第三节 力的分解（表格式教学设计）物理沪科版必修第一册

该高中物理教学设计聚焦“力的分解”核心知识点，通过学生拉轮胎负重跑的生活情境导入，揭示力的作用效果，明确分解是合成的逆运算，基于已学平行四边形定则，为后续力的平衡问题学习搭建支架。 此资料以生活情境激发兴趣，通过斜拉、斜面、三角支架等模型建构培养科学思维，结合橡皮筋受拉等实验探究强化物理观念，助力学生掌握分解方法，也为教师提供重难点突破路径，提升教学效率。

第三节 力的分解（教学设计） 年级 高一 学科 物理 课时数 课题 第三章 相互作用与力的平衡 第三节 力的分解（教学设计） 教学 目标 物理观念 1. 理解“力的分解”是与“力的合成”等效的逆运算； 2. 明确力是矢量，分解与合成均遵循平行四边形（或三角形）定则； 科学思维 1. 能根据已知条件利用几何法（平行四边形、三角形）进行推理，判断分解力解的个数； 2. 学会在不同参照情景中灵活选择坐标系，提高数学化物理问题的能力。 科学探究 1. 通过“橡皮筋受拉”“斜面木块”演示实验，观察不同分解方式的等效性 教材 分析 本节内容处于“相互作用与力的平衡”之后，“力的合成”之前，是本章第二个重要的矢量运算方法。学生已掌握力的概念、平行四边形定则及力的合成，为进一步学习力的平衡、受多个力作用问题的解答奠定基础。 教学重点 1. 力的分解定义及其与合成的对应关系； 2. 按作用效果选取正交分解方向。 教学难点 1. “限定条件”对解的唯一性、两解、无解的影响； 2. 三角形定则求最小分力的判断与推导。 教学过程 教师活动 学生活动 导入新课 学生用绳拉着轮胎进行负重跑以训练体能。学生对轮胎的拉力 F 是斜向上的。这个力产生了两个效果：一方面使轮胎克服阻力前进，另一方面把轮胎向上提。这相当于两个力同时作用在轮胎上：一个是水平方向的力 F1，使轮胎前进；一个是竖直方向的力 F2，把轮胎向上提。F 与 F1、F2 的共同作用效果相同，可以用 F1 和 F2 来替代 F。 【教师总结】这种把一个力用几个同时作用的力来替代的方法称为力的分解（decomposition of force）。力的分解也是一种等效替代。 学习新课 一、力的分解 1. 定义 把求一个力的分力的过程叫作力的分解。 定义：求一个力分力的过程叫力的分解。（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） 力的分解是力的合成的逆运算，力的分解也遵循平行四边形定则。 理解力的分解的定义，并和力的合成作对比 学习新课 二、如何分解力 1. 如何分解力 力是矢量，力的合成遵循平行四边形定则。力的分解同样遵循平行四边形定则。根据平行四边形定则，以一个力 F 为对角线作出平行四边形；平行四边形的两条邻边即为与 F 共点的两个分力。如果没有限制，对于同一条对角线，可以作出无穷多个平行四边形。因此，一个力分解为两个分力的分解方法可以有无穷多种。 F的作用效果:①橡皮条被拉伸 ②掌心受到压力 2. 常见力的分解的模型 （1）斜拉模型 （2）斜面上的物体模型 放在斜面上的物体所受重力G产生怎样的作用效果？如何分解？ （3）三角支架悬物模型 轻杆AC 和BC通过自由转动的铰链拴于墙上，AC 杆水平。在它们的连接处C点施加一个竖直向下的力F，应当怎样分解F，分力的大小各是多大？ 将重物通过绳子悬挂起来，根据力的作用效果分解F或G。 力的分解是力的合成的逆运算，因此也遵循平行四边形定则。如果没有限制，对于同一条对角线可以做出无数个平行四边形，也就是说，同一个力可以分解成无数对大小、方向不同的分力。 3. 力的分解中解的情况 力的分解中解的情况力分解时有时有解，有时无解，关键是看表示合力的对角线与给定的分力的有向线段是否能够构成平行四边形（或三角形）。 4. 由力的三角形定则求力的最小值 （1）当已知合力F及一个分力F1的方向时，另一个分力F2最小的条件是两个分力垂直，如图甲所示，最小值F2=Fsinα。 （2）当已知合力F的方向及一个分力F1的大小、方向时，另一个分力F2最小的条件是分力F2与合力F垂直，如图乙所示，最小值F2=F1sinα。 理解力的分解有无数种可能 掌握常见的三种力的分解模型 能够判断不同条件下解的情况 掌握力的三角形定则求力的最小值的方法 课 堂 练 习 1．如图所示，重力为G的小球静止在斜面上，下列关于重力的两个分力说法正确的是（　C　） A．F1是小球对挡板的压力，大小为 B．F2是小球对斜面的正压力，大小为 C．F1是小球所受重力的一个分力，大小为 D．由于重力的存在，小球同时受G、F1、F2的作用 2．如图所示，小球被轻绳系住，静止在光滑斜面上。若按力的实际作用效果来分解小球受到的重力G，则G的两个分力的方向分别是图中的（ A ） A．1和2 B．1和3 C．2和3 D．1和4 3. 如图所示，某工人正在修理草坪，推力F与水平方向成α角，则推力在水平方向的分力为（　B　） A．Fsinα B．Fcosα C． D． 4. 将一个有确定方向的力F=10N分解为两个分力，已知B一个分力F1有确定的方向，与F成30°夹角，另一个分力F2的大小为6N，则（ B ） A.有无数组解 B.有两组解 C.有唯一解 D.无解 5. 车载手机支架是一种非常实用的小工具，可将其简化成相互垂直的斜面AB和斜面BC（如图），斜面BC与水平面的夹角为θ，质量为m的手机在两个斜面之间保持静止，重力加速度为g。将重力沿AB、BC方向分解，则沿斜面AB的分力大小为（　B　） A．mgsinθ B．mgcosθ C． D． 6.如图所示，力F竖直向下作用于物体的O点，要使物体所受合力的方向沿OO1方向，且与竖直方向成60°角，那么必须同时再加一个力F′，这个力的最小值是（　C　） A． B． C． D． 7.如图所示，已知电灯的重力为G＝10N，AO绳与天花板的夹角为θ＝45°，BO绳水平。 (1)请按力的实际作用效果将OC绳对O点的拉力加以分解，并作出示意图； (2)AO绳所受的拉力F1和BO绳所受的拉力F2分别为多少？ 【解析】(1)OC绳的拉力FT产生了两个效果，一个是沿着AO绳的方向向下拉紧AO绳的分力FT1，另一个是沿着BO绳的方向向左拉紧BO绳的分力FT2，画出分解示意图如图所示。 （2）因为电灯处于静止状态，根据二力平衡可知，OC绳的拉力大小等于电灯的重力，即FT＝G＝10 N 由几何关系得FT1＝＝10 N，FT2＝ ＝10 N 所以AO绳所受的拉力F1＝FT1＝10 N BO绳所受的拉力F2＝FT2＝10 N。 板 书 设 计 第三节 力的分解 一、力的分解 1. 定义 求一个力分力的过程叫力的分解。（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） 二、如何分解力 1. 如何分解力 力是矢量，力的合成遵循平行四边形定则。力的分解同样遵循平行四边形定则。根据平行四边形定则，以一个力F为对角线作出平行四边形；平行四边形的两条邻边即为与 F 共点的两个分力。如果没有限制，对于同一条对角线，可以作出无穷多个平行四边形。因此，一个力分解为两个分力的分解方法可以有无穷多种。 2. 常见力的分解的模型 （1）斜拉模型（2）斜面上的物体模型（3）三角支架悬物模型 3. 力的分解中解的情况 力的分解中解的情况力分解时有时有解，有时无解，关键是看表示合力的对角线与给定的分力的有向线段是否能够构成平行四边形（或三角形）。 4. 由力的三角形定则求力的最小值 （1）当已知合力F及一个分力F1的方向时，另一个分力F2最小的条件是两个分力垂直，如图甲所示，最小值F2=Fsinα。 （2）当已知合力F的方向及一个分力F1的大小、方向时，另一个分力F2最小的条件是分力F2与合力F垂直，如图乙所示，最小值F2=F1sinα。 作业布置 教学反思 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $