第二章C力的分解

第二章C 力的分解教学目标1、知识与技能（1）知道力的分解是力的合成的逆运算。

（2）理解分力和力的分解的概念。

（3）初步学会按力的实际作用效果来分解力。

（4）初步学会用作图法求分力，初步学会用直角三角形的知识计算分力。

（5）初步学会用力的分解知识解释一些简单的物理现象。

2、过程与方法（1）通过本节学习，感受实验是建立物理概念、探究物理规律的必由之路。

（2）通过用两个力等效地替代一个力，从而建立分力和力的分解概念，感受等效替代在力的合成与与分解学习中的重要性。

（3）通过对力按实际作用效果进行分解的探究过程，感受具体问题具体分析的方法。

3、情感、态度与价值观（1）通过联系生活实际情景，激发求知欲望和探究的兴趣。

（2）通过对力的分解实际应用的分析与讨论，养成理论联系实际的自觉性。

（3）通过分组实验体验分工合作在实验过程中的重要作用，增强合作的意识。

教学重点难点教学重点：理解分力和力的分解的概念，利用平行四边形定则进行力的分解。

教学难点：按实际作用效果分解力。

教学设计思路本设计的内容包括分力和合力的概念，力的分解两部分内容。

本设计的基本思路是：以生活中的常见现象和实验为基础，通过探究、分析、建立分力、力的分解概念。

从等效的角度根据实验结论，通过分析、比较，各次的分力的作用效果，归纳总结得出力的分解遵循平行四边形定则。

通过简单实际问题的分析、讨论，归纳出按实际效果分解一个力的思路。

本设计要突出的重点是：分力、力的分解的概念和利用平行四边形定则进行力的分解。

方法是：以生活中的常见现象入手，通过演示实验、学生分组实验，结合学生的亲身感受，从等效性的角度，通过分析、推理，建立分力和力的分解的概念，进而通过DIS学生分组实验得出力的分解同样遵循平行四边形定则。

本设计要突破的难点是：按实际作用效果分解力。

方法是：结合简单实例，并通过演示实验，把抽象的问题转化为直观形象的问题，根据具体情况，分析力作用的实际效果，按实际效果的方向分解力，然后从简单问题中归纳出规律，并推广一般情况。

C 力的分解一、什么是力的分解1.定义——用两个力或几个力去等效替代一个的作用，称为力的分解。

它是力的合成的逆过程。

2.遵循法则：平行四边形法则。

3.分解力有唯一解的条件：根据数学知识，同一对角线可以做出无数组不同邻边的平行四边形。

因此，在一般情况下分解力可以有无数解，但是在实际问题中分解力必须要按照该力产生的实际效果来分解才有意义。

那么，在什么情况下分解力有确定答案呢？通常有两种情况：①已知两个分力的方向（图甲所示）②已知一个分力的大小和方向（图乙所示）二、实际问题中如何分解力？【原则】根据该力产生的实际效果来分解〖体验与观察〗体验1：伸开你的手掌，做成水平状态和斜面状态，然后把书放在手掌上，你会感觉到由于书自身重力的存在会产生两个效果① ；② 。

转化为物理模型，作出重力的分解图（下图）体验2：（斜拉桥）材料——铅笔、橡皮筋、细线等。

当用力向下拉线时，手掌的感觉是①被笔尖压疼②被橡皮筋拉紧，这就说① ；② 。

转化为物理模型，作出重力的分解图（右图）观察1：材料——铁球、斜面体、挡板、海绵（2块）等。

图甲O F F 1 图乙手掌图甲图乙【看图说话1】图片反映的是高一新生入学时的情景，想必你也经历过吧！那么，当你拉行李箱时感觉如何呢？手对箱子的拉力产生了两个效果：① ； ② 。

F 1=；F 2= 。

【看图说话2】图片反映的我国古代石拱桥——赵州桥的两幅图（左图—远景；右图—近景），从近景图可以看出石拱桥的构造是：石拱是由一块一块契形石块堆砌而成的，石拱上面铺桥面。

它是古代石匠智慧的结晶，其中用到的力学规律为现代人赞叹不已！现在让我们用力的分解的原理探究它具有坚固结构的原因！（用“冬瓜片”模拟）以拱桥正中间的石块为研究对象（如右图），则它对邻边石块的压力多大？【归纳】以上讨论的实际问题中力的分解，都是根据该力产生的实际效果进行的（即已知两个分力的方向求两个分力的大小）。

在后续学习中，我们还会遇到事先设定一个分力求另一个分力的情况。

第二章 C 力的分解教学目标要求1．知识目标：1、能够运用力的平行四边形定则求解一个已知力的分力；2、会用三角形法则求解力的分解；2．能力目标: 1、熟练掌握物体的受力分析；2、能够根据力的作用效果进行分解；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．教学重点：力的分解是力的合成的逆预算，是根据力的作用效果，由力的平行四边形定则将一个已知力进行分解，所以平行四边行定则依然是本节的重点教学难点：三角形法则是在平行四边形定则的基础上得到的，熟练应用矢量的运算方法并能解决实际问题是本节的难点课时安排：1课时教学媒体：多媒体教学模式和方法：教学过程：一、引入：1、问题1：什么是分力？什么是力的合成？力的合成遵循什么定则？2、问题2：力产生的效果是什么？教师总结：如果几个力产生的效果跟原来的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．反之，求一个已知力的分力叫做力的分解．引出课程内容．二、授课过程1、力的分解是力的合成的逆运算，也遵循力的平行四边形定则．教师讲解：力的分解是力的合成的逆过程，所以平行四边形法则同样适用于力的分解．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．一个力究竟该怎样分解呢？（停顿）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．下面我们便来分析两个实例．2、力的分解按照力的作用效果来分解．例题1：放在水平面上的物体受到一个斜向上的拉力的作用，该力与水平方向夹角为，这个力产生两个效果：水平向前拉物体，同时竖直向上提物体，，因此力可以分解为沿水平方向的分力、和沿着竖直方向的分力，力和力的大小为：例题2：放在斜面上的物体，常把它所受的重力分解为平行于斜面的分量和垂直于斜面的分量（如图），使物体下滑（故有时称为“下滑力”），使物体压紧斜面．3、力的分解练习（学生实验）：（1）学生实验1：观察图示，分析F力的作用效果，学生可以利用手边的工具（橡皮筋、铅笔、细绳、橡皮、三角板）按图组装仪器、分组讨论力产生的效果，并作出力（细绳对铅笔的拉力）的分解示意图．实验过程：将橡皮筋套在中指上，将铅笔与橡皮筋连接，铅笔尖端卡在手心处，体会一下铅笔的重力产生的效果，在铅笔上挂接上橡皮，思考拉力产生的效果？教师总结并分析：图中重物拉铅笔的力常被分解成和，压缩铅笔，拉伸橡皮筋．（2）学生实验2，观察图示，分析力的作用效果，用橡皮筋和铅笔重复实验，对比结论是否正确．教师总结并分析：图中重物拉铅笔的力分解成和，压缩铅笔，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．探究活动关于“杆的受力分解”与“绳的受力分解”研究由于日常生活中，我们劳动、学习的工具一般以杆和绳子为主，其他的工具也可以依照其进行分析，研究“杆的受力分解”与“绳的受力分解”具有实践意义。

C 力的分解图2-25中，一辆货车陷入路边泥洼中，依靠自身动力无法脱身。

只见司机用钢索将汽车与路边树桩连结拉紧，再在中央系一根绳，横向一拉，车就向前移动一些，再将钢索收紧再拉，如此反复，货车居然被一两个人拉出了泥洼。

图2-26中一把刀正在劈开物体，刀非常锋利，成语中常用“迎刃而解”“锐不可当”“快刀斩乱麻”等来形容刀的锋利。

刀之所以锋利在于它的刃部，刀刃在物理中常称为“劈”，它的截面是一个夹角很小的锐角三角形。

前面我们已经知道，几个力可以用一个力替代，叫做力的合成。

反过来一个力也可以用几个力来替代，替代前后的效果相同，叫做力的分解。

图2-25和图2-26中的两种现象都可以用力的分解方法来分析说明。

如果知道了杨浦大桥桥面的重力是G ，若使桥面保持平衡的向上拉力为F ，则F ＝G 。

现在要求每根钢绳对桥面的力是多少？也就是用几个力来替代一个力（图2-27），替代这一个力的那几个力叫分力。

1．力的分解（resolution of force ）把一个力分解成几个分力的方法叫做力的分解。

力的分解也是一种等效替代。

大家谈 一个力可以分解为多少个力？理论上讲，一个力可以由任意个分力来替代。

杨浦大桥上，拉住桥面的力是由100多根钢索产生的分力来承担的。

下面我们仅讨论一个力分解成两个力的简单情况。

力的分解遵循什么规则？由逻辑推理可知，力的分解所遵循的规则也是平行四边形定则。

图2-25 图2-26 图2-27由图2-28可知，与OF 相关的平行四边形也是无限多的。

所以一个力分解为两个力也有无数组解，但是从解决实际问题的需要来看，其解也是可确定的。

2．一个力分解为两个共点力的方法力的分解是力的合成的逆运算，同样可运用平行四边形定则。

在实际问题中怎样分解力呢？让我们通过实例来说明找分力的方法。

首先我们来讨论刀的“迎刃而解”的问题。

3．力的分解实例（1）劈的分解示例1 如图2-29所示是刀刃的横截面，F 是作用在刀背上的力，它推开物体的两个力的方向是否明确？怎样用作图方法画出这两个分力？分析：刀刃对侧面有挤压作用，所以分力一定垂直于刀刃的表面。

力的分解与合成演示力的分解与合成是物理学中一个重要的概念，通过这个概念我们可以更好地理解力的作用方式。

在本文中，我们将通过演示的方式来展示力的分解与合成的原理和应用。

首先，让我们来介绍一下力的分解。

力的分解是指将一个力分解为两个或多个分力的过程。

在力的分解中，我们可以根据具体情况选择不同的坐标系，将一个力分解为垂直于坐标轴的分力，这样可以更好地分析力的作用效果。

例如，当一个斜向上的力作用在一个物体上时，我们可以将这个力分解为垂直向上和水平方向的两个分力，这样可以更清晰地看出力的作用方向和大小。

接下来，让我们来看一下力的合成。

力的合成是指将两个或多个力合成为一个力的过程。

在力的合成中，我们可以利用平行四边形法则或三角形法则来求解合力的大小和方向。

通过力的合成，我们可以将多个力简化为一个力，从而更方便地分析物体的受力情况。

例如，当一个物体受到多个力的作用时，我们可以将这些力合成为一个合力，这样可以更直观地了解物体的整体受力情况。

为了更直观地展示力的分解与合成的原理和应用，我们将通过一个简单的演示来说明。

假设有一个物体受到一个斜向上的力的作用，我们将通过力的分解将这个力分解为垂直向上和水平方向的两个分力，然后再通过力的合成将这两个分力合成为一个合力，最终得出物体所受合力的大小和方向。

首先，我们需要准备一个小车模型和一个斜面。

将小车模型放在斜面上，并施加一个斜向上的力，让小车模型开始运动。

然后，我们可以通过力的分解将这个斜向上的力分解为垂直向上和水平方向的两个分力，可以使用力的三角形法则或平行四边形法则来求解这两个分力的大小和方向。

接下来，我们将这两个分力合成为一个合力，可以通过力的三角形法则或平行四边形法则来求解合力的大小和方向。

最终，我们可以通过实际测量或计算得出物体所受合力的大小和方向，从而验证力的分解与合成的原理和应用。

通过这个简单的演示，我们可以更直观地理解力的分解与合成的原理和应用，这对于我们进一步学习物理学中的相关知识将会有很大帮助。