力的分解教學(xué)案例
(3)如圖4所示分解:f1=fcosθ, f2=fsinθ
[師講解]可見,力f可以用兩個(gè)分力f1、f2來代替
例2:物體傾角為θ的斜面上,那物體受的重力g產(chǎn)生哪些效果?應(yīng)當(dāng)怎樣分解?。
(學(xué)生思考,略加議論.)
[學(xué)生實(shí)驗(yàn)]在水平伸出的手掌上放一本書,然后使手傾斜,書下滑.
[學(xué)生描述]除感到手掌受到壓力外,還明顯感到書在沿手掌下滑,
[師講解]當(dāng)書放在平伸的手掌上時(shí),我們只感到手掌受到書的壓力,說明書所受的豎直向下的重力只產(chǎn)生了一個(gè)使它緊壓手作用效果.當(dāng)手掌傾斜時(shí),書對(duì)手掌的作用效果類似于置于斜面上的物體對(duì)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。
(1)說明這時(shí)重力產(chǎn)生了兩個(gè)作用效果:使書沿手掌下滑和使書緊壓手掌.
(2)因此,重力g可以分解為這樣兩個(gè)分力:平行于掌面的沿手掌下滑的力g1和垂直于手掌向下的力g2.
(3)學(xué)生板畫如圖5, 據(jù)平行四邊形定則 g1=gsinθ g2=gcosθ
[師]:故重力g對(duì)物體的作用可以用它的兩個(gè)分力g1和g2替代。
[思考討論]
(1)靜止在斜面上的物體受到幾個(gè)力的作用?
(2)有人說圖中(圖4)的重力g可以分解為下滑力g11和對(duì)斜面的壓力g2.這種說法對(duì)嗎?為什么?
(在學(xué)生回答中注意糾正他們?cè)趯?duì)物體進(jìn)行受力分析時(shí)合力,分力重復(fù)分析的錯(cuò)誤,以及把g2認(rèn)為是對(duì)斜面壓力的錯(cuò)誤.進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)一個(gè)已知力與其分力的等效替代關(guān)系,指出對(duì)物體受力分析時(shí)要依據(jù)力是一個(gè)物體對(duì)另一個(gè)物體的作用,分力并非物體實(shí)際受到的力,只是為了研究問題方便,用分力進(jìn)行替代而已.)
(3)根據(jù)剛才學(xué)到的知識(shí),請(qǐng)同學(xué)們解釋前面提到的問題,為什么公園滑梯傾角較大而大橋要修很長的引橋來減少傾角?(與前面的問題相呼應(yīng),同時(shí)體現(xiàn)學(xué)以至用的思想)
(學(xué)生分析,教師給以鼓勵(lì))
[小結(jié)]通過例1,例2的分析,使我們進(jìn)一步認(rèn)識(shí)到,究竟怎樣分解一個(gè)已知力,要從實(shí)際出發(fā),具體問題具體分析.根據(jù)已知力產(chǎn)生的實(shí)際作用效果,確定兩分力的方向,然后應(yīng)用平行四邊形法則加以分解,是一種重要的方法.
(板書)
4、力的分解的一般方法
(1)根據(jù)力的作用效果確定兩個(gè)分力的方向;(2)根據(jù)已知力和兩個(gè)分力方向作平行四邊形;(3)根據(jù)平行四邊形或三角形知識(shí)確定分力的大小和方向.
5、鞏固練習(xí)
[練習(xí)1]在豎直墻上固定一個(gè)輕支架,橫桿ob垂直于墻,斜繩oa跟墻的夾角為θ,在支架的o點(diǎn)掛有一個(gè)重g的物體,如圖6.怎樣確定桿oa,ob的受力方向?
f
f1
f2
圖7
a
b o
圖6