第一篇：《力的分解》教學設計

《力的分解》教學設計

教材分析：

力的分解與力的合成是解決物理問題的一種方法，平行四邊形定則（或三角形定則）是矢量運算的工具，它們是高中物理的基石。本節內容介紹力的分解同樣遵守平行四邊形定則。通過例題讓學生知道一個已知力可根據實際作用效果來進行分解，最后指出矢量相加的法則—平行四邊形定則或三角形定則。教學對象分析：

對剛進入高中的學生，仍處于從形象思維向抽象邏輯思維的過渡時期，分析能力、概括能力、作圖能力、運用數學知識解決物理問題的能力有待培養。學生對于本節內容的困惑主要有：分力是否真實存在？如何正確分解一個已知力？學生對物理量的矢量意識還有待加強。教學目標： 知識與技能

1.了解分力的概念，明白力的分解是力的合成的逆運算。

2.會用平行四邊形定則作圖并能計算。3.能用力的分解分析生產生活中的問題。過程與方法

1.強化“等效替代”的思想。

2.掌握根據力的作用效果進行分解的方法。情感態度與價值觀

培養學生觀察、分析、概括能力。培養學生將所學知識應用于生產實踐的意識和習慣。教學重點、難點

1.理解力的分解是力的合成的逆運算，利用平行四邊形進行力的分解。2.根據力的作用效果來確定分力。如何判斷力的作用效果？

依據如下:學生在物理情境變化時，不能自覺應用“等效思想”解決問題。雖然已學“力的合成”，但對“分力是否真實存在？如何正確分解一個已知力？”會感到困惑。因此在“等效思想”上理解力的分解是力的合成的逆運算應是教學重點。按力的作用效果來分解一個力學生往往感到抽象，如何判斷力的作用效果這是教學難點。教學策略與手段

首先以提起木塊簡要復習力的合成，通過一個小游戲引入新課，激發起學生學習新課的興趣。由于學生初次接觸力的分解知識，引入從學生熟悉的直觀事例—拉橡皮筋出發，使學生在已有的合力、力的合成基礎上學習分力和力的分解，通過知識的前后比較，更容易接受和理解分力、合力的等效性。讓學生領悟用幾個分力替代一個力與用合力替代幾個已知分力都是為了解決實際問題方便使用的一種手段，實際上并沒有改變物體原來的受力情況。

為了突破難點，本節課上采用實驗、討論、講授相結合，通過學生親自體驗，讓學生留下深刻的印象。所例舉例題按提出問題—猜想—實驗探索—討論—得出結論的模式，猜想、實驗探索環節由學生完成，實驗驗證由教師或學生來完成，結論則是在教師引導下由師生共同完成。在教學過程中重視學生的參與，讓他們在教師所創設的情境中充滿激情地主動學習。教學過程 復習提問

如圖1所示，用兩根繩將 木塊懸掛在天花板上，兩繩對 木塊的拉力分別是F1、F2；也 可以用一根繩子把木塊懸掛起 來，繩對木塊的拉力為F，那么 拉力F、F1、F2中哪一個力可以

叫做另兩個力的合力？判斷的根據是什么？ 引入新課

請兩名力氣大的男生上臺進行拔河比賽，相持不下時，請一位女生上講臺將這兩個男生拉動。教師指導讓女生在繩子中間用力一拉，將這兩們“大力士”都拉動了？這是為什么？讓我們今天來學習本節內容。新課教學

1分力及力的分解

【觀察分析】將橡皮筋固定在豎直木板上，如圖2所示，用力F向下拉系在橡皮筋上的細繩，在木板上記下結點位置Ｏ和兩段橡皮筋OA和OB的方向。

在拉力F的作用下，橡皮 筋OA、OB都發生了形變—伸 長，說明力F產生了兩個作用 效果，這兩個作用效果相當于 兩個分別沿AO、BO的拉力產 生，我們可以用這兩個沿橡皮 筋方向的拉力F1、F2替代力F的 作用效果而保持不變。

【實驗演示】用兩手分別拉系在橡皮筋上的兩根繩子，讓繩子分別沿AO、BO方向，調整拉力大小，可讓橡皮筋仍達到O點。

如果一個力產生的效果跟幾個力共同作用產生的效果相同，這個力就叫那幾個力的合力。現在通過剛才的實驗又清楚看到與之相反的另一種情況：兩個力共同作用產生的效果與原來那一個力作用時產生的效果相同。則這兩個力叫做原來那一個力的分力。即如果幾個力共同作用在某物體上產生的效果跟原來一個力作用時產生的效果相同，這幾個力就叫做原來那個力的分力。

教師強調分力定義中的“原來”二字說明一個力跟它的幾個分力并不同時作用在物體上。一個力跟它的分力是種等效替代關系。求與一個已知力等效的分力，我們就稱為力的分解。

我們知道無論有多少個共點力都可以用一個合力來等效替代，即力的合成是唯一的，那么力的分解是否也是唯一的呢？

2力的分解法則

【學生思考】請比較圖2的實驗和上節課“探究合力與分力的關系”實驗得出結論。【小結】這兩個實驗都是利用橡皮筋的伸長量量度力的作用效果。如果把圖2的實驗步驟顛倒一下就成為“探究合力與分力的關系”實驗。可見力的分解同樣遵守平行四邊形定則。教師在圖2上畫出分解拉力F的示意圖。

【學生實驗】如圖3，學生探究用兩個彈簧秤將 橡皮筋的結點拉到O，比較兩個拉力的大小和方向發 現可以用多組不同的力達到相同的效果。

可見力的合成是唯一的，但力的分解卻不是唯一 的。如果沒有條件限制，對于同一對角線，可以做出無數個不同的平行四邊形。那么在實際應用中怎樣分解一個已知力？從拉橡皮筋的例子看，我們是按力對橡皮筋的實際作用效果分解的，這種分解是否有普遍意義呢？請看下面的例子:

例1：如圖4，傾角為θ的斜面上放有一個物體，該物體受到的重力G能對物體產生哪些效果？請按作用效果分解重力。

【學生實驗】在水平伸出的手掌上放一本書，然后例手傾斜至書下滑。

【教師講授】書平放在平伸的手掌上時，書所受的重力產生了一個使它緊壓手掌的作用效果。當手掌傾斜時，書對手掌的作用效果類似于置于斜面上的物體對斜面的作用效果，我們除感到手掌受到壓力外，還明顯感到書在沿手掌下滑，說明這時重力產生了兩個作用效果：使書沿手掌下滑和使書緊壓手掌。因此，重力G可以分解為這樣兩個分力：平行于斜面的下滑力F1和垂直于手掌向下的力F2如圖5。F1=GSinθ,F2=GCosθ。

注意引導學生區分重力垂直斜面方向的分力與物體對斜面的壓力。

【學生練習】為什么高大的立交橋要建有很長的引橋？

例2：如圖6，兩塊擋板夾一小球，將小球的重力按作用效果進行分解？

【教師演示】如圖7所示，將兩塊擋板和球之間墊上海綿，請學生觀察海綿的形變情況。重力G產生了兩個效果：分別垂直壓向兩板的力F1=G/Sinθ,F2=GCotθ，如圖8所示。

例3：如圖9所示：在豎直墻上固定一個輕支架，橫桿OA垂直于墻壁，斜桿OB與墻的夾角為θ，在支架的O點掛有一個重G的物體，怎樣確定桿的受力方向？

【學生實驗】每兩個學生一組，在座位上，一人右手（或左手要叉腰，另一人向下拉他的肘部，然后交換，體會拉力對手臂產生的兩個作用效果。

【教師講授】豎直向下的拉力對兩支架產生了沿桿方向的兩個作用效果，使上桿受拉，下桿受壓。由于是輕桿，拉力F可沿上述兩個方向分解為兩個分力F1=F/Cosθ,F2=Ftanθ，我們可用F1、F2等效替代拉力F對支架的作用。通過剛才的例題，同學們要掌握按力的作用效果進行分解力的方法：先根據力的實際作用 效果確定分力的方向，再根據平行四邊形定則 求出分力的大小。

剛才女生拉動男生的奧秘也跟力的分解有 關：如圖11，女生用較小的力就能沿繩的方 向產生兩個較大力，所以可以拉動男生。

力的合成與分解遵循平行四邊形定則，所有的矢量合成與分解都遵循平行四邊形定則，但我們還可以從另一個角度看待平行四邊形定則，有時候處理問題會更簡便、直觀。

3三角形定則

如圖12所示，矢量AB和矢量BC在合成時，構成了 一個三角形ABC，把兩個矢量首尾相接從而求出合矢量的 方法，叫做三角形定則。從圖12可以看出三角形定則與平行四邊形實質是一樣的。

矢量：既有大小又有方向，相加時遵從平行四邊形定則（或三角形定則）的物理量。標量：只有大小沒有方向，求和時按照算術法則相加的物理量。例4：如圖13所示，物體受F1、F2、F3三個力的作用，則這3個力的合力有多大？（0N）

課堂小結

本節課主要學習了力的分解知識，同學們分力與合力概念的區別，力的分解與力的合成區別。尤其注意按實際效果將一個已知力分解是進行力的分解的一種重要方法，要逐步掌握并應用它去分析和解決實際問題。對于位移、速度、力等概念要有矢量意識，能自覺應用平行四邊形定則（或三角形定則）進行矢量運算。作業設計 鞏固練習

1.如圖14，放在水平地面上的物體受到一個 斜向上方的拉力F的作用，且F與水平方向成 θ角，請按作用效果將力F分解？

通過此題讓學生練習按力的作用效果分解力，并能用數學中的三角函數來表示力的大小。2.為什么刀刃的夾角越小越鋒利？請用力的分解知識進行解釋。請你再舉兩個日常生活中應用力的分解的實例。

通過此題讓學生利用本堂課所學知識解決實際問題，體會物理從生活中來。課外作業

《優化學案》 P76（1-6題）

家庭作業的布置既要能鞏固學生本堂課所學內容，又要略有所拔高。但考慮到學生的學情，不易太難，因此選了四個概念辨析題、一個填空題、一個計算題。

第二篇：力的分解教學設計

必修一第三章第五節《力的分解》教學設計

蘇州新區第一中學

袁啟林

（一）、教學過程

一、教學目標

1、理解力的分解的概念，強化“等效替代”的物理思想。

2、理解力的分解是力的合成的逆運算。

3、初步掌握一般情況下力的分解要根據力的作用效果來確定分力的方向。

4、會用作圖法和直角三角形的知識求分力。

5、嘗試運用力的分解解決一些日常生活中的有關物理問題，有將物理知識應用于生活和生產實踐的意識。

6、能區別矢量和標量，知道三角形定則，了解三角形定則與平行四邊形定則實質是一樣的。

二、教學重點

力的作用效果分解方法

三、教學難點

分析力的作用效果

四、實驗器材

電子臺秤、木塊、鉤碼、細線、長條狀三合板、膠帶紙、筆

五、課時安排 1課時

六、教學設計

[知識回顧]

1、什么是合力，什么是分力，什么是力的合成？

若一個力產生的效果與幾個力共同作用的效果相同，那么這個力就叫做那幾個力的合力，那幾個力就叫做這個力的分力。求幾個力的合力的過程叫力的合成。

例如：兩個孩子拎水桶的力F1、F2和大人拎水桶的力F效果相同，F1、F2就是F的分力，而F是F1、F2的合力。

2、力的合成遵從什么法則？平行四邊形定則。（請學生板書，畫出圖形，并作說明）[新課引入] 提出問題：我們在研究問題的過程中是否可以用合力來替代分力？ 合力與分力作用效果相同當然可以用合力替代分力，等效替代的思想就是我們研究力的合成的目的。

既然合力可以替代分力，那么分力能不能等效替代合力呢？

顯然是可以的。在研究問題的過程中，我們也常用幾個分力等效替代合力，本節課我們就一起來研究這個問題。

[新課教學]

1、定義：求一個已知力的分力叫力的分解。

2、分解的法則：

力的分解是力的合成的逆運算，也遵從平行四邊形定則。

思考1：不加限制一個力分解有幾組解？（有無數對大小方向不同的解）在實際問題中不可能隨意的進行力的分解，那又該如何處理呢？

3、效果分解法

通常是按照力的實際效果進行分解的，先確定力的實際效果，從而確定分力的方向，再根據平行四邊形定則確定分力的大小。

實例分析1：已知放在水平面上的物體，受到與水平方向成θ角的拉力F 的作用(圖3_5_1)，從力的作用效果看，應該怎樣將F分解？如何求分力？

演示實驗：將一端固定有細繩的木塊放置在臺秤上，使細繩與水平方向成θ角，拉物體（說明臺秤示數即為物體對臺秤的壓力大小）

實驗現象：物體向前滑的同時，臺秤示數減小

效果分析：臺秤示數減小說明該力有向上的效果，使物體與接觸面間壓力減小；物體由靜止開始向右運動，說明該力有向水平右拉的效果。

分力方向：水平向右

豎直向上

作圖求解：按作圖法進行求解（圖略）。計算求解：用直角三角形知識求解。

豎直向上的分力F1?Fsin?

水平向右的分力F2?Fcos?（如圖3_5_2）思考2：若斜向下推（圖3_5_3），如何分解？ 和拉時一樣實驗和分析。

聯系實際：課本中的拖拉機拉耙，日常清潔時拖地

實例分析2：已知放在斜面上的物體所受重力為G，斜面傾角為θ，重力G產生怎樣的作用效果？如何分解重力？(圖3_5_4)演示實驗：將木塊放置在與傾斜的三合板上，釋放木塊 實驗現象：物體下滑的同時，木板發生了形變

效果分析：重力具有使物體沿斜面下滑的效果和使物體緊壓斜面的效果 分力方向：沿斜面向下和垂直于斜面向下 計算求解：

沿斜面向下的分力F1?Gsin?（圖3_5_5）垂直斜面向下的分力F2?Gcos?

思考3：F2是不是物體對斜面的壓力呢？ 確定一個物體的受力情況時，應由一個物體對另一個物體的作用出發。物體對斜面對壓力是物體作用在斜面上的，而F2是作用在物體上的，兩個力根本不同

注：分力F1、F2都不是實際存在的力，而是我們求出來的與力F等效的分力。在研究問題的時候，分力可以替代合力，但是分力和合力不能重復考慮。

思考4：當θ角變大時，兩分力大小如何變化？若變小呢？ θ增大，則F1增大、F2減小；θ減小，反之

聯系實際：生活中高大的橋，都有很長的引橋；盤山公路；滑梯等。實例分析3：可自由轉動的輕桿AC和BC，BC桿水平。在它們的連接處C點施加一個豎直向下的力F，力F的作用效果怎樣？如何分解F？（圖3_5_6）體驗實驗：利用膠帶紙、筆和手掌快速構成類似的結構，在C點施加向下的拉力，由手的感覺來體會力F的效果

效果分析：F拉伸AC桿，壓迫BC桿

分力方向：沿AC拉伸的方向和BC被壓迫的方向 計算求解：如圖3_5_7 沿AC桿的分力F1?F沿BC桿的分力F2?Fsin?tan?

改變該結構，效果相同，但分力的大小和方向都會改變 聯系實際：路燈的支架等。[總結力的效果分解法步驟]：（1）分析力的作用效果;（2）跟據力的作用效果定分力的方向;(畫兩個分力的方向)（3）用平行四邊形定則定分力的大小;(把力F作為對角線，畫平行四邊形得分力)（4）據三角形知識求分力的大小和方向.4、矢量相加的法則

力是矢量，力的合成遵從平行四邊形定則（畫出示意圖）

位移也是矢量，一個人從A走到B，再從B走到C發生的位移分別是AB和BC記為X1和X2，那么合位移呢？不是分位移的算術和，而是AC。

合位移和分位移的關系是什么？（畫出示意圖）兩個矢量首尾相接，從第一個矢量始端指向第二個矢量末端的有向線段就表示合矢量的大小和方向，這種方法叫三角形定則。位移的合成遵從三角形定則。

三角形定則和平行四邊形定則有沒有什么聯系呢？（進行平移，觀察圖形）實質相同

[小結]矢量相加都遵從平行四邊形定則和三角形定則

矢量：有大小，也有方向，相加時遵從平行四邊形定則或三角形定則的物理量 標量：有大小，沒有方向，相加時遵從算術運算法則 [課堂小結]

1、力的分解遵從平行四邊形定則

2、力的效果分解法

（1）據力的作用效果定分力的方向;（2）用平行四邊形定則定分力的大小;（3）據三角形知識求分力的大小和方向.3、矢量(加、減）運算法則（1）、法則：平行四邊形定則

(或三角形定則)（2）、矢量：有大小，又有方向，運算時遵守平行四邊形定則

(或三角形定則)

[布置作業] 課本66頁問題與練習1～3。

做一做：兩個人把一根繩子緊緊拉直，這時一個人在繩子中間只要輕輕一拉就可以把兩個人拉動。課后做一做，并解釋一下原因。

（二）、教學設計說明

力的合成和力的分解是運用“等效替代”的思想來研究力學問題的重要手段，是高中物理的基礎內容。在力的合成的基礎上，對力的分解概念和分解法則，學生是不難理解的。與力的合成相比，力的分解不是惟一的，究竟怎樣分解的問題，顯然是本節的重點。考慮到今后應用過程中的大部分問題都是根據力的實際作用效果進行分解，因此本節課重點就放在這種分解方法上。力作用在物體上可以產生什么效果，學生缺乏感性認識，如何通過實驗讓學生體驗、感受、認識、理解力的作用效果，就成了這節課的重要環節。

課本是從拖拉機拉耙的事例引入力的分解的概念，由于大部分學生對拖拉機拉耙的情形沒有見過，缺少感性認識，所以，設計了在復習力的合成的基礎上，從等效替代的思想入手引入新課，這樣既比較自然，也強化了等效替代的思想。

關于力的效果分解法，課本中只舉了斜面上的物體的重力分解這一個事例，為了強化這部分內容，設計時選擇了三個事例，并且對每一個事例均設計了實驗，讓學生能觀察到或親身體會到力產生的效果。第一個事例，選擇了與拖拉機拉耙相近的在水平面上拉物體的問題，不僅常見也可用電子秤進行演示，將會收到很好的效果。膠帶紙和筆做的體驗實驗，學生手頭都有，不需要做準備，每個學生都可以做，而且效果非常明顯，也會在學生頭腦中留下深刻的映像的。事例后面聯系實際的應用問題，不僅可以鞏固所學的知識，還可以學以致用，讓學生體會物理的重要性，激發學習興趣。

由于初次接觸力的分解問題，重點是學習力的效果分解法，所以，沒有必要介紹正交分解法，也不要急于讓學生用力的分解處理靜力學問題，更不要急于討論分解不惟一的各種情況，以免增加學生學習上的難度。

本節課設計理念是加強實驗，重視學生過程的體驗，有利于三維目標的達成。

（三）、教學后記

本節課的教學設計，強調學生的感知和體驗，把抽象的問題形象化，可以有效的突破教學難點。對教材的處理也比較合理，既體現了新課程的教學理念，又改進了教材中實驗的不足。在蘇州市區的教學研討課上也獲得了同行的高度評價，同行們一致認為課堂結構合理，重點突出，利用實驗突破難點效果非常明顯。當然，也有老師提出，這節課的容量還是較大的，如果把這節內容設計兩課時，矢量相加的法則放在第二課時，本節課重點討論力的效果分解法，可以再多舉一些事例，如把布置課后讓學生“做一做”的實驗直接在課堂上讓學生做一做，效果可能會更好一些。本人認為這些建議是合理的，我們將在今后的教學中做一定的嘗試。

第三篇：《力的分解》教學設計

高一年級研究課教學設計

共6頁，第1頁

《力的分解》教學設計（第一課時）

常州市田家炳實驗中學 胡歸

【教材分析】

《物理》（必修一）共四章內容，前兩章主要是在引入相關概念描述運動的基礎上，研究勻變速直線運動的規律，第三章《相互作用》包括兩大部分：其一是在力的概念、特征的基礎上，研究重力、彈力和摩擦力；其二 “等效”和“可逆”思想的指導下，研究力的合成和力的分解，最后引出矢量、標量的概念。這些都是為了第四章《牛頓運動定律》的學習做鋪墊——物體的受力情況決定物體的運動情況；物體的運動情況取決于物體的受力情況。本節的學習基于《力的合成》的知識儲備，主要體現“合成”與“分解”的等效性、可逆性和統一性，不僅是下一章學習的基礎，還為“運動的合成與分解”做了思想方法上的準備，起著“伏筆”的作用。【學情分析】

從物理知識的角度看，學生已經通過實驗探究，感悟和理解了合力、分力的概念和平行四邊形定則，具備了學習《力的分解》的認知基礎。但是，本節的學習要求使用“數形結合”的思想方法，尤其是幾何知識、幾何作圖和函數運算。這些數學方面的能力要求是學生深入學習本節的困難和障礙。所以，本節的新課教學宜安排兩課時，問題的選擇要循序漸進，不宜過難。【教學目標】 知識與技能：

1、能進一步理解合力與分力的概念；

2、會作力的平行四邊形

3、知道力的分解原則和基本類型。過程與方法：

4、學會應用平行四邊形定則分析和求解分力；

5、體驗和應用“等效”、“可逆”的物理學思想。情感、態度與價值觀：

6、養成分析問題和解決問題的科學態度、科學精神；初步形成唯物辯證法的思想。

7、樹立科學為生產、生活服務的價值理念。

常州市田家炳實驗中學

物理組 高一年級研究課教學設計

共6頁，第2頁

【教學重點和難點】

教學重點：力的分解的幾種基本類型；利用平行四邊形進行力的分解。教學難點：分力方向的確定和分力之間的相互關系。【教學方法和手段】

教學方法：探究法、分析法、討論法、圖示法

教學手段：演示實驗、計算機多媒體輔助教學，PPT課件 【教學用具】 彈簧秤（2個）、長木板、滑塊、木楔（2個）【教學策略】

從教材內容的銜接來看，本節在《力的合成》實驗探究的基礎上，依循可逆和等效的思維方式，對《力的分解》進行理論探究，很好地體現了從感性認識上升到理性認識的認知規律。鑒于學生對力的合成和平行四邊形定則的認知基礎，以及數學分析能力不強、數形結合思想薄弱的現狀。本節課的教學設計從復習回顧開始，通過“回憶—演示—猜想—探究—歸納—鞏固—設疑”等環節，完成教學任務，實現教學目標。【教學流程】

常州市田家炳實驗中學

物理組 高一年級研究課教學設計

共6頁，第3頁

【教學過程】

一、復習演示，導入新課（8min）

復習提問1：什么是合力？什么是分力？合力和分力體現怎樣的思想？滿足怎樣的關系？ 討論、交流、評價

圖形展示：合力、分力及其相互關系——滿足平行四邊形定則，如圖1所示。復習提問2：什么叫力的合成？ 討論、交流、評價 典題分析：

例

1、相互垂直的兩個共共點力，F1?30N，圖1

F2?40N，求它們的合力。

0例

2、兩個力大小相等，均為F,互成120角，則它們的合力大小為多少？ 合作學習、交流討論、評價 導入提問：什么叫力的分解？ 猜想、交流、評價、拓展

力的分解：求一個力的分力，叫做力的分解。

力的分解是力的合成的逆運算；力的分解也滿足平行四邊形定則。PPT展示方框圖。

二、科學探究，知識構建(5min)演示：用兩根彈簧秤同時吊起一個鉤碼，兩個彈簧秤都有讀數。學生觀察、思考、作圖：重力的兩個效果。

圖片展示；鞏固（課本例題分析：強調F1叫下滑力；F2不是壓力）

圖2 圖3 圖4 常州市田家炳實驗中學

物理組 高一年級研究課教學設計

共6頁，第4頁

三、方法梳理，典題分析(25min)指導閱讀：讀教材中的圖3.5.2。

（一）無約束條件下力的分解

在沒有“約束條件”的情況力的分解具有“任意性”和“多樣性”的特征。

提示：作平行四邊形時注意“虛線、實線、箭頭”。典題分析：

例3、50N的力可以分解為下列各組力嗎？ A.25N,25N B.50N,50N C.75N,100N D.53N,80N E.20N,25N F.110N,45N

（二）有約束條件下力的分解

1、已知兩個分力的方向：有唯一解。猜想、探究、交流、展示

2、已知兩個分力的大小

圖6 圖7

圖5

提問：還有哪些哪些約束條件影響和制約力的分解？

圖8 8-1 8-2 8-3

3、已知一個分力的大小和方向

圖9 9-1 9-2 9-3 9-4

4、已知一個分力的大小和另一個分力的方向

圖10 10-1 10-2 10-3 常州市田家炳實驗中學

物理組 高一年級研究課教學設計

共6頁，第5頁

拓展：F2的最小值：F2min?Fsin?如圖11所示。（1）當F2>Fsinθ時，有兩組解（2）當F2=Fsinθ時，有一組解（3）當F2

（三）根據力的作用效果進行分解

一個力究竟怎樣分解，要根據實際情況確定。根據力的作用效果進行分解，首要問題是確定分力的方向。例

4、如圖12所示，用繩將重球掛在光滑墻上，求球對墻的壓力和繩子的拉力大小。

解析：分析重力的作用效果；作圖——如圖12-1所示。顯然：

小球對墻壁的壓力大小為Gsinα； 對繩的拉力大小等于G/cosα

例

5、放置在光滑斜面上的小球，在擋板的作用下處于靜止狀態，如圖13所示。求小球對擋板和斜面的壓力大小。

解析：重力的作用效果如圖13-1所示。顯然：當擋板與斜面垂直時，小球對擋板和斜面的壓力大小分別為:Gsinα和Gcosα；當擋板與水平面垂直時，小球對擋板和斜面的壓力大小分別為：Gtanα和G/cosα。

圖12 12-1

圖11

圖13 13-1 可見：

展示木楔：

提問：哪一個更容易釘如墻中？用力的分解觀點加以解釋。

演示設問：長木板平放在講臺上，把滑塊放在長木板上，緩慢抬起木板的一端，觀察實驗現象。

提問：在抬起木板的過程中，滑塊所受的摩擦力如何變化？

常州市田家炳實驗中學

物理組 高一年級研究課教學設計

共6頁，第6頁

四、歸納總結，拓展設疑(5min)學生總結本節課的學習（習得、體驗、感悟）；點評；

1、力的分解；力的分解與力的合成的關系；力的分解規律

2、力的分解的幾種基本類型（1）無約束條件下力的分解（2）有約束條件下力的分解

（3）實際問題中根據力的作用效果進行力的分解

3、力的分解的思維活動以及邏輯順序

4、數形結合的思想。

數缺形時少直覺，形少數時難入微；

數形結合百般好。割裂分家萬事非 ——華羅庚

設疑：如果只已知一個分力的大小或者方向，應該如何進行力的分解

五、課后作業（略）(2min)

六、板書設計

一、力的分解

二、力的分解的幾種基本類型（1）無約束條件下力的分解（2）有約束條件下力的分解

（3）實際問題中根據力的作用效果進行力的分解

三、力的分解的思維活動以及邏輯順序

四、數形結合的思想方法

常州市田家炳實驗中學

物理組

第四篇：力的分解教學設計

5.2 力的分解

教學目標：

（一）知識與技能

1、知道什么是分力及力的分解的含義。

2、理解力的分解的方法，會用三角形知識求分力。

3、會用力的分解的方法分析日常生活中的問題。

4、能夠區分矢量與標量。

5、會用三角形定則進行矢量相加

（二）過程與方法

1、強化“等效替代”的思想。

2、培養觀察、實驗能力。

3、培養運用數學工具解決物理問題的能力。

4、培養用物理語言分析問題的能力。

（三）情感、態度與價值觀

1、通過分析日常現象，培養學生探究周圍事物的習慣。

2、培育學生發表見解的意識和與他人交流的愿望。

教學重點

1、會用平行四邊形定則求分力，會用直角三角形知識計算分力。

2、會分析日常生活中與力的分解相關的問題。

3、會用三角形定則成合矢量。

教學難點

1、分力與合力的等效替代關系。

2、根據力的實際作用效果進行力的分解。教學方法

分析日常現象，提出問題，引導探究，實踐體驗，討論交流，用物理語言描述出力的分解的方法。教學用具：

鉛筆，細線，鉤碼，（或支架、輕桿、橡皮筋、鉤碼）小車，薄塑料板，多媒體。

教學過程

（一）引入新課

教師活動：復習提問什么是合力、分力、力的合成；力的合成所遵守的法則是什么？ 合力與分力的關系怎樣？

學生活動：思考并回答教師的問題。

點評：復習上節課所學的有關力的合成的知識，引入新課題――力的分解。

（二）進行新課

1、力的分解

教師活動：利用多媒體展示耙的示意圖和工作圖，引導學生閱讀課文并討論：

1、斜向上對桿的拉力F產生了什么效果？

2、這樣的效果能不能用兩個力F1和F2來實現？方向怎樣？

3、F1和F2與 F產生的效果是相同的，那么能不能用F1和F2來代替F呢？ 學生活動：通過閱讀課文。觀察示意圖，討論；在教師的引導下，回答問題。

1、一個效果是使耙克服泥土的阻力前進，另一個效果是把耙向上提。

2、一個水平的力F1使耙前進，一個豎直向上的力F2把耙向上提。

3、可以。

點評：通過實際問題激發學生學習的興趣，提出漸進的問題，培養學生在實際問題中發現問題，用物理語言解決問題的能力；并逐步引入本節的內容。教師活動：教師總結引導：

1、F可以用 F1和 F2來代替，F1和 F2就是力F的分力。求一個力的分力叫做力的分解。

2、而F1和F2的合力就應該是F。這說明力的分解和力的合成是怎樣的關系？ 學生活動：這說明力的分解是力的合成的逆運算。點評：歸納問題，讓學生注意前后知識的連貫性。教師活動：既然力的分解是力的合成的逆運算，那么力的分解也必然遵循平行四邊形定則，即把一個已知力F作為平行四邊形的對角線，那么，與力F共點的平行四邊形的兩個鄰邊，就表示力F的兩個分力。而我們知道一條對角線可以做出無數個平行四邊形，那么在進行力的分解的時候，可以有無數組解。

（可以在圖中比較一下合力與分力的大小關系）但在解決實際問題過程中能不能隨意分解呢？ 學生活動：討論、思考

點評：發現問題、提出問題，引導學生深入思考。

教師活動：用鉛筆、繩套、鉤碼組成一套演示力的分解的實驗裝置，繩套一端系在食指上，一端系在鉛筆末端，鉛筆的頂端頂在掌心上。在鉛筆末端懸掛鉤碼，體會食指和掌心受力的情況，以體驗拉力產生的效果，揣摩分力的方向。（或該實驗用讓同學一手叉腰，另一同學按該同學的肘部或懸掛一重物，體會上臂和腰部的受力情況來完成。）

（或下圖所示裝置來演示：讓學生體會懸掛鉤碼后，兩條橡皮筋發生的形變怎樣，說明懸掛鉤碼后產生的拉力產生了怎樣的作用效果。）

學生活動：學生積極配合，認真完成實驗。點評：培養學生的動手操作能力。

教師活動：同學們經過親身體會，討論以下問題：

1、食指和掌心有什么感覺？

2、這種感覺說明鉛筆末端懸掛鉤碼后產生的拉力產生了怎樣的效果？

3、若用兩個力來代替懸掛鉤碼后產生的拉力，這兩個力的方向怎樣？

4、這兩個力與懸掛鉤碼后產生的拉力的效果是相同的，那么能不能用這兩個力來代替那一個力呢？

5、這兩個力與懸掛鉤碼后產生的拉力是什么關系？

學生活動：學生通過親自動手，親身體會，討論問題結論： l、食指有被拉伸的感覺．掌心有被刺痛的感覺。

2、一個是拉伸細線，一個是壓緊鉛筆。

3、一個沿細線方向向外，一個沿鉛筆向里。

4、可以。

5、這兩個力是懸掛鉤碼后產生的拉力的分力。

點評：通過實際操作和親身體會，培養學生用物理語言分析問題，解決問題的能力。教師活動：教師引導學生思考；

l、懸掛鉤碼后產生的拉力可以怎樣分解呢？

2、為什么這么分解呢？

學生活動：學生討論后進行作答：

1、懸掛鉤碼后產生的拉力可以分解成一個沿細線方向向外的拉力，一個沿鉛筆向里的壓力。

2、因為懸掛鉤碼后產生的拉力在這兩個方向上產生了兩個效果。點評：進一步探索，逐步推導。教師活動：教師引導學生總結：

那么在實際問題中進行力的分解時應遵循什么原則？ 學生活動：學生討論后進行作答： 按照力的實際作用效果進行分解。點評：培養學生的概括能力。

綜合點評：對于力的分解，學生比較容易理解，而對于力的分解要按照力的實際作用效果進行分解這一點，較難理解。這里加了一個學生參與，并可以親身體會力的作用效果的這個小實驗，激發學生的學習興趣，培養學生動手操作和分析實際問題的能力，歸納問題的能力。教師活動：現在我們知道，在實際問題中進行力的分解時，要按照力的實際作用效果進行分解。下面我們來研究一個實際問題。

在日常生活中，我們常常會遇到各式各樣的橋，而一些高大的橋要造很長的引橋，這是為什么呢？（關于什么是引橋教師要給予簡單的解釋。）學生活動：學生積極思考，認真討論，得到不同結論。

點評：加強物理與生活實踐的聯系，培養學生在實際問題中發現問題的能力。

教師活動：對于學生討論的結論，教師先不進行評價，而是引導學生建立物理模型：車輛經過高大的橋時，要先上坡，再下坡，我們能不能把車輛的運動看作一個物體在斜面上的運動呢？

學生活動：在教師引導下，積極思考，抽象出物理模型培養學生建立物理模型。點評：培養學生建立物理模型，在模型中分析實際問題的能力。教師活動：演示：用薄塑料板做斜面，將小車放在斜面上，讓學生觀察現象。教師引導：在斜面上運動的物體受到重力的作用，但它并沒有豎直下落，而是要沿斜面下滑，那么在物體運動過程中重力產生了怎樣的效果呢？

教師重點引導，必須讓學生明確一定是力在受力物體上產生的效果。

學生活動：學生經過觀察、思考、討論，看到的現象：斜面被壓彎，同時小車沿斜面下滑。在教師引導下得到：

一是使物體沿斜面下滑，二是使物體壓緊斜面。

點評：培養學生分析物理問題，用物理語言解決物理問題的能力。教師活動：既然重力產生了這兩個效果，那么重力應怎樣分解呢？

學生活動：可以分解為：一個沿斜面向下的力F1，一個垂直斜面向下的力F2。點評：運用所學方法，解決實際問題

教師活動：假設這個斜面的傾角為θ，那么重力的分力與傾角有什么關系？試寫出表達式。

學生活動：學生獨立推導，交流總結： 點評：培養學生運算能力。

教師活動：通過這個表達式分析：

1、當θ變化時，F1和 F2的大小如何變化？

2、在車輛上橋和下橋時，F1各起到什么作用？

3、通過這個結論，我們再來解釋高大的橋為什么要造很長的引橋？ 學生活動：在教師引導下，用物理語言描述分析過程。

1、當θ增大時，F1增大，F2減小。

2、上橋時阻礙車輛前進，下橋時使車輛越來越快。

3、引橋越長，θ越小，F1越小：上橋時的阻礙作用減小，從而比較容易上橋，下橋時的加速作用會減小，從而保障行車時的安全。

點評：把物理公式與生活實際聯系起來，用物理語言解釋生活現象。通過分析日常生活中應用力的分解的現象，讓學生知道物理與生活是息息相關的，培養學生觀察生活現象，發現問題，建立物理模型，用物理模型解決問題，用物理語言解釋現象的能力。

2、對“矢量相加的法則”的學習

教師活動：通過前面的分析我們已經知道，力是矢量，力的合成和分解都要遵循平行四邊形定則．求兩個力的合力時，不能簡單地把兩個力的大小相加。我們還學習過另外一個矢量――位移，兩個位移的合位移應如何求解呢？ 引導學生閱讀課文，逐個解決問題。

學生活動：學生反思，閱讀課文，討論后回答： 位移相加時仍遵循平行四邊形定則。

教師活動：從另一個角度來看，兩個位移與它們的合位移又組成一個三角形，閱讀課文，思考討論下面的問題：

l、什么是平行四邊形定則？

2、三角形定則與平行四邊形定則一樣嗎？

3、什么是矢量？

4、什么是標量？ 教師歸納、總結

學生活動：學生看書討論相關問題，記憶相關知識。點評：前后聯系，深入探究，記憶分析。教師活動：提出問題：

一個物體的速度v1在一小段時間內發生了變化，變成了v2，你能根據v1、v2，按照三角形定則找出變化量Δ v嗎？

教師歸納總結，進一步理解三角形定則，讓學生體會：末矢量總是平行四邊形的對角線，等于初矢量與變化量之和。

學生活動：學生回顧所學知識，獨立完成后，討論并回答。點評：進一步加深對所學知識的理解。

教師活動：根據學生答案，做出評價和討論。

學生活動：仔細思考，認真體會。

點評：矢量相加的法則比較抽象，這里利用位移的概念引入，便于理解，這一部分內容課本講解十分詳細，而且便于學生自學，這里教師只做引導，培養學生自學能力，加深對概念的理解和記憶。

（三）課堂總結、點評

（1）力的合成與分解都遵循平行四邊形定則。（2）求一個已知力的兩個分力的任意解是無數的。

（3）實際應用中，分解一個力，常根據這個力的實際作用效果來確定分力的方向。再由幾何關系求兩個分力的大小。

（4）分力可以比合力大。（有條件）課外探究實踐與思考

（1）放在有擋板的斜面上的金屬圓柱體對兩接觸面的作用效果如何，怎樣分解重力。改變擋板放置的角度又如何？

（2）討論分析：已知一個分力的大小，另一個分力的方向，求前一個分力的方向，另一個分力的大小。

第五篇：高中物理《力的分解》教學設計

高中物理《力的分解》教學設計

一、教材內容

經全國中小學教材審定委員會2004年初審查通過，人教育出版社出版的普通高中課程標準實驗教科書《物理必修①》，第三章第5節內容“力的分解”。

二、教學目標

1．知識與技能

（1）理解分力的概念，理解力的分解是力的合成的逆運算，遵循平行四邊形定則。

（2）初步掌握一般情況下力的分解要根據實際需要來確定分力的方向。

（3）會用作圖法和直角三角形的知識求分力。

（4）能區別矢量和標量，知道三角形定則，了解三角形定則與平行四邊形定則的實質是一樣的。

2．過程與方法

（1）進一步領會“等效替代”的思想方法。

（2）通過探究嘗試發現問題、探索問題、解決問題能力。

（3）掌握應用數學知識解決物理問題的能力。

3．情感態度與價值觀

（1）通過猜測與探究享受成功的快樂。

（2）感受物理就在身邊，有將物理知識應用于生活和生產實驗的意識。

三、教學重點、難點

在具體問題中如何根據力的實際作用效果和平行四邊形定則進行力的分解。

四、教學手段、方法

運用多媒體教學手段，將啟發式教學方法和探究式教學方法融合在一起。

五、教學過程

（一）引入新課

課前播放“眾人劃槳開大船”歌曲。

師：一個國家，一個集體，只有同心協力，集大家的力量，才有更好的發展。

這里的集大家的力量，與物理學的合力是不是一樣的？有沒有區別，區別在哪里？物理上的合力是怎樣求解的？

學生回答：有區別，集大家的力量是代數相加，力的合成是按平行四邊行定則來求解的。

師：合力與分力效果相同，但不是同時并存。

一個力是否可以產生幾個效果呢？

（二）力的分解

展示一張拉旅行箱的圖片，如圖1所示。

師：人的拉力有什么作用效果？引出分力的概念。

學生討論回答：1．使旅行箱水平前進的效果；2．向上提旅行箱的效果。

師：這兩個效果相當于兩個分力產生。

1．分力：幾個力，如果它們產生的效果跟原來一個力產生的效果相同，這幾個力就叫做原來那個力的分力。

注意：幾個分力與原來那個力是等效的，它們可以互相代替，并非同時并存。

2．力的分解：求一個已知力的分力叫力的分解。

3．力的分解法則

師：分力F1、F2的合力是什么？用什么法則？

學生回答：是F，平行四邊形定則。

師：可見，力的分解是力的合成的逆運算。力的分解同樣遵守平行四邊行定則。

把一個已知力F作為平行四邊形的對角線,那么與力F共點的平行四邊形的兩個鄰邊,就表示力F的兩個分力F1、F2。如圖2所示。

師：將一個力分解，如果沒有條件限制，情形如何？

通過作圖，對于一條對角線可以作出無數個不同的平行四邊形，如圖3所示，可以分解為無數對大小、方向不同的力。

那么在實際問題中如何將一個力進行分解呢？

4．力的分解方法

例1 如圖4所示，把一個物體放在傾角為θ的斜面上，物體受到豎直向下的重力，但它并不能豎直下落。從力的作用效果看，應當怎樣將重力分解？兩個分力的大小與斜面的傾角有什么關系？

學生分析：重力對物體的作用效果：（1）使物體沿斜面向下滑動（2）使物體壓緊斜面

播放一段實驗視頻，進一步說明重力產生的兩個效果。

解析

當斜面的傾角θ增大時，F1增大，F2減小。

車輛上橋時，分力F1阻礙車輛前進，車輛下橋時分力F1使車輛運動加快。為了行車方便與安全，高大的橋要造很長的引橋，來減小橋面的坡度。如圖5所示。

例2 在豎直墻上固定一個輕支架，橫桿AC垂直于墻壁，繩BC跟墻的夾角為θ，在支架的C點掛有一個重為G的物體，如圖6所示。則桿AC．繩BC的所受力的大小？

師：C點受到繩子向下的拉力F，大小等于G，對繩BC和桿AC產生什么的效果？

學生分析：對繩BC產生拉的效果；對桿AC產生壓的效果。

播放一段實驗視頻。

師：將F沿這兩個方向分解成兩個分力。如圖6所示。

解析：桿AC．BC的所受力的大小分別為

方

法

總

結

：

可見，在實際的問題中力的分解是按力的實際作用效果來進行分解的。

（三）矢量相加的法則

師：一個人從A走到B，發生的位移是x1，又從B走到C，發生的位移是x2，在整個過程中，這個人的位移是x。如圖7所示。

如果平行地移動位移矢量x2，使它的始端B與A重合，那么兩次將構成一個什么形狀呢？

學生回答：平行四邊形。

師：位移矢量相加也遵從平行四邊形定則。如圖8所示。

從另一角度看，位移是x1和x2與合位移x又構成一個三角形，因此矢量相加也遵從三角形則。

三角形定則：將兩個矢量首尾相接，再將第一個矢量的尾與第二個矢量的頭相連接，即合矢量。

師：因此我們得到矢量與標量的定義。

矢量：既有大小又有方向，相加遵從平行四邊形定則（或三角形定則）的物理量。

標量：只有大小，沒有方向，求和時按照算術法則相加的物理量。

師：除了力、位移矢量外還學過什么矢量？

學生回答：速度

師：關于速度的變化，大家曾經求過一條直線上的，如圖9所示，學生回答：Δv= v2－v①

師：若不一條直線上，如圖10所示，一個物體的速度v1在一小段時間內發生了變化，變成了v2，你能根據v1、v2，按照三角形定則求出速度的變化量Δv嗎？

學生猜測：

師：當變化前后不在一條直線上時，由①式可得v2=v1+Δv，只不過此時，“+”號應理解為矢量加，同樣①式中的“－”號應理解為矢量減，故速度的變化Δv應將v1 的箭頭和v2的箭頭連起來，并且指向v2，如圖11所示。

（四）問題與練習

1．已知力F的大小和方向，在以下三種條件下，通過作圖求兩個分力F1和F2。

（1）圖甲，已知兩個分力的方向，即圖中α和β，求兩力的大小。

（2）圖乙，已知分力F1的大小和方向，求另一個分力F2的大小和方向。

（3）圖丙，已知F1的方向和F2的大小，求F1的大小和F2的方向。

學生完成第（1）（2）兩問。再課件演示，如圖13甲、乙所示。

第（3）問師生一起探究，再課件演示。可分以下四種情形加以分析。

首先過F的箭頭作F1的平行線，①當時，圓與F1的方向線相離，與F1的方向線沒有交點，如圖14所示，不能構成一個平行四邊形，故此情形時，無解。

②當時，圓與F1的方向線相切，如圖15所示，構成一個矩形，故此情形時，解的情況是唯一解。

③當

時，圓與F1的方向線相交于兩點，可作出兩個平行四邊形，可以得到F1和F2的二個解，如圖16所示。

故此情形時，解的情況是兩解。

④當是唯一解。

時，圓與F1的方向線只相交一點，如圖17所示，故此情形時，解的情況

可見，已知一個分力的大小和另一個分力的方向，解的情況是復雜的，有無解、唯一解和兩解。

2．說一說，分力與合力的大小關系如何？

學生回答：合力可以大于任意一個分力；也可以小于任意一個分力；也可以等于任意一個分力。

課件演示。

（五）學以致用

展示一輛拖拉機陷入泥坑，只有一根繩子，怎樣把它拖出來呢？

學生猜測探究。

課件演示。

（六）課外探究

1．請探究一下拉鏈的工作原理。

2．分析與探究刀、斧、鑿的工作原理。

六、教學反思

本節課的教學與設計跟新課程的教學理念“從生活走向物理，從物理走向社會”相一致。通過本節課能使學生感受到物理就在身邊，能激發學生學習物理的興趣。通過學生探究猜測和視頻播放相結合的方法，使具體的問題中某力的分解是按力的實際作用效果來分解的教學難點很容易化解；在“問題練習1中第（3）”和“學習致用”的方法分析，對學生的數學知識要求較高，要加適當的引導，否則學習不容易接受。不足的是關于人拉旅行箱的力實際上是不一定沿拉桿方向的，而在此處卻畫了沿拉桿方向，因為沒有一個更合適的方向好畫。