第一篇：力的分解教学设计

必修一第三章第五节《力的分解》教学设计

苏州新区第一中学

袁启林

（一）、教学过程

一、教学目标

1、理解力的分解的概念，强化“等效替代”的物理思想。

2、理解力的分解是力的合成的逆运算。

3、初步掌握一般情况下力的分解要根据力的作用效果来确定分力的方向。

4、会用作图法和直角三角形的知识求分力。

5、尝试运用力的分解解决一些日常生活中的有关物理问题，有将物理知识应用于生活和生产实践的意识。

6、能区别矢量和标量，知道三角形定则，了解三角形定则与平行四边形定则实质是一样的。

二、教学重点

力的作用效果分解方法

三、教学难点

分析力的作用效果

四、实验器材

电子台秤、木块、钩码、细线、长条状三合板、胶带纸、笔

五、课时安排 1课时

六、教学设计

[知识回顾]

1、什么是合力，什么是分力，什么是力的合成？

若一个力产生的效果与几个力共同作用的效果相同，那么这个力就叫做那几个力的合力，那几个力就叫做这个力的分力。求几个力的合力的过程叫力的合成。

例如：两个孩子拎水桶的力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、力的合成遵从什么法则？平行四边形定则。（请学生板书，画出图形，并作说明）[新课引入] 提出问题：我们在研究问题的过程中是否可以用合力来替代分力？ 合力与分力作用效果相同当然可以用合力替代分力，等效替代的思想就是我们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？

显然是可以的。在研究问题的过程中，我们也常用几个分力等效替代合力，本节课我们就一起来研究这个问题。

[新课教学]

1、定义：求一个已知力的分力叫力的分解。

2、分解的法则：

力的分解是力的合成的逆运算，也遵从平行四边形定则。

思考1：不加限制一个力分解有几组解？（有无数对大小方向不同的解）在实际问题中不可能随意的进行力的分解，那又该如何处理呢？

3、效果分解法

通常是按照力的实际效果进行分解的，先确定力的实际效果，从而确定分力的方向，再根据平行四边形定则确定分力的大小。

实例分析1：已知放在水平面上的物体，受到与水平方向成θ角的拉力F 的作用(图3_5_1)，从力的作用效果看，应该怎样将F分解？如何求分力？

演示实验：将一端固定有细绳的木块放置在台秤上，使细绳与水平方向成θ角，拉物体（说明台秤示数即为物体对台秤的压力大小）

实验现象：物体向前滑的同时，台秤示数减小

效果分析：台秤示数减小说明该力有向上的效果，使物体与接触面间压力减小；物体由静止开始向右运动，说明该力有向水平右拉的效果。

分力方向：水平向右

竖直向上

作图求解：按作图法进行求解（图略）。计算求解：用直角三角形知识求解。

竖直向上的分力F1Fsin

水平向右的分力F2Fcos（如图3_5_2）思考2：若斜向下推（图3_5_3），如何分解？ 和拉时一样实验和分析。

联系实际：课本中的拖拉机拉耙，日常清洁时拖地

实例分析2：已知放在斜面上的物体所受重力为G，斜面倾角为θ，重力G产生怎样的作用效果？如何分解重力？(图3_5_4)演示实验：将木块放置在与倾斜的三合板上，释放木块 实验现象：物体下滑的同时，木板发生了形变

效果分析：重力具有使物体沿斜面下滑的效果和使物体紧压斜面的效果 分力方向：沿斜面向下和垂直于斜面向下 计算求解：

沿斜面向下的分力F1Gsin（图3_5_5）垂直斜面向下的分力F2Gcos

思考3：F2是不是物体对斜面的压力呢？ 确定一个物体的受力情况时，应由一个物体对另一个物体的作用出发。物体对斜面对压力是物体作用在斜面上的，而F2是作用在物体上的，两个力根本不同

注：分力F1、F2都不是实际存在的力，而是我们求出来的与力F等效的分力。在研究问题的时候，分力可以替代合力，但是分力和合力不能重复考虑。

思考4：当θ角变大时，两分力大小如何变化？若变小呢？ θ增大，则F1增大、F2减小；θ减小，反之

联系实际：生活中高大的桥，都有很长的引桥；盘山公路；滑梯等。实例分析3：可自由转动的轻杆AC和BC，BC杆水平。在它们的连接处C点施加一个竖直向下的力F，力F的作用效果怎样？如何分解F？（图3_5_6）体验实验：利用胶带纸、笔和手掌快速构成类似的结构，在C点施加向下的拉力，由手的感觉来体会力F的效果

效果分析：F拉伸AC杆，压迫BC杆

分力方向：沿AC拉伸的方向和BC被压迫的方向 计算求解：如图3_5_7 沿AC杆的分力F1F沿BC杆的分力F2Fsintan

改变该结构，效果相同，但分力的大小和方向都会改变 联系实际：路灯的支架等。[总结力的效果分解法步骤]：（1）分析力的作用效果;（2）跟据力的作用效果定分力的方向;(画两个分力的方向)（3）用平行四边形定则定分力的大小;(把力F作为对角线，画平行四边形得分力)（4）据三角形知识求分力的大小和方向.4、矢量相加的法则

力是矢量，力的合成遵从平行四边形定则（画出示意图）

位移也是矢量，一个人从A走到B，再从B走到C发生的位移分别是AB和BC记为X1和X2，那么合位移呢？不是分位移的算术和，而是AC。

合位移和分位移的关系是什么？（画出示意图）两个矢量首尾相接，从第一个矢量始端指向第二个矢量末端的有向线段就表示合矢量的大小和方向，这种方法叫三角形定则。位移的合成遵从三角形定则。

三角形定则和平行四边形定则有没有什么联系呢？（进行平移，观察图形）实质相同

[小结]矢量相加都遵从平行四边形定则和三角形定则

矢量：有大小，也有方向，相加时遵从平行四边形定则或三角形定则的物理量 标量：有大小，没有方向，相加时遵从算术运算法则 [课堂小结]

1、力的分解遵从平行四边形定则

2、力的效果分解法

（1）据力的作用效果定分力的方向;（2）用平行四边形定则定分力的大小;（3）据三角形知识求分力的大小和方向.3、矢量(加、减）运算法则（1）、法则：平行四边形定则

(或三角形定则)（2）、矢量：有大小，又有方向，运算时遵守平行四边形定则

(或三角形定则)

[布置作业] 课本66页问题与练习1～3。

做一做：两个人把一根绳子紧紧拉直，这时一个人在绳子中间只要轻轻一拉就可以把两个人拉动。课后做一做，并解释一下原因。

（二）、教学设计说明

力的合成和力的分解是运用“等效替代”的思想来研究力学问题的重要手段，是高中物理的基础内容。在力的合成的基础上，对力的分解概念和分解法则，学生是不难理解的。与力的合成相比，力的分解不是惟一的，究竟怎样分解的问题，显然是本节的重点。考虑到今后应用过程中的大部分问题都是根据力的实际作用效果进行分解，因此本节课重点就放在这种分解方法上。力作用在物体上可以产生什么效果，学生缺乏感性认识，如何通过实验让学生体验、感受、认识、理解力的作用效果，就成了这节课的重要环节。

课本是从拖拉机拉耙的事例引入力的分解的概念，由于大部分学生对拖拉机拉耙的情形没有见过，缺少感性认识，所以，设计了在复习力的合成的基础上，从等效替代的思想入手引入新课，这样既比较自然，也强化了等效替代的思想。

关于力的效果分解法，课本中只举了斜面上的物体的重力分解这一个事例，为了强化这部分内容，设计时选择了三个事例，并且对每一个事例均设计了实验，让学生能观察到或亲身体会到力产生的效果。第一个事例，选择了与拖拉机拉耙相近的在水平面上拉物体的问题，不仅常见也可用电子秤进行演示，将会收到很好的效果。胶带纸和笔做的体验实验，学生手头都有，不需要做准备，每个学生都可以做，而且效果非常明显，也会在学生头脑中留下深刻的映像的。事例后面联系实际的应用问题，不仅可以巩固所学的知识，还可以学以致用，让学生体会物理的重要性，激发学习兴趣。

由于初次接触力的分解问题，重点是学习力的效果分解法，所以，没有必要介绍正交分解法，也不要急于让学生用力的分解处理静力学问题，更不要急于讨论分解不惟一的各种情况，以免增加学生学习上的难度。

本节课设计理念是加强实验，重视学生过程的体验，有利于三维目标的达成。

（三）、教学后记

本节课的教学设计，强调学生的感知和体验，把抽象的问题形象化，可以有效的突破教学难点。对教材的处理也比较合理，既体现了新课程的教学理念，又改进了教材中实验的不足。在苏州市区的教学研讨课上也获得了同行的高度评价，同行们一致认为课堂结构合理，重点突出，利用实验突破难点效果非常明显。当然，也有老师提出，这节课的容量还是较大的，如果把这节内容设计两课时，矢量相加的法则放在第二课时，本节课重点讨论力的效果分解法，可以再多举一些事例，如把布置课后让学生“做一做”的实验直接在课堂上让学生做一做，效果可能会更好一些。本人认为这些建议是合理的，我们将在今后的教学中做一定的尝试。

第二篇：《力的分解》教学设计

高一年级研究课教学设计

共6页，第1页

《力的分解》教学设计（第一课时）

常州市田家炳实验中学 胡归

【教材分析】

《物理》（必修一）共四章内容，前两章主要是在引入相关概念描述运动的基础上，研究匀变速直线运动的规律，第三章《相互作用》包括两大部分：其一是在力的概念、特征的基础上，研究重力、弹力和摩擦力；其二 “等效”和“可逆”思想的指导下，研究力的合成和力的分解，最后引出矢量、标量的概念。这些都是为了第四章《牛顿运动定律》的学习做铺垫——物体的受力情况决定物体的运动情况；物体的运动情况取决于物体的受力情况。本节的学习基于《力的合成》的知识储备，主要体现“合成”与“分解”的等效性、可逆性和统一性，不仅是下一章学习的基础，还为“运动的合成与分解”做了思想方法上的准备，起着“伏笔”的作用。【学情分析】

从物理知识的角度看，学生已经通过实验探究，感悟和理解了合力、分力的概念和平行四边形定则，具备了学习《力的分解》的认知基础。但是，本节的学习要求使用“数形结合”的思想方法，尤其是几何知识、几何作图和函数运算。这些数学方面的能力要求是学生深入学习本节的困难和障碍。所以，本节的新课教学宜安排两课时，问题的选择要循序渐进，不宜过难。【教学目标】 知识与技能：

1、能进一步理解合力与分力的概念；

2、会作力的平行四边形

3、知道力的分解原则和基本类型。过程与方法：

4、学会应用平行四边形定则分析和求解分力；

5、体验和应用“等效”、“可逆”的物理学思想。情感、态度与价值观：

6、养成分析问题和解决问题的科学态度、科学精神；初步形成唯物辩证法的思想。

7、树立科学为生产、生活服务的价值理念。

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共6页，第2页

【教学重点和难点】

教学重点：力的分解的几种基本类型；利用平行四边形进行力的分解。教学难点：分力方向的确定和分力之间的相互关系。【教学方法和手段】

教学方法：探究法、分析法、讨论法、图示法

教学手段：演示实验、计算机多媒体辅助教学，PPT课件 【教学用具】 弹簧秤（2个）、长木板、滑块、木楔（2个）【教学策略】

从教材内容的衔接来看，本节在《力的合成》实验探究的基础上，依循可逆和等效的思维方式，对《力的分解》进行理论探究，很好地体现了从感性认识上升到理性认识的认知规律。鉴于学生对力的合成和平行四边形定则的认知基础，以及数学分析能力不强、数形结合思想薄弱的现状。本节课的教学设计从复习回顾开始，通过“回忆—演示—猜想—探究—归纳—巩固—设疑”等环节，完成教学任务，实现教学目标。【教学流程】

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【教学过程】

一、复习演示，导入新课（8min）

复习提问1：什么是合力？什么是分力？合力和分力体现怎样的思想？满足怎样的关系？ 讨论、交流、评价

图形展示：合力、分力及其相互关系——满足平行四边形定则，如图1所示。复习提问2：什么叫力的合成？ 讨论、交流、评价 典题分析：

例

1、相互垂直的两个共共点力，F130N，图1

F240N，求它们的合力。

0例

2、两个力大小相等，均为F,互成120角，则它们的合力大小为多少？ 合作学习、交流讨论、评价 导入提问：什么叫力的分解？ 猜想、交流、评价、拓展

力的分解：求一个力的分力，叫做力的分解。

力的分解是力的合成的逆运算；力的分解也满足平行四边形定则。PPT展示方框图。

二、科学探究，知识构建(5min)演示：用两根弹簧秤同时吊起一个钩码，两个弹簧秤都有读数。学生观察、思考、作图：重力的两个效果。

图片展示；巩固（课本例题分析：强调F1叫下滑力；F2不是压力）

图2 图3 图4 常州市田家炳实验中学

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三、方法梳理，典题分析(25min)指导阅读：读教材中的图3.5.2。

（一）无约束条件下力的分解

在没有“约束条件”的情况力的分解具有“任意性”和“多样性”的特征。

提示：作平行四边形时注意“虚线、实线、箭头”。典题分析：

例3、50N的力可以分解为下列各组力吗？ A.25N,25N B.50N,50N C.75N,100N D.53N,80N E.20N,25N F.110N,45N

（二）有约束条件下力的分解

1、已知两个分力的方向：有唯一解。猜想、探究、交流、展示

2、已知两个分力的大小

图6 图7

图5

提问：还有哪些哪些约束条件影响和制约力的分解？

图8 8-1 8-2 8-3

3、已知一个分力的大小和方向

图9 9-1 9-2 9-3 9-4

4、已知一个分力的大小和另一个分力的方向

图10 10-1 10-2 10-3 常州市田家炳实验中学

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拓展：F2的最小值：F2minFsin如图11所示。（1）当F2>Fsinθ时，有两组解（2）当F2=Fsinθ时，有一组解（3）当F2

（三）根据力的作用效果进行分解

一个力究竟怎样分解，要根据实际情况确定。根据力的作用效果进行分解，首要问题是确定分力的方向。例

4、如图12所示，用绳将重球挂在光滑墙上，求球对墙的压力和绳子的拉力大小。

解析：分析重力的作用效果；作图——如图12-1所示。显然：

小球对墙壁的压力大小为Gsinα； 对绳的拉力大小等于G/cosα

例

5、放置在光滑斜面上的小球，在挡板的作用下处于静止状态，如图13所示。求小球对挡板和斜面的压力大小。

解析：重力的作用效果如图13-1所示。显然：当挡板与斜面垂直时，小球对挡板和斜面的压力大小分别为:Gsinα和Gcosα；当挡板与水平面垂直时，小球对挡板和斜面的压力大小分别为：Gtanα和G/cosα。

图12 12-1

图11

图13 13-1 可见：

展示木楔：

提问：哪一个更容易钉如墙中？用力的分解观点加以解释。

演示设问：长木板平放在讲台上，把滑块放在长木板上，缓慢抬起木板的一端，观察实验现象。

提问：在抬起木板的过程中，滑块所受的摩擦力如何变化？

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四、归纳总结，拓展设疑(5min)学生总结本节课的学习（习得、体验、感悟）；点评；

1、力的分解；力的分解与力的合成的关系；力的分解规律

2、力的分解的几种基本类型（1）无约束条件下力的分解（2）有约束条件下力的分解

（3）实际问题中根据力的作用效果进行力的分解

3、力的分解的思维活动以及逻辑顺序

4、数形结合的思想。

数缺形时少直觉，形少数时难入微；

数形结合百般好。割裂分家万事非 ——华罗庚

设疑：如果只已知一个分力的大小或者方向，应该如何进行力的分解

五、课后作业（略）(2min)

六、板书设计

一、力的分解

二、力的分解的几种基本类型（1）无约束条件下力的分解（2）有约束条件下力的分解

（3）实际问题中根据力的作用效果进行力的分解

三、力的分解的思维活动以及逻辑顺序

四、数形结合的思想方法

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第三篇：《力的分解》教学设计

《力的分解》教学设计

教材分析：

力的分解与力的合成是解决物理问题的一种方法，平行四边形定则（或三角形定则）是矢量运算的工具，它们是高中物理的基石。本节内容介绍力的分解同样遵守平行四边形定则。通过例题让学生知道一个已知力可根据实际作用效果来进行分解，最后指出矢量相加的法则—平行四边形定则或三角形定则。教学对象分析：

对刚进入高中的学生，仍处于从形象思维向抽象逻辑思维的过渡时期，分析能力、概括能力、作图能力、运用数学知识解决物理问题的能力有待培养。学生对于本节内容的困惑主要有：分力是否真实存在？如何正确分解一个已知力？学生对物理量的矢量意识还有待加强。教学目标： 知识与技能

1.了解分力的概念，明白力的分解是力的合成的逆运算。

2.会用平行四边形定则作图并能计算。3.能用力的分解分析生产生活中的问题。过程与方法

1.强化“等效替代”的思想。

2.掌握根据力的作用效果进行分解的方法。情感态度与价值观

培养学生观察、分析、概括能力。培养学生将所学知识应用于生产实践的意识和习惯。教学重点、难点

1.理解力的分解是力的合成的逆运算，利用平行四边形进行力的分解。2.根据力的作用效果来确定分力。如何判断力的作用效果？

依据如下:学生在物理情境变化时，不能自觉应用“等效思想”解决问题。虽然已学“力的合成”，但对“分力是否真实存在？如何正确分解一个已知力？”会感到困惑。因此在“等效思想”上理解力的分解是力的合成的逆运算应是教学重点。按力的作用效果来分解一个力学生往往感到抽象，如何判断力的作用效果这是教学难点。教学策略与手段

首先以提起木块简要复习力的合成，通过一个小游戏引入新课，激发起学生学习新课的兴趣。由于学生初次接触力的分解知识，引入从学生熟悉的直观事例—拉橡皮筋出发，使学生在已有的合力、力的合成基础上学习分力和力的分解，通过知识的前后比较，更容易接受和理解分力、合力的等效性。让学生领悟用几个分力替代一个力与用合力替代几个已知分力都是为了解决实际问题方便使用的一种手段，实际上并没有改变物体原来的受力情况。

为了突破难点，本节课上采用实验、讨论、讲授相结合，通过学生亲自体验，让学生留下深刻的印象。所例举例题按提出问题—猜想—实验探索—讨论—得出结论的模式，猜想、实验探索环节由学生完成，实验验证由教师或学生来完成，结论则是在教师引导下由师生共同完成。在教学过程中重视学生的参与，让他们在教师所创设的情境中充满激情地主动学习。教学过程 复习提问

如图1所示，用两根绳将 木块悬挂在天花板上，两绳对 木块的拉力分别是F1、F2；也 可以用一根绳子把木块悬挂起 来，绳对木块的拉力为F，那么 拉力F、F1、F2中哪一个力可以

叫做另两个力的合力？判断的根据是什么？ 引入新课

请两名力气大的男生上台进行拔河比赛，相持不下时，请一位女生上讲台将这两个男生拉动。教师指导让女生在绳子中间用力一拉，将这两们“大力士”都拉动了？这是为什么？让我们今天来学习本节内容。新课教学

1分力及力的分解

【观察分析】将橡皮筋固定在竖直木板上，如图2所示，用力F向下拉系在橡皮筋上的细绳，在木板上记下结点位置Ｏ和两段橡皮筋OA和OB的方向。

在拉力F的作用下，橡皮 筋OA、OB都发生了形变—伸 长，说明力F产生了两个作用 效果，这两个作用效果相当于 两个分别沿AO、BO的拉力产 生，我们可以用这两个沿橡皮 筋方向的拉力F1、F2替代力F的 作用效果而保持不变。

【实验演示】用两手分别拉系在橡皮筋上的两根绳子，让绳子分别沿AO、BO方向，调整拉力大小，可让橡皮筋仍达到O点。

如果一个力产生的效果跟几个力共同作用产生的效果相同，这个力就叫那几个力的合力。现在通过刚才的实验又清楚看到与之相反的另一种情况：两个力共同作用产生的效果与原来那一个力作用时产生的效果相同。则这两个力叫做原来那一个力的分力。即如果几个力共同作用在某物体上产生的效果跟原来一个力作用时产生的效果相同，这几个力就叫做原来那个力的分力。

教师强调分力定义中的“原来”二字说明一个力跟它的几个分力并不同时作用在物体上。一个力跟它的分力是种等效替代关系。求与一个已知力等效的分力，我们就称为力的分解。

我们知道无论有多少个共点力都可以用一个合力来等效替代，即力的合成是唯一的，那么力的分解是否也是唯一的呢？

2力的分解法则

【学生思考】请比较图2的实验和上节课“探究合力与分力的关系”实验得出结论。【小结】这两个实验都是利用橡皮筋的伸长量量度力的作用效果。如果把图2的实验步骤颠倒一下就成为“探究合力与分力的关系”实验。可见力的分解同样遵守平行四边形定则。教师在图2上画出分解拉力F的示意图。

【学生实验】如图3，学生探究用两个弹簧秤将 橡皮筋的结点拉到O，比较两个拉力的大小和方向发 现可以用多组不同的力达到相同的效果。

可见力的合成是唯一的，但力的分解却不是唯一 的。如果没有条件限制，对于同一对角线，可以做出无数个不同的平行四边形。那么在实际应用中怎样分解一个已知力？从拉橡皮筋的例子看，我们是按力对橡皮筋的实际作用效果分解的，这种分解是否有普遍意义呢？请看下面的例子:

例1：如图4，倾角为θ的斜面上放有一个物体，该物体受到的重力G能对物体产生哪些效果？请按作用效果分解重力。

【学生实验】在水平伸出的手掌上放一本书，然后例手倾斜至书下滑。

【教师讲授】书平放在平伸的手掌上时，书所受的重力产生了一个使它紧压手掌的作用效果。当手掌倾斜时，书对手掌的作用效果类似于置于斜面上的物体对斜面的作用效果，我们除感到手掌受到压力外，还明显感到书在沿手掌下滑，说明这时重力产生了两个作用效果：使书沿手掌下滑和使书紧压手掌。因此，重力G可以分解为这样两个分力：平行于斜面的下滑力F1和垂直于手掌向下的力F2如图5。F1=GSinθ,F2=GCosθ。

注意引导学生区分重力垂直斜面方向的分力与物体对斜面的压力。

【学生练习】为什么高大的立交桥要建有很长的引桥？

例2：如图6，两块挡板夹一小球，将小球的重力按作用效果进行分解？

【教师演示】如图7所示，将两块挡板和球之间垫上海绵，请学生观察海绵的形变情况。重力G产生了两个效果：分别垂直压向两板的力F1=G/Sinθ,F2=GCotθ，如图8所示。

例3：如图9所示：在竖直墙上固定一个轻支架，横杆OA垂直于墙壁，斜杆OB与墙的夹角为θ，在支架的O点挂有一个重G的物体，怎样确定杆的受力方向？

【学生实验】每两个学生一组，在座位上，一人右手（或左手要叉腰，另一人向下拉他的肘部，然后交换，体会拉力对手臂产生的两个作用效果。

【教师讲授】竖直向下的拉力对两支架产生了沿杆方向的两个作用效果，使上杆受拉，下杆受压。由于是轻杆，拉力F可沿上述两个方向分解为两个分力F1=F/Cosθ,F2=Ftanθ，我们可用F1、F2等效替代拉力F对支架的作用。通过刚才的例题，同学们要掌握按力的作用效果进行分解力的方法：先根据力的实际作用 效果确定分力的方向，再根据平行四边形定则 求出分力的大小。

刚才女生拉动男生的奥秘也跟力的分解有 关：如图11，女生用较小的力就能沿绳的方 向产生两个较大力，所以可以拉动男生。

力的合成与分解遵循平行四边形定则，所有的矢量合成与分解都遵循平行四边形定则，但我们还可以从另一个角度看待平行四边形定则，有时候处理问题会更简便、直观。

3三角形定则

如图12所示，矢量AB和矢量BC在合成时，构成了 一个三角形ABC，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。从图12可以看出三角形定则与平行四边形实质是一样的。

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）的物理量。标量：只有大小没有方向，求和时按照算术法则相加的物理量。例4：如图13所示，物体受F1、F2、F3三个力的作用，则这3个力的合力有多大？（0N）

课堂小结

本节课主要学习了力的分解知识，同学们分力与合力概念的区别，力的分解与力的合成区别。尤其注意按实际效果将一个已知力分解是进行力的分解的一种重要方法，要逐步掌握并应用它去分析和解决实际问题。对于位移、速度、力等概念要有矢量意识，能自觉应用平行四边形定则（或三角形定则）进行矢量运算。作业设计 巩固练习

1.如图14，放在水平地面上的物体受到一个 斜向上方的拉力F的作用，且F与水平方向成 θ角，请按作用效果将力F分解？

通过此题让学生练习按力的作用效果分解力，并能用数学中的三角函数来表示力的大小。2.为什么刀刃的夹角越小越锋利？请用力的分解知识进行解释。请你再举两个日常生活中应用力的分解的实例。

通过此题让学生利用本堂课所学知识解决实际问题，体会物理从生活中来。课外作业

《优化学案》 P76（1-6题）

家庭作业的布置既要能巩固学生本堂课所学内容，又要略有所拔高。但考虑到学生的学情，不易太难，因此选了四个概念辨析题、一个填空题、一个计算题。

第四篇：力的分解教学设计

5.2 力的分解

教学目标：

（一）知识与技能

1、知道什么是分力及力的分解的含义。

2、理解力的分解的方法，会用三角形知识求分力。

3、会用力的分解的方法分析日常生活中的问题。

4、能够区分矢量与标量。

5、会用三角形定则进行矢量相加

（二）过程与方法

1、强化“等效替代”的思想。

2、培养观察、实验能力。

3、培养运用数学工具解决物理问题的能力。

4、培养用物理语言分析问题的能力。

（三）情感、态度与价值观

1、通过分析日常现象，培养学生探究周围事物的习惯。

2、培育学生发表见解的意识和与他人交流的愿望。

教学重点

1、会用平行四边形定则求分力，会用直角三角形知识计算分力。

2、会分析日常生活中与力的分解相关的问题。

3、会用三角形定则成合矢量。

教学难点

1、分力与合力的等效替代关系。

2、根据力的实际作用效果进行力的分解。教学方法

分析日常现象，提出问题，引导探究，实践体验，讨论交流，用物理语言描述出力的分解的方法。教学用具：

铅笔，细线，钩码，（或支架、轻杆、橡皮筋、钩码）小车，薄塑料板，多媒体。

教学过程

（一）引入新课

教师活动：复习提问什么是合力、分力、力的合成；力的合成所遵守的法则是什么？ 合力与分力的关系怎样？

学生活动：思考并回答教师的问题。

点评：复习上节课所学的有关力的合成的知识，引入新课题――力的分解。

（二）进行新课

1、力的分解

教师活动：利用多媒体展示耙的示意图和工作图，引导学生阅读课文并讨论：

1、斜向上对杆的拉力F产生了什么效果？

2、这样的效果能不能用两个力F1和F2来实现？方向怎样？

3、F1和F2与 F产生的效果是相同的，那么能不能用F1和F2来代替F呢？ 学生活动：通过阅读课文。观察示意图，讨论；在教师的引导下，回答问题。

1、一个效果是使耙克服泥土的阻力前进，另一个效果是把耙向上提。

2、一个水平的力F1使耙前进，一个竖直向上的力F2把耙向上提。

3、可以。

点评：通过实际问题激发学生学习的兴趣，提出渐进的问题，培养学生在实际问题中发现问题，用物理语言解决问题的能力；并逐步引入本节的内容。教师活动：教师总结引导：

1、F可以用 F1和 F2来代替，F1和 F2就是力F的分力。求一个力的分力叫做力的分解。

2、而F1和F2的合力就应该是F。这说明力的分解和力的合成是怎样的关系？ 学生活动：这说明力的分解是力的合成的逆运算。点评：归纳问题，让学生注意前后知识的连贯性。教师活动：既然力的分解是力的合成的逆运算，那么力的分解也必然遵循平行四边形定则，即把一个已知力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。而我们知道一条对角线可以做出无数个平行四边形，那么在进行力的分解的时候，可以有无数组解。

（可以在图中比较一下合力与分力的大小关系）但在解决实际问题过程中能不能随意分解呢？ 学生活动：讨论、思考

点评：发现问题、提出问题，引导学生深入思考。

教师活动：用铅笔、绳套、钩码组成一套演示力的分解的实验装置，绳套一端系在食指上，一端系在铅笔末端，铅笔的顶端顶在掌心上。在铅笔末端悬挂钩码，体会食指和掌心受力的情况，以体验拉力产生的效果，揣摩分力的方向。（或该实验用让同学一手叉腰，另一同学按该同学的肘部或悬挂一重物，体会上臂和腰部的受力情况来完成。）

（或下图所示装置来演示：让学生体会悬挂钩码后，两条橡皮筋发生的形变怎样，说明悬挂钩码后产生的拉力产生了怎样的作用效果。）

学生活动：学生积极配合，认真完成实验。点评：培养学生的动手操作能力。

教师活动：同学们经过亲身体会，讨论以下问题：

1、食指和掌心有什么感觉？

2、这种感觉说明铅笔末端悬挂钩码后产生的拉力产生了怎样的效果？

3、若用两个力来代替悬挂钩码后产生的拉力，这两个力的方向怎样？

4、这两个力与悬挂钩码后产生的拉力的效果是相同的，那么能不能用这两个力来代替那一个力呢？

5、这两个力与悬挂钩码后产生的拉力是什么关系？

学生活动：学生通过亲自动手，亲身体会，讨论问题结论： l、食指有被拉伸的感觉．掌心有被刺痛的感觉。

2、一个是拉伸细线，一个是压紧铅笔。

3、一个沿细线方向向外，一个沿铅笔向里。

4、可以。

5、这两个力是悬挂钩码后产生的拉力的分力。

点评：通过实际操作和亲身体会，培养学生用物理语言分析问题，解决问题的能力。教师活动：教师引导学生思考；

l、悬挂钩码后产生的拉力可以怎样分解呢？

2、为什么这么分解呢？

学生活动：学生讨论后进行作答：

1、悬挂钩码后产生的拉力可以分解成一个沿细线方向向外的拉力，一个沿铅笔向里的压力。

2、因为悬挂钩码后产生的拉力在这两个方向上产生了两个效果。点评：进一步探索，逐步推导。教师活动：教师引导学生总结：

那么在实际问题中进行力的分解时应遵循什么原则？ 学生活动：学生讨论后进行作答： 按照力的实际作用效果进行分解。点评：培养学生的概括能力。

综合点评：对于力的分解，学生比较容易理解，而对于力的分解要按照力的实际作用效果进行分解这一点，较难理解。这里加了一个学生参与，并可以亲身体会力的作用效果的这个小实验，激发学生的学习兴趣，培养学生动手操作和分析实际问题的能力，归纳问题的能力。教师活动：现在我们知道，在实际问题中进行力的分解时，要按照力的实际作用效果进行分解。下面我们来研究一个实际问题。

在日常生活中，我们常常会遇到各式各样的桥，而一些高大的桥要造很长的引桥，这是为什么呢？（关于什么是引桥教师要给予简单的解释。）学生活动：学生积极思考，认真讨论，得到不同结论。

点评：加强物理与生活实践的联系，培养学生在实际问题中发现问题的能力。

教师活动：对于学生讨论的结论，教师先不进行评价，而是引导学生建立物理模型：车辆经过高大的桥时，要先上坡，再下坡，我们能不能把车辆的运动看作一个物体在斜面上的运动呢？

学生活动：在教师引导下，积极思考，抽象出物理模型培养学生建立物理模型。点评：培养学生建立物理模型，在模型中分析实际问题的能力。教师活动：演示：用薄塑料板做斜面，将小车放在斜面上，让学生观察现象。教师引导：在斜面上运动的物体受到重力的作用，但它并没有竖直下落，而是要沿斜面下滑，那么在物体运动过程中重力产生了怎样的效果呢？

教师重点引导，必须让学生明确一定是力在受力物体上产生的效果。

学生活动：学生经过观察、思考、讨论，看到的现象：斜面被压弯，同时小车沿斜面下滑。在教师引导下得到：

一是使物体沿斜面下滑，二是使物体压紧斜面。

点评：培养学生分析物理问题，用物理语言解决物理问题的能力。教师活动：既然重力产生了这两个效果，那么重力应怎样分解呢？

学生活动：可以分解为：一个沿斜面向下的力F1，一个垂直斜面向下的力F2。点评：运用所学方法，解决实际问题

教师活动：假设这个斜面的倾角为θ，那么重力的分力与倾角有什么关系？试写出表达式。

学生活动：学生独立推导，交流总结： 点评：培养学生运算能力。

教师活动：通过这个表达式分析：

1、当θ变化时，F1和 F2的大小如何变化？

2、在车辆上桥和下桥时，F1各起到什么作用？

3、通过这个结论，我们再来解释高大的桥为什么要造很长的引桥？ 学生活动：在教师引导下，用物理语言描述分析过程。

1、当θ增大时，F1增大，F2减小。

2、上桥时阻碍车辆前进，下桥时使车辆越来越快。

3、引桥越长，θ越小，F1越小：上桥时的阻碍作用减小，从而比较容易上桥，下桥时的加速作用会减小，从而保障行车时的安全。

点评：把物理公式与生活实际联系起来，用物理语言解释生活现象。通过分析日常生活中应用力的分解的现象，让学生知道物理与生活是息息相关的，培养学生观察生活现象，发现问题，建立物理模型，用物理模型解决问题，用物理语言解释现象的能力。

2、对“矢量相加的法则”的学习

教师活动：通过前面的分析我们已经知道，力是矢量，力的合成和分解都要遵循平行四边形定则．求两个力的合力时，不能简单地把两个力的大小相加。我们还学习过另外一个矢量――位移，两个位移的合位移应如何求解呢？ 引导学生阅读课文，逐个解决问题。

学生活动：学生反思，阅读课文，讨论后回答： 位移相加时仍遵循平行四边形定则。

教师活动：从另一个角度来看，两个位移与它们的合位移又组成一个三角形，阅读课文，思考讨论下面的问题：

l、什么是平行四边形定则？

2、三角形定则与平行四边形定则一样吗？

3、什么是矢量？

4、什么是标量？ 教师归纳、总结

学生活动：学生看书讨论相关问题，记忆相关知识。点评：前后联系，深入探究，记忆分析。教师活动：提出问题：

一个物体的速度v1在一小段时间内发生了变化，变成了v2，你能根据v1、v2，按照三角形定则找出变化量Δ v吗？

教师归纳总结，进一步理解三角形定则，让学生体会：末矢量总是平行四边形的对角线，等于初矢量与变化量之和。

学生活动：学生回顾所学知识，独立完成后，讨论并回答。点评：进一步加深对所学知识的理解。

教师活动：根据学生答案，做出评价和讨论。

学生活动：仔细思考，认真体会。

点评：矢量相加的法则比较抽象，这里利用位移的概念引入，便于理解，这一部分内容课本讲解十分详细，而且便于学生自学，这里教师只做引导，培养学生自学能力，加深对概念的理解和记忆。

（三）课堂总结、点评

（1）力的合成与分解都遵循平行四边形定则。（2）求一个已知力的两个分力的任意解是无数的。

（3）实际应用中，分解一个力，常根据这个力的实际作用效果来确定分力的方向。再由几何关系求两个分力的大小。

（4）分力可以比合力大。（有条件）课外探究实践与思考

（1）放在有挡板的斜面上的金属圆柱体对两接触面的作用效果如何，怎样分解重力。改变挡板放置的角度又如何？

（2）讨论分析：已知一个分力的大小，另一个分力的方向，求前一个分力的方向，另一个分力的大小。

第五篇：高中物理《力的分解》教学设计

高中物理《力的分解》教学设计

一、教材内容

经全国中小学教材审定委员会202_年初审查通过，人教育出版社出版的普通高中课程标准实验教科书《物理必修①》，第三章第5节内容“力的分解”。

二、教学目标

1．知识与技能

（1）理解分力的概念，理解力的分解是力的合成的逆运算，遵循平行四边形定则。

（2）初步掌握一般情况下力的分解要根据实际需要来确定分力的方向。

（3）会用作图法和直角三角形的知识求分力。

（4）能区别矢量和标量，知道三角形定则，了解三角形定则与平行四边形定则的实质是一样的。

2．过程与方法

（1）进一步领会“等效替代”的思想方法。

（2）通过探究尝试发现问题、探索问题、解决问题能力。

（3）掌握应用数学知识解决物理问题的能力。

3．情感态度与价值观

（1）通过猜测与探究享受成功的快乐。

（2）感受物理就在身边，有将物理知识应用于生活和生产实验的意识。

三、教学重点、难点

在具体问题中如何根据力的实际作用效果和平行四边形定则进行力的分解。

四、教学手段、方法

运用多媒体教学手段，将启发式教学方法和探究式教学方法融合在一起。

五、教学过程

（一）引入新课

课前播放“众人划桨开大船”歌曲。

师：一个国家，一个集体，只有同心协力，集大家的力量，才有更好的发展。

这里的集大家的力量，与物理学的合力是不是一样的？有没有区别，区别在哪里？物理上的合力是怎样求解的？

学生回答：有区别，集大家的力量是代数相加，力的合成是按平行四边行定则来求解的。

师：合力与分力效果相同，但不是同时并存。

一个力是否可以产生几个效果呢？

（二）力的分解

展示一张拉旅行箱的图片，如图1所示。

师：人的拉力有什么作用效果？引出分力的概念。

学生讨论回答：1．使旅行箱水平前进的效果；2．向上提旅行箱的效果。

师：这两个效果相当于两个分力产生。

1．分力：几个力，如果它们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：求一个已知力的分力叫力的分解。

3．力的分解法则

师：分力F1、F2的合力是什么？用什么法则？

学生回答：是F，平行四边形定则。

师：可见，力的分解是力的合成的逆运算。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F1、F2。如图2所示。

师：将一个力分解，如果没有条件限制，情形如何？

通过作图，对于一条对角线可以作出无数个不同的平行四边形，如图3所示，可以分解为无数对大小、方向不同的力。

那么在实际问题中如何将一个力进行分解呢？

4．力的分解方法

例1 如图4所示，把一个物体放在倾角为θ的斜面上，物体受到竖直向下的重力，但它并不能竖直下落。从力的作用效果看，应当怎样将重力分解？两个分力的大小与斜面的倾角有什么关系？

学生分析：重力对物体的作用效果：（1）使物体沿斜面向下滑动（2）使物体压紧斜面

播放一段实验视频，进一步说明重力产生的两个效果。

解析

当斜面的倾角θ增大时，F1增大，F2减小。

车辆上桥时，分力F1阻碍车辆前进，车辆下桥时分力F1使车辆运动加快。为了行车方便与安全，高大的桥要造很长的引桥，来减小桥面的坡度。如图5所示。

例2 在竖直墙上固定一个轻支架，横杆AC垂直于墙壁，绳BC跟墙的夹角为θ，在支架的C点挂有一个重为G的物体，如图6所示。则杆AC．绳BC的所受力的大小？

师：C点受到绳子向下的拉力F，大小等于G，对绳BC和杆AC产生什么的效果？

学生分析：对绳BC产生拉的效果；对杆AC产生压的效果。

播放一段实验视频。

师：将F沿这两个方向分解成两个分力。如图6所示。

解析：杆AC．BC的所受力的大小分别为

方

法

总

结

：

可见，在实际的问题中力的分解是按力的实际作用效果来进行分解的。

（三）矢量相加的法则

师：一个人从A走到B，发生的位移是x1，又从B走到C，发生的位移是x2，在整个过程中，这个人的位移是x。如图7所示。

如果平行地移动位移矢量x2，使它的始端B与A重合，那么两次将构成一个什么形状呢？

学生回答：平行四边形。

师：位移矢量相加也遵从平行四边形定则。如图8所示。

从另一角度看，位移是x1和x2与合位移x又构成一个三角形，因此矢量相加也遵从三角形则。

三角形定则：将两个矢量首尾相接，再将第一个矢量的尾与第二个矢量的头相连接，即合矢量。

师：因此我们得到矢量与标量的定义。

矢量：既有大小又有方向，相加遵从平行四边形定则（或三角形定则）的物理量。

标量：只有大小，没有方向，求和时按照算术法则相加的物理量。

师：除了力、位移矢量外还学过什么矢量？

学生回答：速度

师：关于速度的变化，大家曾经求过一条直线上的，如图9所示，学生回答：Δv= v2－v①

师：若不一条直线上，如图10所示，一个物体的速度v1在一小段时间内发生了变化，变成了v2，你能根据v1、v2，按照三角形定则求出速度的变化量Δv吗？

学生猜测：

师：当变化前后不在一条直线上时，由①式可得v2=v1+Δv，只不过此时，“+”号应理解为矢量加，同样①式中的“－”号应理解为矢量减，故速度的变化Δv应将v1 的箭头和v2的箭头连起来，并且指向v2，如图11所示。

（四）问题与练习

1．已知力F的大小和方向，在以下三种条件下，通过作图求两个分力F1和F2。

（1）图甲，已知两个分力的方向，即图中α和β，求两力的大小。

（2）图乙，已知分力F1的大小和方向，求另一个分力F2的大小和方向。

（3）图丙，已知F1的方向和F2的大小，求F1的大小和F2的方向。

学生完成第（1）（2）两问。再课件演示，如图13甲、乙所示。

第（3）问师生一起探究，再课件演示。可分以下四种情形加以分析。

首先过F的箭头作F1的平行线，①当时，圆与F1的方向线相离，与F1的方向线没有交点，如图14所示，不能构成一个平行四边形，故此情形时，无解。

②当时，圆与F1的方向线相切，如图15所示，构成一个矩形，故此情形时，解的情况是唯一解。

③当

时，圆与F1的方向线相交于两点，可作出两个平行四边形，可以得到F1和F2的二个解，如图16所示。

故此情形时，解的情况是两解。

④当是唯一解。

时，圆与F1的方向线只相交一点，如图17所示，故此情形时，解的情况

可见，已知一个分力的大小和另一个分力的方向，解的情况是复杂的，有无解、唯一解和两解。

2．说一说，分力与合力的大小关系如何？

学生回答：合力可以大于任意一个分力；也可以小于任意一个分力；也可以等于任意一个分力。

课件演示。

（五）学以致用

展示一辆拖拉机陷入泥坑，只有一根绳子，怎样把它拖出来呢？

学生猜测探究。

课件演示。

（六）课外探究

1．请探究一下拉链的工作原理。

2．分析与探究刀、斧、凿的工作原理。

六、教学反思

本节课的教学与设计跟新课程的教学理念“从生活走向物理，从物理走向社会”相一致。通过本节课能使学生感受到物理就在身边，能激发学生学习物理的兴趣。通过学生探究猜测和视频播放相结合的方法，使具体的问题中某力的分解是按力的实际作用效果来分解的教学难点很容易化解；在“问题练习1中第（3）”和“学习致用”的方法分析，对学生的数学知识要求较高，要加适当的引导，否则学习不容易接受。不足的是关于人拉旅行箱的力实际上是不一定沿拉杆方向的，而在此处却画了沿拉杆方向，因为没有一个更合适的方向好画。