下载文档原格式
高中物理解说教案：力的分解一、教学目标1.让学生理解力的分解概念，掌握力的分解方法。
2.培养学生运用力的分解解决实际问题的能力。
3.培养学生的空间想象能力和逻辑思维能力。
二、教学内容1.力的分解概念2.力的分解方法3.力的分解应用三、教学过程1.导入（1）提问：同学们，之前我们学习了力的合成，那么什么是力的分解呢？（2）引导学生回顾力的合成概念，为力的分解做好铺垫。
2.力的分解概念（2）举例说明：将一个重力分解为两个分力，分别作用在物体上的两个支撑点上。
3.力的分解方法（1）讲解力的分解方法：平行四边形法、三角形法、正交分解法等。
（2）以平行四边形法为例，详细讲解力的分解过程：a.画出一个力的作用点；b.标记力的方向；c.画出一个平行四边形，使其两个相邻边分别与力的方向平行；d.标记平行四边形内的对角线，对角线的长度表示力的分解结果。
4.力的分解应用（1）讲解力的分解在生活中的应用：如斜拉桥的受力分析、吊车起重的受力分析等。
（2）引导学生思考：如何运用力的分解解决实际问题？5.练习与讨论（1）布置练习题：给出一个力的分解问题，让学生独立解答。
（2）组织讨论：让学生分享解题过程，互相学习，共同进步。
（2）提问：通过本节课的学习，你们有什么收获和感悟？四、作业布置1.复习力的分解概念、方法及应用。
2.完成课后练习题，巩固所学知识。
五、教学反思1.本节课通过讲解、举例、练习等方式，让学生掌握了力的分解概念、方法及应用。
2.在教学过程中，注意引导学生主动思考，培养学生的空间想象能力和逻辑思维能力。
3.课后作业布置适量，有助于巩固所学知识。
六、教学拓展1.引导学生探究力的分解与力的合成之间的关系。
2.组织学生进行力的分解实验，观察实验现象，加深对力的分解的理解。
七、教学评价1.课后收集学生的作业，检查学生对力的分解的掌握情况。
2.在下一节课开始时，组织学生进行课堂测试，检验学习效果。
重难点补充：1.力的分解概念重难点：理解力的分解实质上是力的合成的一种逆向应用。
高中物理解说教案：力的分解一、教学目标1. 让学生理解力的分解的概念，掌握力的分解方法。
2. 培养学生运用力的分解解决问题的能力。
3. 引导学生通过合作交流，提高分析和解决问题的能力。
二、教学内容1. 力的分解概念及其意义。
2. 力的分解方法：平行四边形法则和三角形法则。
3. 力的分解在实际问题中的应用。
三、教学重点与难点1. 重点：力的分解概念、方法及应用。
2. 难点：力的分解方法的灵活运用。
四、教学过程1. 导入：通过一个简单的拉动物体实验，让学生感受力的作用，引出力的分解的概念。
2. 讲解：讲解力的分解的概念、意义，以及平行四边形法则和三角形法则。
3. 示范：以具体例子演示力的分解过程，让学生理解并掌握力的分解方法。
4. 练习：让学生分组进行练习，运用力的分解解决实际问题。
五、课后作业a. 一辆汽车受到两个力的作用，一个力为10N，向东；另一个力为15N，向北。
求汽车受力的分解。
b. 一个人站在地面上，受到重力和支持力的作用。
重力为500N，向下；支持力为300N，向上。
求重力和支持力的分解。
2. 讨论：力的分解在实际生活中的应用，如建筑、运动等。
六、教学策略1. 采用问题驱动的教学方法，引导学生主动探究力的分解方法。
2. 利用多媒体演示，增强学生对力的分解过程的理解。
3. 组织小组讨论，促进学生之间的交流与合作。
4. 注重个体差异，给予学生个性化的指导与帮助。
七、教学评价1. 课堂表现：观察学生在课堂上的参与程度、提问回答等情况，评估学生的学习状态。
2. 练习完成情况：检查学生课后作业的完成质量，评估学生对力的分解的掌握程度。
3. 小组讨论：评估学生在讨论中的表现，包括观点阐述、合作沟通等能力。
八、教学拓展1. 力的合成：引导学生进一步学习力的合成，理解力的大小、方向和作用点对物体运动的影响。
2. 应用练习：提供一些与生活实际相关的力的分解问题，让学生课后思考和练习。
九、教学反思1. 反思教学内容：检查是否全面、清晰地介绍了力的分解概念和方法。
高中物理力的分解讲解一、教学任务及对象1、教学任务本节课的教学任务是向高中学生讲解力的分解原理。
力的分解是物理学中的重要概念，它有助于学生理解力的作用方式、解决复杂力的作用问题，并为后续学习动力学、静力学等内容打下基础。
通过本节课的学习，学生将掌握力的分解方法，学会运用平行四边形法则解决实际问题，并培养空间想象能力及逻辑思维能力。
2、教学对象教学对象为高中一年级学生，他们在初中阶段已经学习了简单的力的合成与分解，但对复杂的力的分解问题尚未涉及。
此外，学生对物理学习的兴趣、动手能力、逻辑思维等方面存在一定差异，因此在教学过程中，教师需要关注学生的个体差异，采用适当的教学策略，使全体学生都能在原有基础上得到提高。
二、教学目标1、知识与技能（1）理解力的分解的概念，掌握力的分解的基本原理；（2）掌握平行四边形法则，能够运用其解决实际问题；（3）学会运用力的分解方法，分析并解决复杂力的作用问题；（4）培养空间想象能力，能够将力的分解过程在脑海中形象化；（5）提高逻辑思维能力，能够对力的分解问题进行合理推理。
2、过程与方法（1）通过小组合作、讨论交流等方式，培养学生合作学习的能力；（2）运用问题驱动法，激发学生主动探究力的分解原理的兴趣；（3）结合实验、动画等教学资源，帮助学生形象地理解力的分解过程；（4）设计不同难度的练习题，使学生在实践中逐步掌握力的分解方法；（5）引导学生运用所学知识解决实际问题，培养学以致用的能力。
3、情感，态度与价值观（1）培养学生对物理学科的兴趣和热情，激发他们探索科学的精神；（2）培养学生面对问题时的耐心和毅力，使他们勇于克服困难；（3）通过力的分解的学习，使学生认识到事物之间的联系，培养全局观念；（4）教育学生遵循科学规律，尊重事实，培养严谨的科学态度；（5）引导学生关注生活中力的分解现象，提高他们运用物理知识解决实际问题的意识。
在本节课的教学过程中，教师应关注知识与技能、过程与方法、情感，态度与价值观的有机统一，使学生在掌握力的分解知识的同时，培养合作、探究、创新的能力，并树立正确的价值观。
力的分解1、分力：几个力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:概念：求一个已知力的分力叫力的分解。
1、力的分解是力的合成的逆运算注意:几个分力与原来那个力（合力）是等效的,它们可以互相代替，并非同时并存!!!2、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.例题1、放在水平面上的物体受到一个斜向上的拉力F的作用，该力与水平方向夹角为θ，将力F分解.例2、重为G的球放在光滑的竖直挡板和倾角为 的斜面之间,求挡板和斜面对球的作用力各多大?3、分解力的步骤1、分析力的作用效果。
2、根据力的作用效果确定分力的方向。
3、应用平行四边形定则进行分解。
例3、受力分析4、力的分解有确定力的几种情况：1、已知合力和两个分力的方向（唯一解）2、已知合力和一个分力的大小和方向（唯一解）3、已知合力和两个分力的大小5、力的正交分解法（1）原理：把一个已知力沿着两个互相垂直的方向进行分解。
（2）步骤：①建立xoy 直角坐标系②沿xoy 轴将各力分解③求x 、y 轴上的合力Fx,Fy④最后求Fx 和Fy 的合力F 大小：22y x F F F +=方向：y xF F =θtan （与Y 轴的夹角）例2、在水平地面上有一质量为10kg 的物体，它受到与水平方向成370角斜向上的50N 的拉力作用，在水平方向做匀速直线运动，g=10m/s 2，求物体与地面间的动摩擦因数（sin370=0.6,cos370=0.8）解析：变式1如图所示，F1＝5N ，F2＝10N ，F3＝15N ， θ＝600，用正交分解法这三个力的合力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矢量：既有大小又有方向，相加时遵从平行四边形定则（或三角形定则）的物矢量理量。
※知识点一、力的分解★力的分解1．定义：求一个已知力的分力．2．力的分解原则：力的分解是力的合成的逆运算，相同恪守平行四边形定章．3．力的分解依照(1)一个力能够分解为两个力，假如没有限制，同一个力能够分解为无数对大小、方向不一样的分力．(2)在本质问题中，要依照力的本质作用成效分解．★力的分解的几种状况1．不受条件限制的分解一个力分解为两个力，从理论上讲有无数组解。
由于同一条对角线能够组成的平行四边形有无量多个 ( 以下图 ) 。
2．有条件限制的力的分解(1)已知协力和两个分力的方向时，有独一解。
(2) 已知协力和一个分力的大小和方向时，有独一解．(3) 已知协力 F 以及一个分力F1的方向和另一个分力F2的大小时，若 F 与 F1的夹角为α，有下边几种可能：①当 F sinα<F2<F 时，有两解，如图甲所示。
②当 F2＝ F sinα时，有独一解，如图乙所示。
③当 F2<F sinα时，无解，如图丙所示。
④当 F2>F 时，有独一解，如图丁所示。
★力的成效分解法1．力的成效分解法的一般思路在本质问题中一个力终究该分解成如何的两个力，要看力的本质作用成效。
(1)依据力 F 所产生的两个成效画出分力F1和 F2的方向。
(2)依据平行四边形定章用作图法求出分力F1和 F2的大小，要注意标度的选用。
(3)依据数学知识用计算法求力 1 和 2 的大小。
F F★力的成效分解法1．力的成效分解法的一般思路在本质问题中一个力终究该分解成如何的两个力，要看力的本质作用成效。
(1) 依据力F所产生的两个成效画出分力F1和F2的方向。
(2)依据平行四边形定章用作图法求出分力F1和 F2的大小，要注意标度的选用。
(3)依据数学知识用计算法求力F1和F2的大小。
实例产奏成效剖析拉力 F 一方面使物体沿水平川眼行进，另一方面向上提物体，所以拉力F 可分解为水平向前的力 1 和竖直向F上的力 F2物体的重力产生两个成效：一是使物体拥有沿斜面下滑趋向的分力F1；二是使物体压紧斜面的分力F2，F1＝ mg sinα， F2＝ mg cosα球的重力产生两个成效：一是使球压紧板的分力F1；二是使球压紧斜面的分力F2。
力和运动力学的中心问题是运动和力的关系问题，因此力学复习要围绕这个中心问题展开。
其中力的基本知识和直线运动的规律是基础，必须熟练掌握；牛顿第二定律、动量守恒定律、动能定理是力学的核心内容，也是解决力学问题的三条基本思路和方法，因此是重中之重；圆周运动和简谐运动则是牛顿运动定律的具体应用。
总之，力学知识范围广，难度大，为全面掌握力学知识，就要掌握知识间的内在联系，形成“知识体系”，抓住重点，有效地理解和记忆，做到使力学知识融会贯通、举一反三，以达到熟练运用、灵活应用的目的。
1. 力和运动性质物体的运动性质完全取决于其受力情况。
当物体不受外力或合外力为零时，将保持匀速直线运动或静止状态。
如匀速行驶的汽车、飞机等。
当物体所受的合外力为恒力时，它一定做匀变速运动。
如自由落体、平抛运动等。
当物体所受的合外力为变力时，它的运动一定是变加速运动。
如圆周运动、简谐运动等。
在确定物体的运动性质时，只分析其受力情况即可，不必考虑其轨迹的形状。
2. 力和运动轨迹物体运动的轨迹与它的受力情况有关，在初速度一定的情况下，其轨迹完全取决于其受力情况。
当物体所受的合外力与速度方向在一条直线上时，不管合外力的大小是否改变，它的轨迹一定是直线；当物体所受的合外力与速度方向不在一条直线上时，不管合外力的大小如何，它的轨迹一定是曲线。
物体做曲线运动时，其轨迹向合外力的方向弯曲，如平抛物体的运动。
在高中阶段具体讨论的运动轨迹主要有三种：（1）直线。
有关直线运动的题目最多，在分析和求解时一定要把握其受力特点。
例如小船渡河的时候，只要水流的速度不变，船相对水的速度也不变，船受的合外力一定为零，不管船头的指向如何，小船相对岸的轨迹一定是直线。
例如还是这条船，如果船相对于水的速度是变化的，即小船加速或减速渡河，在水流速度不变的情况下，其轨迹一定是曲线，因为这时合外力与合速度的方向一定不再在一条直线上。
（2）抛物线。
轨迹为抛物线的运动主要有两种情况：平抛物体的运动和带电粒子在电场中的偏转。
1. 知道力分解的概念2. 学会应用图解法和正交分解法计算分力3. 掌握平行四边形或三角形的矢量运算法则二. 教学内容分析：1、力的分解如图1所示，铅笔的尖端置于右手掌心，你能感觉到重物竖直向下拉细线的力产生了哪两个作用效果吗？请根据你的感觉在图中标出这两个分力的方向。
求一个已知力的分力叫做力的分解。
图1［说明］①力的分解或力的合成仅是一种力的等效替代关系，即合力可以由它的几个分力来替代，几个力也可以由它们的合力来替代，但关键是合力与几个分力的作用效果相同。
②力的分解和力的合成是力的运算的一种方式，对于同一个题目，应用合成的方法求解的题，应用力的分解也同样可以求解。
分解是合成的逆运算。
③两个不同性质的力可以合成一个合力，但一个力只能分解出几个相同性质的力，即力的分解不改变力的性质。
④合力与分力只是设想出来的等效果力，在对物体进行受力分析时不能把它们作为一种力来分析，力的合成与分解应在受力分析之后进行。
2、分解的依据力的分解是力的合成的逆运算。
力的分解遵循平行四边形定则：把一个已知力作为平行四边形的对角线，则与已知力共点的平行四边形的两个邻边就可以表示已知力的两个分力。
图2［说明］如果没有其他限制，对于一条对角线，可以作出无数个不同的平行四边形（如图2所示）。
即同一个力F可以分解成无数对大小、方向不同的分力。
3、分解的原则具体问题中将一个力分解为两个分力必须根据一个力在该问题中的实际效果来分解，这就要求在进行力的分解之前必须搞清楚力的效果，搞清了力的效果，也就搞清了力的方向，而搞清了各个力的方向后，分解将是唯一的，具体做法是：（1）先根据力的实际作用效果确定两个分力的方向。
（2）再根据两个分力方向画出平行四边形。
（3）根据平行四边形和学过的数学知识求出两分力的大小。
例如：把一个物体放在倾角为的斜面上，物体并没有在重力作用下竖直下落，从力的作用效果看，应怎样将重力分解？两个分力的大小与斜面倾角有没有关系？分析：通过实验可类比观察重力的作用效果，如图3所示用两块粘有海绵的木板如图组合，将一铁球放到其上，观察两板上海绵的凹陷情况：A面和B面均有凹陷，说明重力产生了两个作用效果，既压A又压B。
图3由此类比可知斜面物体的重力有两方面的效果：一方面是使物体沿斜面下滑，另一方面是使物体压紧斜面。
所以，重力应分解为平行于斜面使物体下滑的分力，垂直于斜面使物体压紧斜面的力。
（如图4所示）图4将重力分解成如图4所示的，由几何关系可知：。
［注意］（1）斜面倾角α增大时，增大，减小。
车辆上桥时，是阻力；车辆下桥时，是动力。
为行车方便安全，高大的桥梁要造很长的引桥，依力的作用效果可将称为下滑力。
（2）实际问题分析，一定要首先弄清力的作用效果。
（3）分析物体受力时，分力和合力不能同时存在，如本例中不能认为物体受G、的共同作用，只能说受重力G的作用。
（4）把一个力进行分解，仅是一种等效替代关系，不能认为在分力的方向上有施力物体。
（5）分力和产生分力的力是同性质的力。
（6）本例中的是使物体压紧斜面的力，大小等于物体对斜面的压力，但不能认为就是物体对斜面的压力，因为两者性质不同。
4、力的正交分解法将一个力分解为两个相互垂直的分力的方法为正交分解法。
例如：将力F沿x和y两个方向分解，如图5所示，则图5力的正交分解法的优点在于：其一，借助数学中的直角坐标系对力进行描述；其二，几何图形关系简单，是直角三角形，计算简便，所以很多题中，常把一个力分解为互相垂直的两个分力。
特别是物体受多个力作用，求多个力的合力时，可先把物体受的各力都分解到相互垂直的两个方向上去，然后分别求每个方向上的分力的代数和，这样就把复杂的矢量运算转化成了简单的代数运算，再求两个互成90°角的力的合力就简便得多。
5、力分解问题的解题思路力分解问题的关键是根据力的实际作用效果，画出力的平行四边形，接着就转化为一个根据已知边角关系求解的几何问题。
所以其解题基本思路可表示为［注意］（1）把一个力分解成两个分力，仅是一种等效替代关系，不能认为在这两个分力方向上有两个施力者（或受力者）。
如图6中物体沿斜面下滑时，分解成但这两个力的施力者只有一个——地球。
图6（2）也不能错误地认为就是物体对斜面的压力，因为不是斜面受到的力，且性质也与压力不同，仅在数值上等于物体对斜面的压力。
6、力的分解有唯一解的条件已知一个力的大小和方向，求它的两个分力。
据平行四边形定则知，这种情况下可以作出无数个符合条件的平行四边形，即对一已知力分解，含有无数个解，但如果再加上以下条件，情况就不同了，下面讨论：（1）已知两个分力的方向时，有唯一解，如图7所示。
图7（2）已知一个分力的大小和方向，力的分解有唯一的解，如图8所示，只能作出一个平行四边形。
图87、力分解时有解、无解的讨论力分解时有解或无解，简单地说就是代表合力的对角线与给定的代表分力的有向线段是否能构成平行四边形（或三角形），如果能构成平行四边形（或三角形），说明该合力可以分解成给定的分力，即有解。
如果不能构成平行四边形（或三角形），说明该合力不能按给定的分力分解，即无解。
具体情况有以下几种：（1）已知两个分力的方向，有惟一解。
（2）已知两个分力的大小，有两解。
（3）已知一个分力的大小和方向，有惟一解。
（4）已知一个分力的大小和另一个分力的方向，以表示合力F的线段末端为圆心，以表示的大小的线段长度为半径作圆。
①当时，圆与无交点，此时无解，如图9所示。
图9 图10②当时，圆与相切，此时有一解，如图10所示。
③当时，圆与有两交点，此时有两解，如图11所示。
图11 图12④当时，圆与只有一个交点，此时只有一解，如图12所示。
三. 高考例题2003高考如图13甲所示，一个半球形的碗放在桌面上，碗口水平，O点为其球心，碗的内表面及碗口是光滑的，一根细线跨在碗口上，线的两端分别系有质量为的小球。
当它们处于平衡状态时，质量为的小球与O点的连线与水平线的夹角。
则两球的质量比为（）A. B. C. D.图13分析：取质量为的球研究，将其重力分解，如图13乙所示。
由题意分析知，力的分解图为一菱形，则两分力与重力间夹角均为30°，绳上的弹力对质量为的球，由二力平衡条件知，绳上的弹力由于所以答案：A方法：本题属于简单的连接体问题，应取两个球分别研究，结合平面几何知识，找出各力之间的关系，分别求解。
【典型例题】一、按力的作用效果进行力的分解例1. 如图14所示，电灯的重力G＝10N，AO绳与顶板间夹角为45°，BO绳水平，则AO绳所受的拉力__________；BO绳所受的拉力__________。
图14 图15解析：将电灯拉O点的力分解在OA、OB上。
先分析物理现象：为什么绳AO、BO受到拉力呢？原因是由于OC绳的拉力产生了两个效果：一是沿AO向下的拉紧AO的分力；二是沿BO向左拉紧BO绳的分力，画出平行四边形，如图15所示，因为OC拉力等于电灯重力，因此由几何关系得：答案：点拨：将一个已知力分解在理论上是任意的，只要符合平行四边形定则就行，但在实际问题中，首先要弄清所分解的力有哪些作用效果，再确定各分力的方向，最后应用平行四边形定则。
例2. 假期里，一位同学在厨房里协助妈妈做菜时对菜刀发生了兴趣，他发现菜刀的刀刃前部和后部的厚薄不一样，刀刃前部的顶角小，后部的顶角大（如图16），他先后做出过几个猜想，其中合理的是（）。
图16A. 刀刃前部和后部厚薄不匀，仅是为了打造方便，外形美观，跟使用功能无关B. 在刀背上加上同样的力时，分开其他物体的力跟刀刃厚薄无关C. 在刀背上加上同样的压力时，顶角越大，分开其他物体的力越大D. 在刀背上加上同样的压力时，顶角越小，分开其他物体的力越大解析：把刀刃部分抽象后，可简化成一个等腰三角劈，设顶角为，背宽为d，侧面长为l，如图17（a）所示。
图17当在劈背施加压力F后，产生垂直侧面的两个分力，使用中依靠这两个分力分开被加工的其他物体，由对称性知，这两个分力大小相等（），因此画出力分解的平行四边形，为菱形，如图17（b）所示。
在这个力的平行四边形中，取其四分之一考虑（图中阴影部分）。
根据它跟半个劈的直角三角形的相似关系，有关系式由此可见，刀背上加上一定的压力F时，侧面分开其他物体的力跟顶角的大小有关。
顶角越小，的值越小，越大。
但是，刀刃的顶角越小时，刀刃的强度会减小，碰到较硬的物体刀刃会卷口甚至碎裂。
实际制造过程中为了适应加工不同物体的需要，所以做成前部较薄，后部较厚。
使用时，用前部切一些软的物品（如鱼、肉、蔬菜、水果等），用后部斩劈坚硬的骨头之类的物品。
俗话说：“前切后劈”，指的就是这个意思。
由此可见，这位同学最后的一次猜想是合理的。
答案：D点评：生活中巧妙利用力的分解的例子还有很多。
比如我国古代的能工巧匠利用合力与分力的道理，设计结构精美的拱桥，巧妙地将垂直向下的压力，转化为两斜向下的分力（如图18），大大提高了桥梁的承载能力。
这些桥早已在民间普及，人们用石头建造出大小、式样各异的拱桥，仔细观察，你会发现这些拱桥基本上与下图相似。
图18例3. 某压榨机的结构示意图如图19所示，其中在B点处固定铰链，若在A铰链外作用一垂直于壁的力F，由于力F的作用，使滑块C压紧物体D，设C与D光滑接触，杆的重力不计，压榨机的尺寸如图所示，求物体D所受压力大小是F的多少倍？（滑块C重力不计）图19解析：力F的作用效果是对AB、AC两杆产生沿两杆方向的压力，如图20甲所示，力的作用效果是对C产生水平向左的推力和竖直向下的压力，将力沿水平方向和竖直方向分解。
如图20乙所示，可得到C对D的压力。
图20由图20可看出依图甲有：依图乙有：故可以得到：可见，物体D所受的压力是F的5倍。
答案：5倍点评：正确分解力是解该题的关系，产生两个效果，其一是水平力，其二是竖直向下的压力，在实际应用中要根据实际效果正确分解力。
例4. 甲、乙两人用绳子拉船，使船沿OO′方向行驶，甲用1000N的力拉绳子，方向如图21所示，要使船沿OO′方向行驶，乙的拉力至少应多大？方向如何？图21 图22解：要使船沿OO′方向行驶，甲和乙的拉力的合力方向必须沿OO′方向。
在图22中作平行四边形可知，当乙拉船的力的方向垂直于OO′时，乙的拉力最小，其最小值为：方法：平行四边形是由两个三角形组成的，在判断某个力的最小值时，把两个分力与合力画在一个三角形中，分析三角形的边长变化时较为简捷、直观。
二、正交分解法的应用指导例5. 把重50N的物体放在水平地面上，物体和地面间的动摩擦因数是0.2，用跟水平方向成30°角斜向下的力推物体，使物体在地面上滑动，求物体所受到的摩擦力大小。
图23分析：如图23所示，物体受四个力，将F沿水平方向和竖直方向进行正交分解，则有：故滑动摩擦力答案：12N方法：把力沿两个经选定的互相垂直的方向分解，叫做力的正交分解法。
