在此意义上分解是唯一的。2力的分解是解决问题的一种手段,一个力应该怎样分解取决于解决问题的需要。3计算分力大小的主要方法是解三角形。