山东省临清一中高中物理 第3章 第5节 力的分解教学案 新人教版必修1

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高中物理3.5力的分解教学设计1新人教版必修1

高中物理3.5力的分解教学设计1新人教版必修1

《力的分解》教学设计一、先生学习情况及学习任务分析本节课把如何分析力的作用效果进而在理论成绩中分解某个力作为重点内容,要求先生在学习力的合成的基础上,进一步学习力的分解。

高一先生刚刚接触矢量,刚刚接触用平行四边形去计算分力与合力大小的关系,先生经过前几节的学习曾经对力的基本概念和表示方法、力学中常见的三种力、合力与分力的等效交换关系有了必然的认识,构成了必然的认知结构,并经过力的合成方法认识了力的平行四边形定则,初步学会了运用几何知识解决力学成绩,为本节课的学习奠定了基础。

对于力能产生甚么样的作用效果还不能迅速的分析出来。

如果能精确的分析力的作用效果,则会轻松完成力的分解的学习。

为打破这一难点,一则以生活中最多见的事例作为教学实例,例如拖行礼箱,玩滑滑梯等。

二则把工夫交给先生,以进步先生科学素养和动手能力而创设物理情景,让先生本人完成探求过程。

从方法和习气下去说先生对于科学探求特别是实验探求曾经积累了必然的体验和认识,能够勇于发表本人的看法,良好的学习习气和课堂氛围也为先生自主探求力的分解中如何分析力的作用效果提供了保障。

综上所述,本节课的教学目标为:(一)知识与技能:1、认识力的分解一样恪守平行四边形定则,可以有没有数组解。

2、知道力按作用效果分解,并能根据具体情况运用力的平行四边形定则根据几何关系求解分力。

(二)过程与方法:从物体的受力情况分析其力的作用效果,培养先生分析成绩、解决成绩的能力。

(三)情感、态度与价值观力的合成和分解符合对立分歧规律。

本节课的重点是如何分析力的作用效果。

设计实验,先生本人动手,分析情景。

适时过度的参与先生的探求过程。

二、课堂教学设计理念与教学思绪为了让先生能精确的分析力产生的作用效果,更好的体验科学探求的方法和过程,发展自主学习能力,培养良好的思想品质,本节课采用如下的教学流程:视频创设情境提出成绩分组实验总结规律巩固练习。

教学过程中注重引导先生自主学习,强化训练小组学习与小组交流。

人教版必修一第三章 第5节 力的分解(说课稿)

人教版必修一第三章 第5节 力的分解(说课稿)

人教版必修一第三章相互作用第五节《力的分解》说课稿一、教材分析(一)教材的地位和作用“力的分解”是人教版物理必修Ⅰ第三章第五节的内容,是在学生前四节学习了力的初步概念,力学中常见的三种力和力的合成之后而编排的。

由于分解法是处理力的运算的手段和方法,它为位移、速度、加速度等矢量的分解及牛顿第二定律的应用奠定了基础。

并且它对矢量运算普遍遵从的规律“平行四边形定则”作了更加深入的应用。

所以说本节内容具有承上启下的作用。

(二)教学重点和难点1、教学重点:掌握力的分解方法对学生运用牛顿第二定律,特别是为以后学习动力学知识更为重要。

因此我确定本节的重点内容为:力的分解方法。

2、教学难点:目前学生的主要困惑是:如何正确分解一个已知力并使分力有确定的解?因此我把本节课的难点内容确定为:如何根据力的作用效果确定两个分力的方向?(三)教学目标1、知识与技能(1)理解力的分解的概念。

(2)理解力的分解与力的合成互为逆运算,且都遵从力的平行四边形定则。

(3)掌握按力的作用效果进行分解的一般步骤,学会判断一个力产生的实际效果。

2、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。

3、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。

二、学情分析学生通过前面知识的学习,已掌握了合力与分力的等效替代的方法,并通过力的图示法认识了力的平行四边形定则,为本节课的探究学习奠定基础。

三、教法与学法分析在教法上采用实验演示、师生讨论的教学方法。

学法上让学生观察实验、实验探究、分组交流等,使学生主动、积极参与到学习中来,充分体现了学生的主体地位,让学生在动手探究的过程中体验和发现成功的喜悦。

四、教学过程设计基于以上分析,为使本堂课围绕重点、突破难点,同时让学生在课堂教学中能力得到提高,我设计如下教学过程。

2019-2020年高中物理 第三章 第五节 力的分解(第3课时)教学案 新人教版必修1

2019-2020年高中物理 第三章 第五节 力的分解(第3课时)教学案 新人教版必修1

2019-2020年高中物理第三章第五节力的分解(第3课时)教学案新人教版必修1
学习目标
1.理解力的分解和分力的概念,知道力的分解是力的合成的逆运算2.能根据力的作用效果确定分力的方向。

3.会用平行四边形定则或三角形定则的知识计算分力。

教学过程:一、复习
1.力的分解遵循的规律:
2力的分解的依据
3.矢量的概念:
4.标量的概念:
二:力的分解的应用:(正交分解)
1. 物体质量m = 6kg,在水平地面上受到与水平面成370角斜向上的拉力
F = 20N作用,物体作匀速直线运动
(1)画出物体的受力分析
(3)求地面对物体的支持力
(4)求物体所受摩擦力
三、练习名师伴你行51页第3题
师生反思
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高中物理第三章相互作用3.5力的分解教案3新人教版必修1(new)

高中物理第三章相互作用3.5力的分解教案3新人教版必修1(new)

《力的分解》【教学目标】1.知识与技能(1)理解分力的概念及力的分解的含义,知道力的分解的多解性.(2)学会应用力的平行四边形定则按照力的作用效果对力进行分解.(3)培养学生的自学能力、观察能力、实验能力、归纳综合能力和运用数学知识解决物理问题的能力;培养交流与合作能力.2.过程与方法经历了物理规律的实验探究过程,体会到了实验在发现自然规律中的作用.3.情感、态度、价值观联系生活实际激发学生的求知欲,培养学生热爱科学的精神和学以致用的好习惯。

【教学重点】学会应用力的平行四边形定则按照力的作用效果对力进行分解,会用直角三角形知识计算分力.【教学难点】会用直角三角形知识计算分力.【教学准备】长绳子,小车,电子秤,细线,直尺,多媒体等。

【教学过程】板书: 3。

5 力的分解一:分力F1F2力的合成力的分解合力F二:按照力的作用效果分解。

(1)确定要分解的力(2)明确该力的效果有那些,分别向什么方向(3)按照效果的方向画出射线,完成平行四边形例题尊敬的读者:本文由我和我的同事在百忙中收集整编出来,本文档在发布之前我们对内容进行仔细校对,但是难免会有不尽如人意之处,如有疏漏之处请指正,希望本文能为您解开疑惑,引发思考。

文中部分文字受到网友的关怀和支持,在此表示感谢!在往后的日子希望与大家共同进步,成长。

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人教版高中物理必修1第3章第5节 力的分解(教案)

人教版高中物理必修1第3章第5节 力的分解(教案)

1第3章第5节 力的分解【知识与技能】1、理解分力及力的分解的概念2、理解力的分解与力的合成互为逆运算,且都遵守力的平行四边形定则3、掌握按力的作用效果进行分解的一般步骤,学会判断一个力产生的实际效果4、知道合力和(两等大)分力之间的大小关系 【过程与方法】1、在过程中观察合力与分力关系,会分析物体受力及作用效果2、体会力的分解合成在实际应用的的好处。

【情感态度与价值观】1、学习和领会“等效替代”的科学思想2、培养分析观察能力,物理思维能力和科学的研究态度 【教学过程】★重难点一、力的分解★ ★力的分解1.定义:求一个已知力的分力.2.力的分解原则:力的分解是力的合成的逆运算,同样遵守平行四边形定则.3.力的分解依据(1)一个力可以分解为两个力,如果没有限制,同一个力可以分解为无数对大小、方向不同的分力.(2)在实际问题中,要依据力的实际作用效果分解. ★力的分解的几种情况 1.不受条件限制的分解一个力分解为两个力,从理论上讲有无数组解。

因为同一条对角线可以构成的平行四边形有无穷多个(如图所示)。

2.有条件限制的力的分解(1)已知合力和两个分力的方向时,有唯一解。

(2)已知合力和一个分力的大小和方向时,有唯一解.(3)已知合力F以及一个分力F1的方向和另一个分力F2的大小时,若F 与F1的夹角为α,有下面几种可能:①当F sinα<F2<F时,有两解,如图甲所示。

②当F2=F sinα时,有唯一解,如图乙所示。

③当F2<F sinα时,无解,如图丙所示。

④当F2>F时,有唯一解,如图丁所示。

★力的效果分解法1.力的效果分解法的一般思路在实际问题中一个力究竟该分解成怎样的两个力,要看力的实际作用效果。

(1)根据力F所产生的两个效果画出分力F1和F2的方向。

(2)根据平行四边形定则用作图法求出分力F1和F2的大小,要注意标度的选取。

(3)根据数学知识用计算法求力F1和F2的大小。

人教版高中物理必修1 3.5力的分解 教案

人教版高中物理必修1 3.5力的分解 教案

3.5力的分解一、教材内容人民教育出版社出版的普通高中课程标准实验教科书《物理必修一》,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或作用效果来确定分力的方向。

(3)会用作图法和直角三角形的知识求分力。

2.过程与方法(1)进一步领会“等效替代”的思想方法。

(2)通过探究过程,提高发现问题、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)感受生活中的物理,增强将物理知识应用于生活和生产实践的意识。

(3)小组合作意识。

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,探究式教学方法。

五、教学过程【引入新课】请男生、女生拉钢丝,男生徒手拉,女生用下面的装置。

活动一:认识力的分解前面我们学习了力的合成,求几个力的合力叫力的合成,那么,已知一个力求它的分力的过程叫力的分解【创设情景】请看这样一个场景:公园散步走,偶见癞皮狗。

主人用力拉,乖乖转回头。

【提出问题】主人拉狗,对狗有一个斜向上的拉力,请问斜向上的拉力产生了哪些作用效果。

【抽象模型】斜向上拉水平面上的物体【分析问题】介绍装置通过斜向上拉力作用前后,记录台秤和弹簧指针位置变化。

观察台秤和弹簧的变化,通过现象分析斜向上的拉力对物体有什么作用效果呢?(学生回答)(教师用水平和竖直方向的力同时拉小车,指针又到原来的位置)用水平方向的力和竖直方向的力共同作用来拉小车,两个测力计的示数和刚才的位置是一样的,这说明了什么问题呢?(学生回答)我们用水平方向的力F1和竖直方向的力F2来代替拉力F的作用效果,那么F1、F2就叫力F的分力。

前面我们学过,力的合成遵守平行四边形定则,那么,力的分解呢?(学生回答)力的分解遵守平行四边形定则。

高中物理第3章第5节 3.5力的分解教案(新人教版必修1)

高中物理第3章第5节 3.5力的分解教案(新人教版必修1)

3.5力的分解一、教材分析高中物理必修1第五章第二节力的分解是在学生学习了前一章力的基础知识及力的合成之后而编排的。

由于分解法是高中物理解决复杂问题的一种重要的方法。

它为位移、速度、加速度等矢量的分解奠定了基础。

并且它对矢量运算普遍遵守的规律“平行四边形定则”作了更加深入的了解。

所以说本节内容具有基础性和预备性。

因此,力的分解这节课在整个教材中的地位也是显而易见的二、教学目标1、知识与技能(1)理解分力的概念,清楚分解是合成的逆运算。

(2)会用平行四边形定则进行作图并计算。

(3)了解力的分解具有唯一性的条件。

(4)掌握根据力的效果进行分解的方法和正交分解法。

2、过程与方法(1)强化“等效替代”的思想。

(2)培养学生观察及设计实验的能力。

(3)培养运用数学工具解决物理问题的能力。

3、情感态度与价值观(1)培养学生参与课堂活动的热情。

(2)培养学生将所学知识应用与生产实践的意识和勇气。

三、教学重点(1)理解力的分解是力的合成的逆运算。

(2)掌握运用平行四边形定则进行力的分解。

四、教学难点(1)力的分解具有唯一性的条件。

(2)力分解时如何判断力的作用效果及确定两分力的方向。

五、教学过程[新课导入]【演示实验】用一根细线提起一个重物和用两根细线同时提起这个重物,在实验演示之前先展示问题.师:是一根细线容易断还是两根细线容易断?生:(非常肯定地回答)当然是一根细线容易断.实际演示,当两根细线之间的夹角较大时,两根细线中的一根先断通过实际实验,和学生的认识形成较大的反差,可以激发学生兴趣,引发学生进一步的思考.师:我们学习完这一节课“力的分解”之后就会明白这个问题.[新课教学]一、力的分解师:我们上一节课学习了力的合成,现在我们学习力的分解,大家根据力的合成的定义方法来定义一下什么是力的分解.生:求一个力分力的过程和方法叫做力的分解.师:求合力的方法是什么?生:(一起回答)平行四边形定则.师:那么求分力的方法是什么?大家大胆地猜想一下.学生探究讨论力的分解的方法生:(小声、不敢肯定,有些犹豫)可能也是平行四边形定则.师:你得出这个结论的依据是什么?生:从逻辑角度讲,这两个分力的合力就是原来被分解的那个力,所以力的分解是力的合成的逆运算.因为力的合成遵循平行四边形定则,那么力的分解也应该遵循平行四边形定则.师:(微笑鼓励)刚才这位同学分析得非常好,像这种方法,我们并没有通过实验来验证结论,而是通过逻辑推理进行分析探究,这种研究问题的方法叫做理论探究.根据这个结论,要分解一个力,我们应该把这个力当成什么?生:我们要把这个力当成平行四边形的对角线.师:当用平行四边形的对角线表示合力时,那么分力应该怎样表示?生:分力应该是平行四边形的两个邻边.师:如果对角线确定了以后,根据几何学的知识,它的两条邻边是不是就唯一确定了呢?生:不是,当对角线确定了以后,它相邻的边有很多组.师:同学们在练习本上作出一条对角线,然后作这条对角线相邻的两条边,看能够做多少条.学生练习,体验不加以限制的话,一个力的分力有无数组解生:有无数组解.师:这样研究一个力的分力显然是不可能的,也是不现实的,那么我们应该怎样研究一个力的分力呢?生:可以放在具体受力环境中进行解决.【演示实验】参考实验,可以进行实物投影(图3-5-1)图3-5-1师:一个水平放置的薄木片,在它的上面放置一个小物体,可以观察到什么现象?生:可以看到薄木片被压弯.师:这一个效果是由什么原因引起的?生:是由于物体本身的重力引起的,它产生了一个使物体向下压的效果.师:我们能不能把木片竖直放置而使物体静止呢?如果不能,应该怎样做才能使它静止?生:当然不能,应该用一个绳子拉住物体才能使它静止.师:为了使力的作用效果更容易被观察到,我们用一根橡皮筋代替绳子,当木片竖直放置时(图3-5-2),橡皮筋发生了形变,也就是受到了弹力;木片是不是发生了形变?图3-5-2继续演示实验师:仔细观察木片竖直放置时,木片的受力形变情况和橡皮筋的受力形变情况应该是怎样的呢?生:木片不发生弯曲,说明木片没有受到物体力的作用;橡皮筋被拉长了,说明橡皮筋对物体有力的作用.师:使橡皮筋发生形变的力是什么力?生:原因还是由于物体受到重力使橡皮筋发生了形变.师:如果既不竖直放置木片,也不水平放置木片,而是让木片与地面成一角度(图3-5-3),我们再来看一下橡皮筋和木片的形变情况.图3-5-3生:木片和橡皮筋同时发生了形变,说明两个物体都受到了力的作用.多媒体投影例题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,但它并不竖直下落.从力的作用效果来看,应该怎样将重力分解?两个分力的大小与斜面的倾角有什么关系?师:大家可以讨论探究应该怎样解决这个问题.学生讨论探究,自己独立完成解答过程生:根据刚才的分析,根据重力产生的效果,重力应该分解为这样两个力:平行于斜面使物体下滑的分力F1、垂直于斜面使物体压紧斜面的力F2.师:由几何关系可知,这两个力和重力之间的关系是怎样的?生:F1=G sinθ,F2=G cosθ.师:由刚才那位同学推导出的公式知,这两个分力的大小与物体本身的重力和斜面倾角θ有关,有什么关系?生:斜面倾角θ增大时,F1和F2都减小.师:下面我们再通过实验验证一下是不是这样.【实验验证】通过抬高木片的一端使木片与地面间的夹角逐渐增大,通过观察橡皮筋的形变量来看F1的变化,通过观察木片的形变程度的观察来看F2的变化.(注意:如果物体是一个木块的话应该让木块和木片之间的摩擦很小,也可以用小车代替木块来做实验,因为滚动摩擦比滑动摩擦要小)动画模拟刚才实验的过程,以便学生能够更为全面地了解两个分力的变化情况投影展示桥梁的引桥,引发问题师:我们知道,桥梁建设得越长,消耗的生产资料越多,为什么桥梁的引桥还要建设那么长呢?生:增大引桥的长度的目的是减小桥与地面之间的夹角,从而使汽车的重力沿桥面方向的分力减小,减少交通事故的发生.师:刚才这位同学分析得很好,为了加深对力的分解的认识,我们看以下的练习题.【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?图3-5-4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F 1x =F 2x ,而F 1x =F 1sin α,F 2x =F 2sin β图3-5-5所以有F 1sin α=F 2sin β,即αβsin sin 21=F F . 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α=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 =20 N 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.图3-5-6答案:3320 N 3340N 解析:球受到向下的重力作用,这个重力总欲使球向下运动,但是由于挡板和斜面的支持,球才保持静止状态,因此球的重力产生了两个作用效果,如图所示,根据作用效果分解为两个分力:(1)使球垂直压紧斜面的力F 2;(2)使球垂直压紧挡板的力F 1.由几何知识可得F 1与F 2的大小.如图3-5-7所示,三个力可构成一个直角三角形.图3-5-7由几何关系得,球对挡板的压力F 1=G tan α=3320 N ,其方向与挡板垂直.球对斜面的压力F 2=3340cos =αG N , 其方向与斜面垂直.(注意:以上两个例题可以根据学生的实际情况选用,其中第一个难度大些,可供学生整体水平较高的班级使用,第二个和我们的例题类似,可以在例题之后直接进行,如果再进一步地研究这个问题,可以使挡板缓慢地逆时针旋转,让学生求解在这种情况下重力的两个分力的变化情况,锻炼学生分析动态变化的问题的能力)二、矢量相加法则师:通过这两节课的学习,我们知道力是矢量,力的合成与分解不能简单地进行力的代数加减,而是根据平行四边形定则来确定合力或者分力的大小和方向.前面我们学过的矢量还有位移,位移的相加也遵循平行四边形定则吗?我们来看教材69页“矢量相加法则”这部分内容,然后回答有关问题. 学生阅读课本有关内容,初步认识平行四边形定则不仅仅适用于力的合成与分解,同样也适用于其他矢量的合成与分解,通过学生自己总结分析,可以提高学生物理知识的迁移能力、用一种方法解决不同问题的能力.师:位移的矢量合成是否遵守平行四边形定则?生:位移的合成也遵守平行四边形定则.师:什么叫三角形定则?生: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.平行四边形定则和三角形定则实质上是一样的,只不过是一种规律的不同表现形式.师:什么叫做矢量,除了位移和力,我们所学的哪些物理量还是矢量?生:既有大小又有方向,并且在相加时遵从平行四边形定则(或三角形定则)的物理量叫做矢量.除了位移和力之外,我们所学过的速度、加速度等都是矢量.师:什么是标量,我们以前所学的哪些物理量是标量?生:只有大小,没有方向,求和时按照算术法则相加减的物理量叫做标量.我们以前所学过的质量、体积、距离、密度、时间等物理量都是标量.【课堂训练】举重运动中保持杠铃的平衡十分重要.如图3-5-8所示,若运动员举起1 800 N 的杠铃后双臂保持106°角,处于平衡状态,此时运动员两手受力各为多大?(sin53°=0.8,cos53°=0.6)图3-5-8答案:1 500 N解析:方法一:取杠铃为研究对象,受到重力和两手对它的作用力,如图3-5-9所示,为方便起见,把三个力画成共点力.将两个F N 分解为竖直方向和水平方向的分力x F N 和y F N ,如图3-5-10所示,则有G =2y F N =2F N cos53°,可解得F N =1 500 N.图3-5-9 图3-5-10方法二:将它们移到同一点,再把两个F N 合成,得图中所示的菱形,加一条辅助线后得到四个直角三角形,所以F N = 53cos 2G =6.0900 N=1 500 N.六、 课堂小结对于力的分解,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.这节课多处增加了学生参与,并通过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.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. 对于正交分解的掌握,老师们可以根据各自的情况进行补充,因为正交分解的方法在今后的学习中经常用到,是最常见的一种处理力的方法,可以根据实际情况安排一节习题课,增加学生对力的分解知识的理解.。

人教版高中物理必修1 第三章第5节 力的分解学案设计

人教版高中物理必修1 第三章第5节  力的分解学案设计

人教版高中物理必修1第三章第5节力的分解学案知识梳理一、力的效果分解法按力的效果分解的基本步骤1.根据力的实际作用效果确定两个分力的方向.2.根据两个分力的方向作出力的平行四边形.3.利用数学知识解三角形,分析、计算分力的大小.二、有限制条件的力的分解1.已知合力和两个分力的方向时,两分力有唯一解(如图1所示).图12.已知合力和一个分力的大小和方向时,另一分力有唯一解(如图2所示).图23.已知合力F以及一个分力F1的方向和另一个分力F2的大小时,若F与F1的夹角为α,有下面几种可能:图3(1)当F sin θ<F2<F时,有两解(如图3甲).(2)当F2=F sin θ时,有唯一解(如图乙).(3)当F2<F sin θ时,无解(如图丙).(4)当F2>F时,有唯一解(如图丁).力分解时有解或无解,关键看代表合力的对角线与给定的代表分力的有向线段是否能构成平行四边形,若能,即有解;若不能则无解.三、力的正交分解1.定义:把力沿着两个选定的相互垂直的方向分解的方法.2.正交分解法求合力的步骤:(1)建立坐标系:以共点力的作用点为坐标原点,直角坐标系x轴和y轴的选择应使尽量多的力在坐标轴上.(2)正交分解各力:将每一个不在坐标轴上的力分解到x轴和y轴上,并求出各分力的大小,如图4所示.图4(3)分别求出x轴、y轴上各分力的矢量和,即:F x=F1x+F2x+…,F y=F1y+F2y+….(4)求共点力的合力:合力大小F=,设合力的方向与x轴的夹角为α,则tan α=Fx(Fy).精讲1 力的分解1.力的分解定义:已知一个力求它的分力的过程,叫做力的分解。

运算法则:平行四边形定则、三角形定则力的分解是力的合成的逆运算,把一个已知的力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。

在力的分解中,合力是实际存在,两个分力是虚拟的,并不存在。

在对物体进行受力分析时,只分析物体实际受到的力。

_新教材高中物理第3章相互作用5力的分解学案教科版必修第一册

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力的分解学习目标:1.[物理观念]知道力的分解的概念,知道力的分解是力的合成的逆运算. 2.[物理观念]理解力的分解应遵循平行四边形定则. 3.[科学思维]会用作图法、计算法对力进行分解. 4.[科学思维]理解并会应用正交分解法.一、一个力可用几个力来替代1.力的分解:一个力作用在物体上可以用几个共同作用在物体上的共点力来等效替代,这几个力称为那一个力的分力.求一个已知力的分力叫作力的分解.2.力的分解与力的合成的关系:力的分解是力的合成的逆运算.二、力的分解方法1.力的分解遵循的法则平行四边形定则——把已知力F作为平行四边形的对角线,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和F2.如图所示:2.力的分解的依据(1)同一个力可以分解为无数组大小、方向不同的分力,因为同一条对角线可以构成的平行四边形有无数多个,如图所示.(2)在实际问题中要根据力的实际效果进行分解.三、力的正交分解1.定义:将一个力沿着相互垂直的两个方向分解的方法.如图所示.2.公式:F x=F cos θ,F y=F sin θ.3.适用:正交分解适用于各种矢量运算.4.优点:将矢量运算转化成坐标轴方向上的标量运算.1.思考判断(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)将一个力F分解为两个力F1和F2,那么物体同时受到F1、F2和F三个力的作用.(×)(2)某个分力的大小可能大于合力.(√)(3)一个力只能分解为一组分力.(×)(4)正交分解法中的两个坐标轴一定是水平和竖直的.(×)2.为了行车方便与安全,高大的桥要造很长的引桥,其主要目的是 ( )A.减小过桥车辆受到的摩擦力B.减小过桥车辆的重力C.减小过桥车辆对引桥面的压力D.减小过桥车辆的重力平行于引桥面向下的分力D[车辆在引桥上时其重力产生两个效果:一是使物体沿斜面下滑,相当于分力F1的作用;二是使物体垂直压紧斜面,相当于分力F2的作用.F1=mg sin α,F2=mg cos α,如图所示.引桥越长,倾角α越小,沿斜面下滑的分力F1越小,而压紧斜面的分力F2越大,故A、B、C错误,D正确.] 3.(多选)已知合力的大小和方向求两个分力时,下列说法中正确的是( )A.若已知两个分力的方向,分解是唯一的B.若已知一个分力的大小和方向,分解是唯一的C.若已知一个分力的大小及另一个分力的方向,分解是唯一的D.此合力有可能分解成两个与合力等大的分力ABD[根据选项A、B只能画出一个平行四边形,分解时有唯一解,选项C可能画出多个平行四边形,分解时不只有唯一解,选项A、B正确,C错误;由合力与分力的大小关系知选项D正确.]力的分解的几种情况(a) (b)图(a)、图(b)中G应该怎样分解?提示:1.一个力在不受条件限制下可分解为无数组分力一个力分解为两个力,从理论上讲有无数组解.因为同一条对角线可以构成的平行四边形有无穷多个(如图所示),这样分解是没有实际意义的,实际分解时,按力的作用效果可分解为两个确定的分力.2.一个力分解时解的情况将一个力按一定条件分解时合力可能能按要求进行分解,即有解,也可能不能按要求进行分解,即无解.分析是否有解的方法是看代表合力的有向线段与代表分力的有向线段能否按要求构成平行四边形,如果能构成平行四边形,说明有解;如果它们不能构成平行四边形,说明无解.典型的情况有以下几种:(1)已知合力和两个分力的方向时,有唯一解.甲乙(2)已知合力和一个分力的大小和方向时,有唯一解.丙丁(3)已知合力以及一个分力的大小和另一个分力的方向时,有下面几种可能:①当F sin θ<F2<F时,有两解;②当F2=F sin θ时,有唯一解;③当F2<F sin θ时,无解;④当F2>F时,有唯一解.特别提醒:根据已知条件,利用作图法作平行四边形可能用到的作图方法有:(1)过一点作另一条直线的平行线.(2)以某点为圆心,以定长为半径画圆弧.【例1】已知两个共点力的合力为50 N,分力F1的方向与合力F的方向成30°角,分力F2的大小为30 N,则( )A.F1的大小是唯一的B.F2的方向是唯一的C.F2有两个可能的方向D.F2可取任意方向思路点拨:①作出合力F和分力F1的方向.②以合力F的箭头端点为圆心,以F2大小为半径作圆,看与F1所在直线有几个交点,有几个交点即有几组解.③由这几个交点分别指向合力F箭头端点的连线方向,即为F2可能的方向.C[由F1、F2和F的矢量三角形图可以看出:当F2=F20=25 N时,F1的大小才是唯一的,F2的方向才是唯一的.因F2=30 N>F20=25 N,所以F1的大小有两个,即F1′和F1″,F2的方向有两个,即F2′的方向和F2″的方向,故选项A、B、D错误,选项C正确.]三角形定则的妙用(1)三角形定则:把两个矢量首尾相接,从而求出合矢量的方法(如图所示).三角形定则与平行四边形定则在本质上是一样的.(2)对于将一个力分解,讨论解的个数的问题,借助三角形定则比借助平行四边形定则更方便,即看代表合力及分力的有向线段能否按要求构成三角形,以及能构成三角形的个数,从而说明解的情况.[跟进训练]1.将一个力F分解为两个分力,下列分解方法中不可能的是( )A.一个分力的大小与F的大小相同B.一个分力与力F相同C.一个分力垂直于FD .两个分力与F 都在同一条直线上B [根据平行四边形的特点,它的一条边与对角线相等或垂直都是可能的,所以选项A 、C 都有可能;当一个分力与F 相同时,另一个分力为零,选项B 不可能;分解为两个分力,合力与分力在一条直线时F =F 1+F 2,选项D 可能是可能的,B 正确.] 力的效果分解法一辆拖拉机拉着耙前进,拉力产生怎样的效果?提示:一个向前的效果和另一个向上的效果.1.按力的效果分解的基本思路实际问题―――――→根据力的作用效果确定分力的方向―――――→根据平行四边形定则作出平行四边形――――――――→把对力的计算转化为边角的计算数学计算求分力2.按实际效果分解的几个实例实例 分析地面上物体受斜向上的拉力F ,拉力F 一方面使物体沿水平地面前进,另一方面向上提物体,因此拉力F 可分解为水平向前的力F 1和竖直向上的力F 2.F 1=F cos α,F 2=F sin α质量为m 的物体静止在斜面上,其重力产生两个效果:一是使物体具有沿斜面下滑趋势的分力F 1,二是使物体压紧斜面的分力F 2.F 1=mg sin α,F 2=mg cos α质量为m 的光滑小球被竖直挡板挡住而静止于斜面上时,其重力产生两个效果:一是使球压紧板的分力F 1,二是使球压紧斜面的分力F 2.F 1=mg tan α,F 2=mgcos α质量为m的光滑小球被悬线挂靠在竖直墙壁上,其重力产生两个效果:一是使球压紧竖直墙壁的分力F1,二是使球拉紧悬线的分力F2.F1=mg tan α,F2=mg cos α质量为m的物体被OA、OB绳悬挂于O点,重力产生两个效果:对OA 的拉力F1和对OB的拉力F2.F1=mg tan α,F2=mg cos α质量为m的物体被支架悬挂而静止,其重力产生两个效果:一是拉伸AB的分力F1,二是压缩BC的分力F2.F1=mg tan α,F2=mg cos α特别提醒:(1)对力进行分解时,按力的作用效果准确确定出两分力的方向是关键.(2)作出平行四边形后分力大小的计算常用到直角三角形、相似三角形等有关的几何知识.【例2】如图所示,光滑斜面的倾角为θ,有两个相同的小球分别用光滑挡板A、B 挡住,挡板A沿竖直方向,挡板B垂直于斜面,则两挡板受到小球的压力大小之比为多大?斜面受到两小球的压力大小之比为多大?思路点拨:求解本题应把握以下两点:①根据重力的作用效果确定两分力的方向.②根据三角函数关系和几何关系求分力大小.[解析]对小球1所受的重力G来说,其效果有二:第一,使小球沿水平方向挤压挡板;第二,使小球垂直压紧斜面.因此,力的分解如图甲所示,由此可得两个分力的大小分别为F1=G tan θ,F2=Gcos θ.对小球2所受的重力G来说,其效果有二:第一,使小球垂直挤压挡板;第二,使小球垂直压紧斜面.因此,力的分解如图乙所示,由此可得两个分力的大小分别为F3=G sin θ,F4=G cos θ.由力的相互性可知,挡板A、B受到小球的压力之比为F1∶F3=1∶cos θ,斜面受到两小球的压力之比为F2∶F4=1∶co s2θ.甲乙[答案] 1∶cos θ 1∶cos 2θ确定力的实际作用效果的技巧若物体受3个力并处于平衡状态,确定其中一个力的实际作用效果时,可先作出物体所受的3个力的示意图,其中一个力的两个实际作用效果的方向一定在其余两个力的反向延长线上. [跟进训练] 2.如图所示,一位重600 N 的演员悬挂在绳上.若AO 绳与水平方向的夹角为37°,BO 绳水平,则AO 、BO 两绳受到的力各为多大?(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)[解析] 人对竖直绳的拉力F 等于人的重力G ,由于该力的作用,AO 、BO 也受到拉力的作用,因此F 产生了沿AO 方向、BO 方向使O 点拉绳的分力F 1、F 2,将F 沿AO 方向和BO 方向分解成两个分力.如图所示,由画出的平行四边形可知:AO 绳上受到的拉力F 1=G sin 37°=600sin 37° N =1 000 N BO 绳上受到的拉力F 2=G tan 37°=600tan 37°N =800 N. [答案] 1 000 N 800 N力的正交分解12.正交分解的目的:将力的合成化简为同向、反向或垂直方向的分力,便于运用普通代数运算公式解决矢量的运算,“分”的目的是为了更好地“合”.3.力的正交分解的依据:分力与合力的等效性.4.正交分解的基本步骤(1)建立坐标系以共点力的作用点为坐标原点,直角坐标系x 轴和y 轴的选择应使尽量多的力落在坐标轴上.(2)正交分解各力将每一个不在坐标轴上的力分解到x 轴和y 轴上,并求出各分力的大小,如图所示.(3)分别求出x 轴、y 轴上各分力的合力,即:F x =F 1x +F 2x +…F y =F 1y +F 2y +…(4)求共点力的合力合力大小F =F 2x +F 2y ,合力的方向与x 轴的夹角为α,则tan α=F yF x,即α=arctan F y F x. 【例3】 在同一平面内共点的四个力F 1、F 2、F 3、F 4的大小依次为19 N 、40 N 、30 N 和15 N ,方向如图所示,求它们的合力.(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)思路点拨:解答本题可以按以下思路:[解析] 本题若直接运用平行四边形定则求解,需解多个斜三角形,需多次确定各个力的合力的大小和方向,计算过程十分复杂.为此,可采用力的正交分解法求解此题.甲 乙如图甲,建立直角坐标系,把各个力分解到这两个坐标轴上,并求出x 轴和y 轴上的合力F x 和F y ,有F x =F 1+F 2cos 37°-F 3cos 37°=27 NF y =F 2sin 37°+F 3sin 37°-F 4=27 N.因此,如图乙所示,合力:F =F 2x +F 2y ≈38.2 N ,tan φ=F y F x=1.即合力的大小约为38.2 N ,方向与F 1夹角为45°斜向右上.[答案] 38.2 N ,方向与F 1夹角成45°斜向右上坐标轴方向的选取技巧(1)建立坐标系之前,要对物体进行受力分析,画出各力的示意图,一般各力的作用点都移到物体的重心上,坐标原点建在重心上.(2)坐标轴的选取是任意的,为使问题简化,建立坐标系时坐标轴的选取一般有以下两个原则:①使尽量多的力处在坐标轴上;②尽量使某一轴上各分力的合力为零.(3)常见的几种情况:①研究水平面上的物体时,通常沿水平方向和竖直方向建立坐标轴.②研究斜面上的物体时,通常沿斜面方向和垂直斜面方向建立坐标轴.③研究物体在杆或绳的作用下转动时,通常沿杆(或绳)方向和垂直杆(或绳)的方向建立坐标轴.[跟进训练]3.两物体M 和m 用跨过光滑定滑轮的轻绳相连,如图所示放置,OA 、OB 与水平面的夹角分别为30°和60°,M 重20 N ,m 静止在水平面上.求:(1)OA 绳和OB 绳的拉力大小;(2)m 受到的摩擦力.[解析] (1)结点O 的受力如图所示,根据平衡条件,竖直方向上:T A s in 30°+T B sin 60°-Mg=0水平方向上:T A cos 30°-T B cos 60°=0解得T A=10 N,T B=10 3 N≈17.3 N.(2)由于m也处于平衡状态,故在水平方向上T B-T A-f=0所以摩擦力大小f=T B-T A=7.3 N,方向水平向左.[答案](1)10 N 17.3 N (2)7.3 N 方向水平向左1.物理观念:力的分解概念,力的分解遵循的定则.2.科学思维:会根据力的效果法、力的正交分解法分解力,并会进行有关计算.1.将一个力F分解为两个力F1、F2,下列情况不可能的是 ( )A.F1或F2垂直于FB.F1、F2都与F在同一直线上C.F1或F2的大小等于FD.F1、F2的大小和方向都与F相同D[一个力F可以分解成无数对分力,分力的大小和方向都是不确定的,F1和F2可以与F在同一直线上,但是不可能同时大小也都与F相同,因为两力合力的最大值为两力之和,故D正确.]2.如图所示,用拇指、食指捏住圆规的一个针脚,另一个有铅笔芯的脚支撑在手掌位置,使OA水平,然后在外端挂上一些不太重的物品,这时针脚A、B分别对手指和手掌有作用力,对这两个作用力方向的判断,下列图中大致正确的是( )C[以圆规上的O点为研究对象,O点所挂重物的两个作用效果是沿AO方向向左拉OA 和沿OB方向斜向下压OB,通过圆规两针脚作用在手上的力如选项C所示,C正确.] 3.在图中,AB、AC两光滑斜面互相垂直,AC与水平面成30°角.如果把球O的重力G 按照其作用效果分解,则两个分力的大小分别为( )A .12G ,32G B .33G, 3G C .23G ,22G D .22G ,32GA [对球所受重力进行分解如图所示,由几何关系得F 1=G sin 60°=32G ,F 2=G sin 30°=12G ,A 正确.] 4.(多选)如图所示,放在水平面上的物体A 用轻绳通过光滑定滑轮连接另一物体B ,并静止,这时A 受到水平面的支持力为N ,摩擦力为f ,若把A 向右移动一些后,A 仍静止,则( )A .N 将增大B .f 将增大C .轻绳拉力将减小D .物体A 所受合力将增大AB [物体A 受力分析如图,系统处于静止状态,绳子的拉力不变,始终等于B 的重力,即F =m B g ,A 所受合力为零,故C 、D 均错误;当A 向右移动时,θ角减小,N =m A g -F sin θ,f =F cos θ,由此可得,N 、f 均增大,故A 、B 正确.]5.(新情景题)生活中的物理知识无处不在,如图是我们衣服上的拉链的一部分,在把拉链拉开的时候,我们可以看到有一个三角形的物体在两链中间运动,使很难直接分开的拉链很容易拉开,关于其中的物理原理,以下说法中正确的是( )A.拉开拉链时,三角形的物体增大了分开拉链的力B.拉开拉链时,三角形的物体只是为了将拉链分开并没有增大分开拉链的力C.拉开拉链时,三角形的物体增大了分开拉链的力,但合上拉链时减小了合上拉链的力D.以上说法均不正确A[拉开拉链时,三角形的物体在两链间和拉链一起运动,手的拉力在三角形的物体上产生了两个分力,如图甲所示,在α角很小的情况下,F1=F2>F,即分力大于手的拉力,所以很难直接分开的拉链很容易地被三角形的物体分开.甲乙合上拉链时,手的拉力在三角形物体上产生的两个分力,如图乙所示,根据边角关系,仍有F1=F2>F,即增大了合上的力,故A正确.]。

高中物理第三章相互作用5力的分解教案1新人教版必修1

高中物理第三章相互作用5力的分解教案1新人教版必修1

力的分解一、教材分析:《力的分解》是高中物理人教版必修一第三章的第五节,是在学习了《力的合成》之后编排的。

力学是整个高中物理教学的重点之一,是进一步学习其它物理知识的基础,而在力学中力的分解和力的合成是处理力的两种基本方法是我们以后学习静力学和动力学的基础,也是对矢量概念及矢量的计算的进一步加深。

所以说本节内容具有基础性和预备性,因此力的分解这节课在整个高中物理教材中的地位是显而易见的。

二、设计理念:本节课我自始至终坚持以学生为课堂主体,教师紧紧围绕本节课的重点逐步引导学生进行观察、分析、归纳、体验等活动发挥课堂主导作用的理念。

首先通过做游戏创设情境、设置问题,使学生带着问题,带着好奇心进入课堂,这样学生就会对本节课产生浓厚的兴趣,其次本着由浅入深,由简单到复杂的认知规律从生活中逐渐提炼出高中物理中常见的三种模型并采用不同方法进行分析总结,最后要求学生用所学的物理知识解释游戏中的问题,并能更深入地解决生活中一些较为复杂的现象,这样既达到了首尾呼应的完整效果又充分体现了学习物理是要服务于生活,学有所用的设计要求。

三、教学目标1、知识与技能(1)理解分力的概念,强化“等效替代的物理思想”,知道力的分解是力合成的逆运算。

(2)初步掌握根据力的效果进行分解的方法.(3)会用平行四边形定则进行作图并计算力的大小。

2、过程与方法(1)强化“等效替代”的思想。

(2)培养学生观察实验并能得出简单结论的能力。

(3 ) 应用力的分解解决一些日常生活中的有关物理问题。

(4)训练学生用数学工具解决好物理问题的意识和能力。

3、情感态度与价值观(1)培养学生注意观察研究周围事物热爱生活的好习惯(2)使学生知道物理来源于生活又可以服务于生活,(3)使学生能有将所学知识应用于生产实践的意识和勇气。

四、学情分析:学习力的分解对于刚进入高一的绝大部分学生都是有一定困难的。

造成学生学习困难原因有:首先,学生的年龄较小理性思维还不是很成熟;其次,从代数运算思维转化为矢量运算思维,导致多解问题出现,学生会比较迷茫,不知道究竟如何分解一个力;另外有一部分学生的数学运算能力较弱,这对求解物理问题来说也是有一定障碍的。

高中物理 第3章 第5节 力的分解教学设计 新人教版必修1

高中物理 第3章 第5节 力的分解教学设计 新人教版必修1

第三章第5节力的分解1新设计根据新课标的教学理念,进一步加强师生互动,以学生为中心老师做好引导工作,培养学生自主学习能力,注重提高学生实践、观察、分析、思考物理问题的能力。

2教学目标根据新课程标准,我设计如下的三维目标。

1.知识与技能(1)认识力的分解同样遵守平行四边形定则,无条件分解可以有无数解。

(2)知道力按作用效果分解,并能根据具体情况运用力的平行四边形定则求解分力。

2、过程与方法(1)会用直角三角形的知识计算分力。

(2)强化“等效替代”的物理思维方法,培养学生分析问题和解决问题的能力。

3.情感态度与价值观(1)在实际问题的实验探索过程中培养学生的合作精神。

(2)通过分析实际问题,激发学生的学习兴趣。

(3)让学生初步体会到物理学的和谐美和统一美。

3学情分析学生通过前面知识的学习,已掌握了合力与分力的等效替代的方法,并通过力的图示法认识了力的平行四边形定则,为本节课的探究学习奠定基础。

但是现在的学生很少参加一些必要的家务劳动所以对很多生活实例也不太清楚,对试验结论的描述也不够准确。

另外计算分力需用到三角函数,这对学生又是一难点。

4重点难点教学重点:1、理解力的分解是力的合成的逆运算,在具体情况中运用平行四边形定则。

2、强化“等效替代”的物理思维方法。

教学难点:1、力的分解中如何判断力的作用效果以及分力的方向。

2、能应用力的分解分析生产生活中的问题。

5教学过程5.1第一学时5.1.1教学活动活动1【导入】新课引入小实验:每组一名同学用一细线提起重物,由竖直方向两手逐渐张开,看一看有什么现象发生?活动2【讲授】基础概念讲解知识回顾:上节课我们学习了力的合成,教师在黑板上画出三组分力,并请三名同学在黑板上画出合力。

师生共同总结力的合成满足平行四边形定则,合力与分力是等效替代的关系。

那么,这个合力是否可用两个分力来等效替代?(学生思考并引导学生说出力的分解的定义)板书定义求一个力的分力就叫力的分解。

2024-2025学年高中物理第3章5力的分解教案新人教版必修1

2024-2025学年高中物理第3章5力的分解教案新人教版必修1
4. 教学手段:
- 讲授法:讲解力的分解的概念、原理和方法
- 实验法:进行力的分解实验,观察和记录实验结果
- 讨论法:分组讨论实验现象,分享解题心得
- 练习法:布置课堂练习和课后作业,巩固所学知识
教学流程
一、导入新课(用时5分钟)
同学们,今天我们将要学习的是《力的分解》这一章节。在开始之前,我想先问大家一个问题:“你们在日常生活中是否遇到过需要将一个力拆分成两个力的情况?”(举例说明)这个问题与我们将要学习的内容密切相关。通过这个问题,我希望能够引起大家的兴趣和好奇心,让我们一同探索力的分解的奥秘。
2. 拓展要求:
(1)阅读拓展材料:学生需要在课后阅读拓展材料,并完成相关阅读笔记。
(2)实验拓展:学生需要在课后自行进行力的分解的实验,并记录实验结果。
(3)问题探究:学生需要在课后提出与力的分解相关的问题,并进行探究。
(4)小组讨论:学生需要在课后与小组成员进行讨论,分享自己的阅读心得和实验结果。
(4)对于力的分解方法的灵活运用,通过不同类型的例题和练习题,让学生学会运用所学知识解决实际问题,培养其灵活运用能力。
(5)对于解决实际问题时力的分解的运用,引导学生将所学知识与生活实际相结合,培养其解决实际问题的能力。
学具准备
多媒体
课型
新授课
教法学法
讲授法
课时
第一课时
步骤
师生互动设计
二次备课
教学资源
2024-2025学年高中物理 第3章 5 力的分解教案 新人教版必修1
主备人
备课的分解”
2.教学年级和班级:高中物理一年级一班
3.授课时间:2024年10月10日
4.教学时数:45分钟
二、教学内容及目标

高中物理第三章相互作用5力的分解教案3新人教版必修1

高中物理第三章相互作用5力的分解教案3新人教版必修1

力的分解一、教材分析本节课是人教版必修一第三章“相互作用”的最后一节,是学生进入高中学习以来普遍认为比较困难的一节内容,难度在于两个方面:一是“等效替代”这种物理思想的建立,这在于让学生深层次的认识为何要将力进行合成和分解;二是不知“如何分”,分是按照实际效果来分,而找实际效果对于学生来说很抽象的。

所以教学设计的重心是放在如何在教学过程中体现等效替代的思想和如何寻找力的作用效果这两个方面。

教材编写思路如图1:图1二、教学设计思路第一方面:引入设计以学生拔河引入课题。

请三名学生模拟拔河时僵持不下的状态,中间的轻松拉动学生,引起学生好奇,从而引入新课。

第二方面:实验设计通过实验和实际问题的观察与思考,让学生感知“力的实际效果”,这样使学生在实验中体验力的实际效果的确立。

学生根据力的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,训练学生用作图法和计算法处理问题的能力,强化“等效法”的思维教学。

教学过程:可用多媒体演示拖拉机拉耙、人拉箱子情境引入课题并提出问题:斜向上的拉力产生的效果是什么?先让学生根据生活经验猜想,然后设计演示实验进行验证;紧接着提出斜面上的重力有什么样的作用效果,组织学生分组实验进行探究,亲身体验力的作用效果。

最后照应引入的“四两拨千斤”,提出探究合力与分力的大小关系,让学生用橡皮筋和钩码模拟抬水过程,通⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧探究4探究3 探究 2 探究1 创设物理情境引入新课力的分解在生活中的应用 新课教学过橡皮筋的长度来认知分力大小的变化。

第三方面:数学知识的运用分力与合力究竟是什么关系呢?通过实验使学生认识到力的分解是按照力的实际效果来分解,而不是按人的意愿随意地来分解,自然找到力分解的依据:根据力的实际效果进行分解,从而确定两个分力的方向,进而提出如何作平行四边形,让每一位学生亲自动手画矢量图。

学生在学习力的分解后,不能正确理解“分力与合力等效”的含义,对分力的性质产生误解,应强调“分力与合力等效”这一原则,它们相互遵循平行四边形定则,学生能用平行四边形定则作分力和用三角函数知识进行运算。

高中物理人教版必修1 3-5力的分解 教案 含解析

高中物理人教版必修1 3-5力的分解 教案 含解析

第三章第5节《力的分解》教学设计一、教材地位力的分解是力的合成的逆运算,要使学生理解力的分解同样体现等效思想,遵守平行四边形定则。

分解一个力有无数个解,本节课就是利用实例来说明如何根据力的作用效果来分解力。

矢量相加法则是新引入的内容,主要引导学生理解平行四边形定则与三角形定则是一致的。

力的分解在牛顿第二定律、物体平衡、动能定理等力学综合知识中起着重要的作用。

而平行四边形定则或三角形定则是在分析这些知识的过程中必不可少的工具,因此要求学生在掌握力的分解的基础上能进一步掌握矢量相加法则。

二、素质教育三维目标1、知识与技能教学点(1)使学生在力的合成的知识基础上,正确理解分力的概念,理解力的分解的含义;(2)初步掌握按力的实际作用效果来分解一个已知力;(3)会用计算法根据平行四边形定则求出分力,熟悉通过现代信息技术或平台获取知识。

2、过程与方法教学点(1)从力的作用效果,进一步领会分力代替合力的等效思维方法;(2)通过经历实验体验的过程,充分认识“科学猜想—体验探究—分析总结”的研究方法;(3)培养学生创新精神、实践能力、理论联系实际的科学思想,提高学生的综合素质。

3.情感、态度、价值观(1)德育渗透点:培养学生的好奇心与求知欲,发扬与他人合作的精神,通过体验和交流等活动逐步形成合作与分享的学习习惯;(2)美育渗透点:通过具体实例的分析,把欣赏科学成果和自己的实践相结合,分享实验体验和探究成功后的喜悦之情,可以提高学生的欣赏能力和创造美的能力。

三、教学重难点及解决办法1、重点:根据等效替代思想,利用平行四边形定则进行力的分解,并求出分力;2、难点:如何确定一个力产生的作用效果;3、解决办法:细致分析具体情况,通过演示实验、问题引领来学习力的分解。

四、教学器材塑料板、砝码、细绳、米尺、小车、头发丝、多媒体图片、视频、Powerpoint 等。

五、课时安排(1课时)六、教学流程图七、教学过程分析重力的作用效果;生自制实验,学生回答:流思考。

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必修一 3.5 力的分解(教案)一、教材分析本节课是必修一的重点,是对平行四边形定则的具体应用,是研究力的平衡的基础,也是学习牛顿运动定律的基础。

本节课的内容包括,力的分解、矢量、标量等概念,以及矢量相加的法则。

本节课有两个关键点,一是力的分解遵循平行四边形定则,二是一个已知力究竟分解到哪两个方向上去,要根据实际情况,由力的效果来决定。

二、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。

(二)过程与方法1、培养运用数学工具解决物理问题的能力。

2、培养用物理语言分析问题的能力。

(三)情感、态度与价值观通过分析日常现象,培养学生探究周围事物的习惯。

三、重点难点力的分解四、学情分析向下作用,这个力有两个效果:沿两弹簧伸长的方向分别对弹簧Ⅰ和Ⅱ施加拉力F1和F2,且F1和F2分别使它们产生拉伸形变,可见力F可以用两个力F1和F2代替.几个力共同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.求一个已知力的分力叫做力的分解.(三)合作探究、精讲点拨如何分解?力的分解是力的合成的逆运算,同样遵守平行四边形定则.把一个力(合力)F作为平行四边形的对角线,然后依据力的效果画出两个分力的方向,进而作出平行四边形,就可得到两个分力F1和F2.量.只有大小,没有方向,求和时按照算术法则相加的物理量叫做标量.力、速度是矢量;长度、质量、时间、温度、能量、电流强度等物理量是标量.(四)反思总结、当堂检测(参考导学案)力的分解--平行四边形定则—力的作用效果(五)发导学案、布置预习(六)作业:课本P66 1、2、3九、板书设计一、概念:力的分解二、怎样分解一个力1、无数对2、唯一性的条件结论:一个已知力究竟分解到哪两个方向上去,要根据实际情况,由力的效果来决定。

例1、例2、三、矢量相加的法则十、教学反思1、学生对将一个力按照作用效果分解,理解接受较好,困难是怎样确定力的作用效果,老师应该在这个方面下点功夫。

2、本节课时间45分钟,其中情景导入、展示目标、检查预习5分钟,探究怎样分解一个力10分钟,例题10分钟,反思总结当堂检测5分钟左右,其余环节15分钟,能够完成教学内容。

学校:临清一中学科:物理编写人:屈迎珍审稿人:刘新婷必修一 3.5 力的分解(导学案)课前预习学案一、预习目标1、说出力的分解的概念2、知道力的分解要根据实际情况确定3、知道矢量、标量的概念二、预习内容1、力的分解:几个力________________跟原来____________的效果相同,这几个力就叫做原来那个力的分力.___________________叫做力的分解.2、同一个力可以分解为无数对____、___________的分力。

一个已知力究竟应该怎样分解,要根据______________。

3、既有____,又有_____,相加时遵从_______________________________的物理量叫做矢量.只有大小,没有方向,求和时按照_____________________的物理量叫做标量.三、提出疑惑______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ ______________________课内探究学案一、学习目标(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。

(二)过程与方法1、培养运用数学工具解决物理问题的能力。

2、培养用物理语言分析问题的能力。

(三)情感、态度与价值观通过分析日常现象,养成探究周围事物的习惯。

二、重点难点 力的分解 三、学习过程 自主学习1、什么叫做力的分解?2、如何得到一个力的分力?试求一水平向右、大小为10N 的力的分力。

(作图)3、力的合成与力的分解是什么关系? 合作探究农田耕作时,拖拉机斜向上拉耙(课本图)。

拖拉机拉着耙,对耙的拉力是斜向上的,这个力产生了两个效果;一方面使耙克服泥土的阻力前进;另一方面同时把耙往上提,使它不会插得太深。

也就是一个力产生了两个效果(画出物体的受力示意图,如下)。

如果这两个效果是由某两个力分别产生的,使耙克服泥土的阻力前进的效果是由一个水平向前的力F1产生;把耙往上提,使它不会插得太深的效果是由一个竖直向上的力F2产生的。

那F1、F2与拉力F 是怎样的一种关系?一种等效关系,也就是说是分力与合力的关系。

通常按力的实际作用效果来进行力的分解. 精讲点拨思考分析:如图:将一木块放到光滑的斜面上,试分析重力的作用效果并将重力进行分解。

往前拉往上提等效、一个力,如果它的两个分力的作用线已经给定,分解结果可能有种(注意:1种。

,另外一个分力的大小任意给定,分解结果可能有种答案:3种3、有一个力大小为100N,将它分解为两个力,已知它的一个分力方向与该力方向的夹角为30°。

那么,它的另一个分力的最小值是 N,与该力的夹角为答案:50N,60°矢量相加的法则既有大小,又有方向,并遵循平行四边形定则的物理量叫做矢量.只有大小而没有方向,遵循代数求和法则的物理量叫做标量.力、速度是矢量;长度、质量、时间、温度、能量、电流强度等物理量是标量.矢量和标量的根本区别就在于它们分别遵循两种不同的求和运算法则.当堂检测1、下列说法正确的是()A.已知一个力的大小和方向及它两个分力的方向,则这两个分力有唯一解。

B.已知一个力的大小和方向及它一个分力的大小和方向,则另一个分力有无数解。

C.已知一个力的大小和方向及它一个分力的方向,则它另一个分力有无数解,但有最小值。

D.已知一个力的大小和方向及它一个分力的方向和另一个分力的大小,则两个分力有唯一解。

2、下列有关说法正确的是()A.一个2N的力能分解为7N和4N的两个分力B.一个2N的力能分解为7N和9N的两个分力C.一个6N的力能分解为3N和4N的两个分力D.一个8N的力能分解为4N和3N的两个分力3、在光滑的斜面上自由下滑的物体所受的力为()A.重力和斜面的支持力B.重力、下滑力和斜面的支持力C.重力和物体对斜面的压力D.重力、下滑力、斜面的支持力和紧压斜面的力 4、将80N 的力分解,其中一个分力F 1与它的夹角为30 度, 1、当另一个分力F 2最小时求F 1的大小。

2、当F 2=50N 时求F 1的大小。

5、如右图示,一个半径为r ,重为G 的圆球被长为r 的细线AC 悬挂在墙上, 求球对细线的拉力F1和球对墙的压力F2.参考答案1、【答案】AC2、【答案】BC【解析】力的分解是力的合成的分运动,该题可以倒过来看,A 中7N 与4N 的合力范围是3N 至11N ,不包括2N 。

所以不行;以此类推即可。

3、【答案】A4、【答案】340 ;)30340()30340(+-或5、【答案】G 332 ;G 33课后练习与提高:1.如图1—6—6所示,力F 分解为F 1、F 2两个分力,则下列说法正确的是A .F 1、F 2的合力就是FB .由F 求F 1或F 2叫做力的分解C .由F 1、F 2求F 叫做力的合成D .力的合成和分解都遵循平行四边形定则 答案:ABCD2.如图1—6—7所示,细绳MO 与NO 所能承受的最大拉力相同,长度MO >NO ,则在不断增加重物G 的重力过程中(绳OC 不会断)图1—6—7A.ON绳先被拉断B.OM绳先被拉断C.ON绳和OM绳同时被拉断D.因无具体数据,故无法判断哪条绳先被拉断答案:A3.如图1—6—8所示,一个半径为r,重为G的光滑均匀球,用长度为r的细绳挂在竖直光滑的墙壁上,则绳子的拉力F和球对墙壁压力F N的大小分别是A.G,G/2B.2G,GC.2/3,3G GD.23/3,3/3GG答案:D4.如图1—6—9所示:三个共点力,F1=5N,F2=10N,F3=15N,θ=60°,它们的合力的x轴分量Fx为 N,y轴分量Fy为 N,合力的大小为 N,合力方向跟x轴的正方向夹角为 .图1—6—9答案:15 53 10330°5.如图1—6—10所示,三角形轻支架ABC的边长AB=20 cm,BC=15cm.在A点通过细绳悬挂一个重30 N的物体,则AB杆受拉力大小为 N,AC杆受压力大小为 N.图1—6—10答案:40 506.如图1—6—11所示是一表面光滑,所受重力可不计的尖劈(AC=BC,∠ACB=θ)插在缝间,并施以竖直向下的力F,则劈对左、右接触点的压力大小分别是__________,__________.图1—6—11答案:F/2·sin27.人站在岸上通过定滑轮用绳牵引低处的小船,如图1—6—12所示,若水的阻力恒定不变,则在船匀速靠岸的过程中,下列说法正确的是图1—6—12A.绳的拉力不断增大B.绳的拉力保持不变C.船受到的浮力保持不变D.船受到的浮力不断减小答案:AD8.如图1—6—13所示,将力F(大小已知)分解为两个分力F1和F2,F2与F的夹角θ小于90°,则图1—6—13A.当F1>F sinθ时,肯定有两组解B.当F>F1>F sinθ时,肯定有两组解C.当F1<F sinθ时,有惟一一组解D.当F1<F sinθ时,无解答案:BD9.如图1—6—14所示,将质量为m的小球,用长为L的轻绳吊起来,并靠在光滑的半径为r的半球体上,绳的悬点A到球面的最小距离为d.(1)求小球对绳子的拉力和对半球体的压力.(2)若L变短,问小球对绳子的拉力和对半球体的压力如何变化?图1—6—14解析:(1)将小球受到的重力按作用效果分解,做出平行四边形如图所示,由三角形ABO 与三角形B F2G相似,对应边成比例得L r d F G +=2 r r d F G +=1又因为G =mg导出 F 2=r d mgL +F 1=r d mgr +由上式可得小球对绳子的拉力为r d mgL +,小球对半球体的压力为r d mgr+.(2)当L 变短时,F 2=r d mgL +减小,F 1=r d mgr+不变,所以,小球对绳子的拉力减小,小球对半球体的压力不变.答案:(1)拉力:r d mgL +;压力:r d mgr+(2)若L 变短,小球对绳子的拉力减小,小球对半球体的压力不变.。

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