3.4.2 力的分解 教学设计 -2024-2025学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册

教学课题 力的分解 所用教材 教材名称： 高中物理必修 第　一　册，第　三　章　4　节　72-75　页 出版社：　人民教育出版社　 教学目标 【物理观念与知识】 1. 知道分力的概念，能用平行四边形定则进行力的分解； 2. 能够从力的作用效果理解合力、分力及力的合成、力的分解； 3. 能用正交分解法进行力的分解。 【科学思维与探究】 1. 理解平行四边形定则的特点，掌握平行四边形定则，知道它是矢量合成的普遍规律，知道矢量与标量运算法则是不同的； 2. 通过对合力与分力的认识，理解等效替代的物理思想。 【科学态度与责任】 通过力的合成和分解的学习，感受对立统一的观点在物理学中的意义。 教学重点 从力的作用效果分解力，正交分解法； 合力与分力的关系； 平行四边形定则及其应用。 教学难点 理解合力与分力的等效替代关系； 从力的作用效果分解力，并用以解释生活现象。 课时安排 1课时 教学用具 PowerPoint 教学方法 讲授法、讨论法 教 学 过 程 及 内 容 一、课前复习，引入新课 1.力的合成及方法（平行四边形定则、三角形定则） 学生思考： ①若多个力首尾相连构成闭合多边形，则合力是多少？ ②怎样确定两个力合力的范围？如果是三个力呢？ ③一个力的分解有几种方法？只有一种吗？ ④合力与分力，哪个是真实存在的？哪个是假象的？ ⑤合力、分力的大小均已知，合力有几种分解方法？（根据其大小关系分类讨论） 二、新课教学 （一）根据力的作用效果分解力 教师分别投影展示各个模型，引导学生对每个模型进行受力分析，让学生判断如何根据力的作用效果分解力。 1. 斜面滑块模型 根据重力的作用效果，将其分解为沿斜面方向和垂直于斜面方向的分力G1与G2，作用效果分别为：使物体产生下滑的趋势；挤压斜面，使斜面产生形变。 学生思考：为什么高大的桥要造很长的引桥？（减小斜面的倾斜程度，使汽车更容易上坡） 2. 三角支架模型 根据重力的作用效果，将其分解为沿AB方向和沿BC方向的分力F1与F2，作用效果分别为：拉AB杆（或绳）；挤压BC杆。 3. 两绳拉重物模型 根据重力的作用效果，将其分解为分别沿绳方向的分力F1与F2，作用效果分别为：拉绳AO与拉绳BO。 学生思考：不断增加重物的质量，哪根绳子会先断？（BO绳受的拉力更大，BO绳先断） 4. 斧头劈柴模型 根据力F的作用效果，将其分解为垂直于两个锋面的分力F1与F2，作用效果为挤压与锋面接触的木头。 学生思考：如何设计斧头，使木头更容易被劈裂？（减小锋面的夹角θ） 教师提醒学生注意： ①把一个力进行分解，仅是一种等效替代，不能认为在分力的方向上有施力物体。 ②分析物体受力时，分力和合力不能共存。 ③一个力与该力的分力性质相同。 （二）正交分解法 教师提问：前面我们学习了根据力的作用效果来分解力，但是如果物体受到多个力的作用，并且有的力的作用效果还很难确定，如何进行合成和分解呢？ 教师讲解正交分解法：根据物体的受力情况，选取合适的互相垂直的坐标系，将所有力投影到坐标系的方向上，基于物体的运动状态，分析这两个方向上的合力大小（物体保持静止或匀速直线运动的状态时，两个正交方向上的合力均为零）。正交分解法是处理相对复杂的多力的合成与分解的常用方法。 例1：如图，重力G=100N的物体置于水平面上，给物体施加一个与水平面成θ=30°的拉力F，F=20N，受到力F作用后物体仍然处于静止状态.求： (1)物体受到的支持力. (2)物体受到的摩擦力. 例2：如图所示，一重为G的物块放置在倾角为α的斜面上，并受外力F，F与水平面的夹角为θ，求物块所受的支持力N。 ①当θ=45°时，该如何正交分解最合适？ ②当θ=75°时，此时又该如何正交分解最合适？ 三、课堂小结 师生共同讨论： ①什么叫力的分解？力的分解一般遵循什么规律？ ②一个力的分解方法有几种？通常用什么方法进行力的分解？ 板 书 设 计 学科网（北京）股份有限公司 $$