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力的合成与分解 教学目标 知识与技能：1．了解力的分解、合成的一般方法． 2．知道平行四边形定则和三角形定则都是矢量运算法则． 3．能用平行四边形定则和三角形定则进行矢量运算． 过程与方法：1．通过设置问题，启发学生的思考，启迪学生的物理思维． 2．通过组织探究，训练学生明辨是非、格物致理的能力． 情感态度与价值观：1．通过组织探讨和探究实验，培养学生的合作精神，使学生体会到在交流中可以提高自己的能力． 学生初步体会到物理学的和谐美和统一美． 通过分析实际问题，激发学生的学习兴趣． 教学内容剖析 本节课的地位和作用： 力的合成与分解在效果上等效替代关系，在运算上符合平行四边形法则。分解是力的合成的逆运算，平行四边形定则既是力的合成规律也是力的分解规律，但对于怎么样按力的实际效果来分解力是本节的重点和难点，学好本节对于解决物体的平衡问题、运用牛顿运动定律都是至关重要的。 本节课教学重点：平行四边形定则和三角形定则在力的合成与分解中的应用；根据力的作用效果对力进行分解； 本节课教学难点：应用平行四边形定则和三角形定则进行矢量运算． 教学思路与方法： 按效果对力进行分解是本节的难点，而难点的突破点是让学生把握把力沿什么方向分解的这个关键．因此教学中先通过实验让学生感知力的实际效果，根据实际效果确定两分力的方向，然后运用平行四边形定则进行分解．在分解力的同时，训练学生用作图法和计算法处理问题，明确力分解的基本思路，解决本堂课的重、难点问题． 教学准备：多媒体课件、台秤、钩码、砝码、细绳、薄板钢条． 课堂教学设计 教学环节 教学内容 师生互动 设计意图 备注 引入新课 师：(演示实验) 实验步骤：(1)在桌上平放一个方木板，在方木板上铺上一张白纸，用图钉把白纸固定好． (2)用图钉把橡皮筋的一端固定在板上的A点(A点的位置应该靠近顶端中点)，在橡皮筋的另外一端拴上两条细绳，细绳的另外一端是绳套． (3)用弹簧秤分别钩住绳套，互成角度地拉橡皮筋，使橡皮筋伸长，结点达到某一位置O. (4)用铅笔记下O的位置和两条细绳的方向，分别读出两只弹簧秤的示数(在同一条件下)． (5)用铅笔和三角板在白纸上从O点沿着两绳的方向画直线，按照一定的标度作出两个力F1和F2的图示． (6)只用一只弹簧秤，通过细绳把橡皮筋的结点拉到相同的位置O点，读出弹簧秤的示数，记下细绳的方向，按同一标度作出这个力F的图示． 激发学生的兴趣和求知欲 讲述新课 一、平行四边形定则 以表示两个分力的线段为邻边作一个平行四边形，则这个平行四边形中表示两分力的线段所夹的对角线表示合力的大小和方向． 平行四边形定则是矢量的运算法则。 二、合力的计算 例题1、力F1＝45 N，方向水平向右，力F2＝60 N，方向竖直向上．求这两个力合力的大小和方向． 师：实验结果是 以表示两个分力的线段为邻边作一个平行四边形，则这个平行四边形中表示两分力的线段所夹的对角线表示合力的大小和方向． 解析：分这样几步进行的： ①选择标度，用1 cm代表15 N． ②用三角板作出两个力的图示． ③作出和两个力大小相等的平行线，完成平行四边形． ④连接两力之间的对角线，即表示合力． ⑤用刻度尺量出对角线的长度． ⑥通过比例关系求出合力的大小． ⑦用量角器量出合力与分力之间的夹角，得到合力的大小是75 N，与45 N的力的夹角是53°． 师：前面学习的都是两个力的合成，如果是三个力或者三个以上的力的合成，应该怎样进行处理? 生：我们可以先求出两个力的合力，再求出这个合力跟第三个力的合力，直到把所有的力都合成进去，最后得到的结果就是这些力的合力． 利用提问的方式引入新概念，便于学生接受 三、分力的计算 [课堂训练] 1．如果斜拉桥塔柱两侧的钢索不能呈对称分布，如图3—5—4所示，那么怎样才能保持塔柱所受的合力竖直向下呢? 解析：因为钢索的斜向拉力会对塔柱产生两个效果：一方面竖直向下压塔柱，另一方向沿水平方向拉塔柱，故可以把两个斜向的拉力各分解为一个竖直向下的分力和一个水平方向的分力．要使一对钢索对塔柱拉力的合力竖直向下，如图3-5-5所示，只要它们的水平分力大小相等就可以了，即F1x=F2x,而F1x＝Flsina，F2x＝F2sinβ 所以有Flsina＝F2sinβ，即Fl/ F2＝sina/sinβ． 结论：两侧拉力大小应跟它们与竖直方向夹角的正弦成反比． 2．在倾角o＝30’的斜面上有一块竖直放置的挡板，在挡板和斜面之间放有一个重为G＝20N的光滑圆球，如图3-5-6所示．试求这个球对斜面的压力和对挡板的压力．答案；N， N 解析：球受到向下的重力作用，这个重力总欲使球向下运动