2024_2025高中物理第三章相互作用第5节力的分解4教案新人教版必修1.doc
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力的分解
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“四两拨千斤”的物理学分析
“四两拨千斤”之说，最早见于王宗岳《太极拳论》一文，原文意指太极拳技击术是一种含高度功力技巧，不以拙力胜人的功夫：太极拳功深者，以触处成圆、引进落空、避实就虚等技法，使外力难以作用于自己身上；又以敷盖、封闭等技法使对手无法起动发力，从而体现出太极拳独特的技击特点。俗语所谓“四两拨千斤”是以小力胜大力之意。
从上面可以看出，“四两拨千斤”是靠各种方式，变更对方力道方向的技巧。那么这种技巧假如真的走上类似散打、K1等竞赛的擂台，面对对方来势凶险的拳脚，真的有效吗？下面来做一道物理题吧。
题目：假设如下状况，甲拳手一个直拳攻击乙拳手的头部，乙拳手不是干脆挡，而是从甲的手臂侧向拨开甲的拳头（即以垂直于来拳方向施力，要让对方拳的方向偏移，这是最有效率的施力方向），使得甲的拳头没有打中自己的头，那么，甲、乙须要用多大的力？
解：（1）假设甲的身高为1.8m，则其手臂长约0.75m，前臂长约0.45m。
把前臂近似为长0.45m，直径0.12m的圆柱体，人体密度约1200kg/m3，则前臂重量为。
报道说武林高手拳速可达40英尺/秒，即约12m/s，考虑到不是每个拳手都那么快，这里只取v=7m/s。
假设乙恰好在甲可以打到的距离，考虑甲的臂长，取两人距离0.73m，甲出拳前手臂弯曲，距离乙0.3m，则拳头移动距离。
假设甲手臂伸直时拳头恰好加速到v=7m/s，则整个加速过程平均速度为
。
则甲的攻击时间，
拳头加速度，
甲用力。
（2）设乙头部宽度为0.15m，上面设乙的拳头直径为0.12m，甲拳头瞄准乙头部正中，那么要恰好拨开甲拳，至少须要让甲拳侧向偏移
。
由于乙须要反应时间，而且乙的手起先并不和甲的手接触，要接触到甲的手臂还须要一段时间，设这段时间为0.05s，则乙的真正施力时间为。
由于起先甲拳的侧向速度为0（直拳），侧向位移完全是乙施力造成，则由运动学公式得。
则甲拳的侧向加速度。
乙用力。
可以看出，乙须要和甲差不多的力，才可以侧向拨开甲的拳，“四两拨千斤”并不行能。
但是，事实上还不仅如此。乙要给甲拳施力，自己的手臂也要加速，这也须要力，所以事实上侧向拨开甲的拳头，乙运用的力可能是甲的2倍左右。
由此可以知道，所谓靠小力化解大力，实战中并不行能。在对方快速攻击时，想在那么短的时间里略微变更对方的力道方向避开被攻击，本身你就须要运用更大的力。究其缘由，是因为你的施力时间比他出拳时间短，而且你本身的手臂加速也须要力，最终造成这个结果。
四两拨不了千斤，相反，可能要两千斤的力气才能拨动千斤。现实也正是如此！
拳击、散打，中泰对抗等竞赛的实际状况说明白这一点，在防守对方直拳时，拳手绝大多数时候都不是“格”（即侧向拨开对方攻击），而是“挡”（以自己手臂或拳头为盾，干脆承受对方的攻击）。缘由就是“格”须要消耗更大体力，而且假如自己没有比对方大得多的力气供应那么快的加速度，很可能无法拨开对方攻击，造成严峻后果。
同样，在武林风等节目中，无论选手是练什么拳的，什么形意也好太极也罢，绝大多数时候也是采纳“挡”来防守，因为“拨”事实上是须要更大体力的。
有人说“四两拨千斤，千斤力在后”，虽然后半句话找不到出处，但是这才是真相。
而武打片里面的“四两拨千斤”，主角把对方牵引得东倒西歪，这个位移岂止上面计算的0.135m啊，力气要远远大于对方才可能。有人说真正的太极拳根本不是以柔克刚，而是以刚克刚，这估计才是事实。以柔克刚，只不过是因为违反了常理才被人津津乐道，其实是不存在的事情。
教学目标
一、学问与技能
1．知道分力的概念及力的分解的含义。相识到力的分解与力的合成互为逆运算并满意平行四边形定则。
2．了解力的分解具有唯一性的条件。知道依据力的效果进行分解的方法。
二、过程与方法
1.使学生在探究过程中视察合力与分力关系，学会分析物体受力及作用效果。
2.学会用作图法和计算法去处理问题，学习用数学工具解决物理问题的方法。
3.在力的分解实例分析过程中强化“等效替代”的科学方法。
三、情感、看法与价值观
1．学习和领悟“等效替代”的科学思想，了解它的重要意义。
2．通过联系实际，培育学生关切生活四周事物的习惯，分析视察、仔细思索生活中物理问题的科学看法。
3．通过矢量合成定则的学习，使学生了解到物理规律与数学规律之间存在的和谐美。
教学重点、难点
教学重点
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。在详细状况中运用平行四边形定则进行力的分解。在详细问题中正确确定力的作用效果从而明确力的方向，依据平行四边形法则进行力的分解。
教学难点
力的分解具有唯一性的条件。正确确定分力的方向。求解分力大小的数学方法。
教学方法
试验法、类推法。
教学过程
一、导入新课