力的分解
一、教學目標 1、理解分力和力的分解概念.1、 會用作圖法求一個力的兩個分力,會用直角三角形知識計算分力.2、 初步學會在具體問題中把一個力進行合理的分解.3、 培養(yǎng)理論聯(lián)系實際的科學方法,培養(yǎng)觀察、分析和總結(jié)的能力.二、重點難點在具體問題中如何根據(jù)實際情況將一個力進行合理的分解.三、教學方法演示、分析、歸納四、教具彈簧秤、橡皮筋、鋪有海錦的斜面及木板.五、課時 1課時六、教學過程(一):演示實驗,引入分力及力的分解概念圖1用兩個彈簧秤和一根繩,連接如圖所示,繩下掛一個砝碼.o點有大小f=mg的力豎直向下作用,這個力有兩個效果:沿兩彈簧伸長的方向分別對彈簧ⅰ和ⅱ施加拉力f1和f2,且f1和f2分別使它們產(chǎn)生拉伸形變,可見力f可以用兩個力f1和f2代替.幾個力共同產(chǎn)生的效果跟原來一個力產(chǎn)生的效果相同,這幾個力就叫做原來那個力的分力.求一個已知力的分力叫做力的分解.(二)如何分解?力的分解是力的合成的逆運算,同樣遵守平行四邊形定則.把一個力(合力)f作為平行四邊形的對角線,然后依據(jù)力的效果畫出兩個分力的方向,進而作出平行四邊形,就可得到兩個分力f1和f2.(三)力的分解討論1、一個力可以分解為無數(shù)對大小、方向不同的分力,如圖2所示.(見課本p14,圖1-29)圖21、 分力的唯一性條件(1)已知兩個分力的方向,求分力.將力f分解為沿oa、ob兩個方向上的分力時,可以從f矢端分別作oa、ob的平行線,即可得到兩個分力f1和f2. 如圖3所示.
圖3
(2)已知一個分力的大小和方向,求另一個分力.已知合力f及其一個分力f1的大小和方向時,先連接f和f1的矢端,再過o點作射線oa與之平行,然后過合力f的矢端作分力f1的平行線與oa相交,即得到另一個分力f2,如圖4所示.
圖4
(3)已知一個分力的方向和另一個分力的大小圖7圖6圖5已知合力f、分力f1的方向oa及另一個分力f2的大小時,先過合力f的矢端作oa的平行線mn,然后以o為圓心,以f2的長為半徑畫圓,交mn,若有兩個交點,則有兩解(如圖5),若有一個交點,則有一個解(如圖6),若沒有交點,則無解(如圖7).(四)分力方向的確定:一個已知力究竟分解到哪兩個方向上去,要根據(jù)實際情況,由力的效果來決定.例1:教材p15例1
圖8
放在水平面上的物體受到一個斜向上方的拉力f,這個力與水平方向成θ角,該力產(chǎn)生兩個效果:水平向前拉物體,同時豎直向上提物體,因此力f可以分解為沿水平方向的分力f1和沿豎直方向的分力f2.力f1、f2的大小為 f1=cosθ, f2=fsinθ.例2、教材p15例2把一個物體放在斜面上,物體受到豎直向下的重力,但它并不能豎直下落,而要沿著斜面下滑,同時使斜面受到壓力,重力產(chǎn)生兩個效果:使物體沿斜面下滑以及使物體緊壓斜面,因此重力g可以分解為平行于斜面使物體下滑的分力f1和垂直于斜面使物體緊壓斜面的分力f2.