河北省邢台市高中物理第三章相互作用第五节力的分解导学案(无答案)新人教版必修1
河北省邢台市高中物理第三章相互作用3.5力的分解学案(无答案)新人教版必修1
第三章 3.5力的分解【学习目标】1.了解力的分解概念,强化“等效替代的物理思想”2.理解力的分解是力的合成的逆运算。
3.初步掌握一般情况下的分解要根据实际需要来确定分力的方向。
4.会用作图法和直角三角形的知识求分力,应用力的分解解决一些日常生活中的有关物理问题。
【学习任务】问题1.力的分解在什么情况下有唯一解?①已知两个分力的方向———————唯一解②已知其中一分力的大小和方向——-唯一解Fθ大小关系讨论)③已知分力F1的方向和分力F2的大小———不是唯一解(由F2与sin④已知一个分力的方向⑤已知两分力大小2.把一个物体静止在倾角为θ的斜面上,物体受到竖直向下的重力,但它并不能竖直下落。
那么,物体所受的重力会产生功能什么样的作用效果呢?3.为了行车的安全,大桥的引桥一般都比较长,坡度比较小,目的是让汽车上坡不难,下坡不急,这样做的道理是什么呢?。
4.两个分力F1、F2是不是物体的真实受力?5.矢量相加和矢量相减的法则①把两个分矢量首尾相接,合矢量就是从第一个矢量的起点直接指向第二个矢量的箭头的有向线段。
②三角形定则与平行四边形定则实质上是一样的。
【补充学习材料】l.物体沿斜面下滑时,常把物体所受的重力分解为()A.使物体下滑的力和斜面的支持力. B.平行于斜面的分力和垂直于斜面的分力C.斜面的支持力和水平方向的分力 D.对斜面的压力和水平方向的分力2.把一个力分解为两个分力时,以下说法中正确的是()A.一个分力变大时,另一个分力一定变小 B.两个分力不能同时变大C.两个分力不能同时小于这个力的一半 D.两个分力不能同时大于这个力的两倍3.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 都在一直线上4.如图所示,在倾角为θ的斜面上有一块竖直放置的挡板,在挡板和斜面间搁有一个重为G 的光滑圆球,试求该球对斜面的压力和对挡板的压力.5.如图所示,光滑小球放在夹角为45°的墙壁和斜面之间,处于静止状态,则斜面对球的弹力与球的重力的大小之比为多少?墙对球的弹力与球的重力的大小之比又为多少?6.如图所示,轻杆的一端A 用铰链与竖直墙壁连接,它的另一端B 用绳子连接至墙的C 点,使轻杆保持水平,绳与轻杆的夹角为30°.在B 端悬挂重10N 的物体,求轻杆和绳子各自在B 端受到的作用力.7.如图所示,绿妹将重10N 的气球用细绳拴在水平地面上,空气对其的浮力为16N .由于受到水平方向的风力的影响,系气球的绳子与水平方向成θ=60°角.由此可知,绳子的拉力和水平方向的风力分别为多大?第三章 3.5力的分解编号:3.51.关于合力和分力的关系,下列说法中正确的是( )A .合力一定比分力大B .合力可以同时垂直于两个分力C .合力的方向可以与一个分力的方向相反D .两个分力的夹角越大,它们的合力也越大2.体育运动中包含着丰富的力学知识,如图所示,铁柱举起质量80kg 的杠铃,双臂夹角为120°,g 取10m/s 2,则铁柱两臂对杠铃的作用力各为( )A .400NB .I600NC .133800N D .800N 3.拖拉机和农具之间的牵引杆如果不水平,拖拉机使农具前进的力就不等于牵引杆对农具的拉力F ,而等于F 在水平方向的分力.如果F=3.0×103N ,F 跟水平方向的夹角ϖ=15°,那么使农具前进的力为多大?(cos15°≈0.966)成30°角和60°角,则绳子AC和BC的拉力分别为多大?5.如图所示,一个重为G的小球用两根细绳OA、OB拴住处于静止状态,绳OA是水平的,OB 与竖直方向夹角为30度,求两根绳对小球的拉力.O。
高一物理人教版必修1 第三章相互作用第5节力的分解导学案设计
高一物理必修1第三章相互作用第5节力的分解导学案【教学目标】1.理解力的分解概念,强化“等效替代”的物理思想。
2.理解力的分解是力的合成的逆运算。
3.初步掌握一般情况下力的分解要根据实际需要来确定分力的方向。
4.会用作图法和直角三角形的知识求分力。
5.尝试运用力的分解解决一些日常生活中的有关物理问题,有将物理知识应用于生活和生产实践的意识。
6.能区别矢量和标量,知道三角形定则,了解三角形定则与平行四边形定则的实质是一样的。
【教学重点】1.平行四边形定则和三角形定则在力的分解中的应用2.根据力的作用效果对力进行分解3.正交分解法【教学难点】1.初步掌握一般情况下力的分解要根据实际需要来确定分力的方向。
2.会用作图法和直角三角形的知识求分力。
【自主学习】一、力的分解1.如果一个力的和几个力的相同,那么叫合力,叫分力。
已知几个力求它们的合力的过程叫做。
已知一个力求它的分力的过程叫做叫做。
2.力的分解是力的合成的______________,同样遵守____________定则或定则。
即以已知力作为____________画平行四边形,与已知力共点的平行四边形的________________表示两个分力的大小和方向;或即以已知力作为____________画三角形,与已知力能构成的三角形的________________表示两个分力的大小和方向。
3.同一个力如果没有其它限制,可以分解为_______________对大小、方向不同的分力。
如图所示。
4.条件分解:给分力加条件进行的分解叫做条件分解。
(1)已知两个分力的方向:如图所示,将一个力F分解为两个力,其中一个力F1的方向与F的夹角为α,另一个分力F2的方向垂直F向下。
如何分解。
(2)已知两个分力的大小:如图所示,将一个力F=10N分解为两个力,若其中一个力F1=5N,另一个分力F2=20N。
如何分解。
若其中一个力F 1=6N,另一个分力F2=8N。
河北省邢台市高中物理 第三章 相互作用 3.1 重力 基本相互作用学案(无答案)新人教版必修1
第三章 3.1重力基本相互作用【学习目标】1. 知道力是物体间的相互作用,力不能脱离物体而存在,在具体问题中能找出施力物体和受力物2. 知道力是矢量,知道力的作用效果和决定力的作用效果的因素,在具体问题中能画出力的图示和力的示意图。
3.知道重力是由于物体受到地球的吸引而产生的。
知道重力的大小和方向。
4.知道重心的概念以及均匀物体重心的位置【学习任务】探究11、物体运动状态改变指的什么?你能举出例子吗?如2、你还能举出物体发生形变的例子吗?如?3、什么原因可以使物体的运动状态发生改变、使物体发生形变呢?4、你能给力下一个定义吗?5、力是矢量,我们目前学习里哪些矢量?探究21、重力产生的原因是什么?2、重力的大小可以用弹簧秤进行测量,可以根据公式G=mg计算,(其中的g是我们以前所学的自由落体加速度,它的大小与物体所处的高度和纬度有关.当高度增加时,g的值;当纬度增加时,g的值。
3、重力的方向总是指向哪?4、重力的作用点称为重心,从效果上看,我们可以认为各部分受到的重力集中在一个点上,这个点叫做物体的重心.物体的重心位置与什么因素有关?是如何进行确定的呢?【补充学习材料】1、下列说法,正确的是……………………………………( )A. 重力就是地球对物体的吸引力 B.只有静止的物体才受到重力C.物体的各部分中,只有重心处受重力D.重力是由于物体受到地球的吸引而产生的2.关于重心的说法,正确的是()A.重心就是物体内最重的一点B.有规则形状的物体,其重心必在物体的几何中心C.把一物抬到高处,其重心在空间的位置也升高了D.背跃式跳高运动员,在跃过横杆时,其重心在身体之外3.关于物体的重心的说法中,正确的是( )A.因物体的重心是重力的作用点,所以物体的重心一定在物体上。
B.任何有规则形状的物体,其重心必在其几何中心。
C.物体的形状改变时,它的重心位置很可能也随着改变。
D.物体的重心可能在物体上,也可能在物体外。
_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
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 3.5 力的分解教案3 新人教版必修1
《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。
高中物理第三章相互作用3.5力的分解教案10新人教必修
力的分解一、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、教学流程图昨天,我们学习了“几个力变成一个力”,叫做力的合成板书1:几个力→一个力、既然两个力可以合成为一个力,那么一个力能否分解为两个板书2:几个力←一个力(今天我们只介绍在共点的情况下,一个力分解成两个力。
沙河市高中物理第三章相互作用3.2弹力导学案(无答案)新人教版必修1(2021学年)
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3.2 弹力【知识目标】1.知道弹力产生的条件.2.知道压力、支持力、绳的拉力都是弹力,能在力的示意图中画出它们的方向.3.知道形变越大弹力越大,知道弹簧的弹力跟弹簧的形变量成正比,即胡克定律【学习过程】形变的概念:物体的和的改变叫形变。
1.形变产生的原因是受到了外力作用。
任何物体在外力的作用下都能发生形变。
只是形变的明显程度不同。
有的形变比较明显(如弹簧的伸长或缩短),可以直接看出;有的形变微小,需要采用特殊方法才可观察到.2.形变的分类①从形变可否恢复原状分:和注意:如果对弹簧、钢条用力过大,使之形变超过一定限度,既使撤去外力,也不能完全恢复原状,此限度叫弹性限度。
在弹性限度内,弹簧、钢条发生的形变都是研究弹性形变有实际意义,今后凡说到形变(除非特别说明),都指 .②从对外表现形式上可分为拉伸(压缩)形变、弯曲形变、扭转形变.【重点难点】弹力概念:发生的物体,由于要 ,对跟它的物体会产生力的作用,这种力叫做弹力.1.弹力的施力物体是的物体;受力物体是与施力物体接触,使发生形变且阻碍其恢复原状的物体。
2.弹力的产生条件:①;②。
3.通常所说的拉力、压力、支持力等,实质上都是弹力。
高中物理第三章相互作用第5节力的分解(5)教案新人教版必修
力的分解教学目标一、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。
3. 会用力的分解的方法分析日常生活中的问题。
4. 能够区分矢量与标量。
5. 会用三角形定则进行矢量相加。
二、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。
三、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. 培养学生发表见解的意识和与他人交流的愿望。
教学重点、难点教学重点1. 会用平行四边形定则求分力,会用直角三角形知识计算分力。
2. 会分析日常生活中与力的分解相关的问题。
3. 会用三角形定则合成矢量教学难点1. 分力与合力的等效替代关系。
2. 根据力的实际作用效果进行力的分解。
教学方法分析日常现象,提出问题,引导探究,实践体验,讨论交流,用物理语言描述出力的分解的方法教学准备铅笔、细线、钩码(或支架、轻杆、橡皮筋、钩码)、小车、薄塑料板、多媒体。
教学过程:一、导入新课复习提问:(复习上节课所学的有关力的合成的知识,引入新课题——力的分解)什么是合力、分力、力的合成?力的合成所遵守的法则是什么?合力与分力的关系怎样?二、进行新课(一)力的分解引导学生阅读教材P64及图3.5-1、图3.5-2并讨论:F产生了什么效果?F1和F2来实现?方向怎样?3.F1和F2与F产生的效果是相同的,那么能不能用F1和F2来代替F呢?学生活动:通过阅读教材。
观察示意图、讨论,在教师的引导下,回答问题。
1.一个效果是使耙克服泥土的阻力前进,另一个效果是把耙向上提。
F1使耙前进,一个竖直向上的力F2把耙向上提。
3.可以。
点评:通过实际问题激发学生学习的兴趣,提出渐进的问题,培养学生在实际问题中发现问题,用物理语言解决问题的能力,并逐步引入本节的内容。
教师活动:教师总结引导:1.F可以用F1和F2来代替,F1和F2就是力F的分力。
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。
高中物理第三章相互作用5力的分解学案新人教版必修1
力的分解知识纲要导引核心素养目标(1)掌握力的平行四边形定那么,知道力的分解也遵守平行四边形定那么.(2)知道力的三角形定那么,会区分矢量和标量;会用正交分解法求合力.(3)了解力的分解在生活中的应用.知识点一力的分解1.概念:一个力求它的分力的过程.2.分解法那么:平行四边形定那么.3.力的分解原那么:(1)根据需要分解的原那么:一个力的分解方向可以随意选择,具体问题中可以根据需要灵活地选择分解方向.(2)方便的原那么:可以按照研究问题的方便来进行分解,如正交分解法.(3)按实际作用效果分解的原那么:具体问题中,需要根据这个力在该问题中的实际作用效果来分解,故分解力之前先搞清力的作用效果.(1)力的合成与分解都遵循平行四边形定那么.(2)力的合成与分解都是一种等效替代关系.思考为什么力的合成与分解都遵守相同的定那么?提示:因为力的合成与力的分解都是矢量运算,且它们互为逆运算,所以都遵守相同的法那么.知识点二矢量运算的法那么1.矢量:既有大小,又有方向,合成时遵守平行四边形定那么或三角形定那么的物理量.2.标量:只有大小,没有方向,求和时按照代数法那么相加的物理量.3.三角形定那么:把两个矢量首尾相接,从第一个矢量的始端指向第二个矢量的末端的有向线段就表示合矢量的大小和方向.三角形定那么与平行四边形定那么实质上是一样的.核心一力的效果分解力的分解的根本思路:力的分解,关键是根据力的实际作用效果确定分力的方向,然后画出力的平行四边形,这样就可以利用数学关系确定所求的分力,具体思路为:(1)在力的分解中,被分解的那个力(合力)是实际存在的,有对应的施力物体;受力分析时不能画分力.(2)力按效果分解后,常常结合三角形知识解决问题,如“相似三角形〞“直角三角。
河北省邢台市沙河市高中物理 第三章 相互作用 3.1 重力 基本的相互作用导学案(无答案)新人教版必修1
3.1重力基本的相互作用【知识目标】1.了解力的概念,知道力的物质性及其作用效果。
2.知道力的三要素,会画力的图示和力的示意图。
3.知道重力产生的原因、重力的方向,会计算重力。
4.知道重心的概念及其确定方法。
5.了解四种相互作用。
【自主学习】1.力的产生方式物体间力的产生方式有两种:(1)直接接触,如推力、拉力等;(2)不直接接触,如重力、磁铁间的相互作用力等。
2.力的三性(1)物质性①力是物体对物体的作用,没有脱离物体而独立存在的力。
②我们谈到一个力时,一定同时具有________和_________。
不存在只有受力物体而没有施力物体的力,也不存在只有施力物体而没有受力物体的力。
(2)相互性①物体之间力的作用是______的。
只要一个物体对另一个物体施加了力,那么另一个物体也一定同时对这个物体施加了力。
②力总是成对出现的。
施力物体同时又是受力物体,受力物体同时又是施力物体。
(3)矢量性:力不仅有大小,而且有方向,是矢量。
【力的作用效果】(1)两个作用效果(2)力的作用效果除与力的大小、方向有关外,还与力的作用点有关。
(3)分析力的作用效果是判断物体是否受力的最基本方法。
例题:下列说法中正确的是( )A.用手压弹簧,手先给弹簧一个作用,弹簧被压缩后再反过来给手一个作用B.运动员将垒球抛出后,垒球的运动状态仍在变化,垒球仍为受力物体,但施力物体不是运动员C.施力物体对受力物体施加了力,施力物体本身可能不受力的作用D.某物体作为一个施力物体,也一定是受力物体【重点难点】一、力和力的图示1.力的作用效果(1)使物体的运动状态____________。
(2)使物体发生___________ 。
2.力的定义物体与物体之间的____________。
力不能离开物体而单独存在,一个物体不能产生力的作用,力的作用是相互的。
3.力的标矢性力是矢量,既有________又具有________,力的大小可以用_________测量。
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。
河北省邢台市沙河市高中物理 第三章 相互作用 3.2 弹力导学案(无答案)新人教版必修1
3.2 弹力【知识目标】1.知道弹力产生的条件.2.知道压力、支持力、绳的拉力都是弹力,能在力的示意图中画出它们的方向.3.知道形变越大弹力越大,知道弹簧的弹力跟弹簧的形变量成正比,即胡克定律【学习过程】形变的概念:物体的和的改变叫形变。
1.形变产生的原因是受到了外力作用。
任何物体在外力的作用下都能发生形变。
只是形变的明显程度不同。
有的形变比较明显(如弹簧的伸长或缩短),可以直接看出;有的形变微小,需要采用特殊方法才可观察到。
2.形变的分类①从形变可否恢复原状分:和注意:如果对弹簧、钢条用力过大,使之形变超过一定限度,既使撤去外力,也不能完全恢复原状,此限度叫弹性限度。
在弹性限度内,弹簧、钢条发生的形变都是研究弹性形变有实际意义,今后凡说到形变(除非特别说明),都指。
②从对外表现形式上可分为拉伸(压缩)形变、弯曲形变、扭转形变。
【重点难点】弹力概念:发生的物体,由于要,对跟它的物体会产生力的作用,这种力叫做弹力。
1.弹力的施力物体是的物体;受力物体是与施力物体接触,使发生形变且阻碍其恢复原状的物体。
2.弹力的产生条件:①;②。
3.通常所说的拉力、压力、支持力等,实质上都是弹力。
4.弹力的方向①绳子拉力的方向总是的方向。
②压力的方向指向的物体。
③支持力的方向指向的物体。
④“支持面”就是两物的接触面。
深入考察一般物体的接触情况,大致有以下几种: A.平面与平面接触:弹力与平面垂直;B.点与平面接触:弹力通过接触点垂直于平面;C.点与曲面接触:弹力通过接触点垂直于过点的切面;D.曲面与曲面接触:弹力通过接触点垂直于公切面(相当于点与点接触)5.弹簧弹力的大小跟的大小有关:越大,弹力也越大,消失,弹力也随之消失。
弹力大小和物体形变的关系可用胡克定律表示:式中F为。
x为。
k为,其大小由弹簧本身的结构(如材料、长度、弹簧丝粗细、截面积、匝数等)决定。
其单位是。
6.弹力的作用点在两物体接触处的物体上。
【自主学习】【针对训练】探究一:画出图中物体A所受弹力的示意图。
高中物理《第三章 第五节 力的分解》导学案新人教版必修1
高中物理《第三章第五节力的分解》导学案新人教版必修1第五节力的分解》导学案(无答案)新人教版必修12、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【学习重点】1、理解分力与合力的等效关系2、在一定限制条件下运用平行四边形法则将一个力进行正确分解3、按力的实际作用效果进行分解【学习难点】1、按力的实际作用效果进行分解2、力的正交分解【预习自测】1、求一个已知力的叫做力的分解、2、力的分解是力的合成的,同样遵守。
把一个已知力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,就表示力F的两个分力F1、F2。
3、作用在物体上的同一个力F可以分解为对大小、方向不同的分力。
一般情况下我们按照力的进行分解。
二、矢量相加的法则1、平行四边形定则:一切矢量(如力、位移等)相加遵从平行四边形定则。
2、三角形定则:由两个矢量与它们的合矢量组成一个三角形,从而求出合矢量,这个方法叫做三角形定则、三角形定则与平行四边形定则的实质是。
三、矢量与标量1、矢量:大小方向,相加时遵从或。
2、标量:大小方向,求和时按照。
【合作探究】一、力的分解求一个已知力的分力叫做力的分解。
力的分解是力的合成的逆运算。
力的分解不唯一,在实际问题中按力的________来分解。
分力是对原来这个力在作用效果上的_______,受力物体不应随力的分解而转移。
二、把一个力F按实际作用效果进行分解力的分解的解法1、力的分解遵守平行四边形定则。
2、力的分解的一般方法:⑴ 根据力的作用效果确定两个分力的方向⑵ 根据已知力和两个分力方向作平行四边形⑶ 根据平行四边形或三角形知识确定分力的大小和方向。
练习:如图所示一质量为m的物体静止于倾角为θ的斜面上,按力的作用效果将重力分解,求出这两个分力的大小。
θ说明:区分分力F2与压力。
重力的分力F2仍是由于地球的吸引而产生的,作用在物体上,其效果是使物体压紧斜面;而物体对斜面的压力是弹力,是由于物体形变产生的,其受力物体是斜面,所以重力沿垂直于斜面的分力与物体对斜面的压力是两个不同的力、拓展:如图所示,在倾角为θ的斜面上,放一质量为m的光滑小球,球被竖直的木板挡住,则球对挡板的压力和球对斜面的压力分别是多少?θ三、将力F在一定限制条件下进行分解【探究活动】1、已知合力10N东偏南30度,利用平行四边形法则求出这个力向东和向南两个方向的分力。
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、教材剖析高中物理必修 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以后而编排的。
因为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、加快度等矢量的分解确立了基础。
而且它对矢量运算广泛恪守的规律“平行四边形定章” 作了更为深入的认识。
所以说本节内容拥有基础性和预备性。
所以,力的分解这节课在整个教材中的地位也是不言而喻的二、教课目的1、知识与技术(1)理解分力的观点,清楚分解是合成的逆运算。
(2)会用平行四边形定章进行作图并计算。
(3)认识力的分解拥有独一性的条件。
(4)掌握依据力的成效进行分解的方法和正交分解法。
2、过程与方法(1)加强“等效代替”的思想。
(2)培育学生察看及设计实验的能力。
(3)培育运用数学工具解决物理问题的能力。
3、感情态度与价值观(1)培育学生参加讲堂活动的热忱。
(2)培育学生将所学知识应用与生产实践的意识和勇气。
三、教课要点(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章进行力的分解。
四、教课难点(1)力的分解拥有独一性的条件。
(2)力分解时如何判断力的作用成效及确立两分力的方向。
五、教课过程[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,在实验演示从前先展现问题.师 :是一根细线简单断仍是两根细线简单断?生 :(特别一定地回答)自然是一根细线简单断.本质演示,当两根细线之间的夹角较大时,两根细线中的一根先断经过本质实验,和学生的认识形成较大的反差,能够激发学生兴趣,引起学生进一步的思虑 .师 :我们学习完这一节课“力的分解”以后就会理解这个问题.[新课教课]一、力的分解师 :我们上一节课学习了力的合成,此刻我们学习力的分解,大家依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 :求协力的方法是什么?生 :(一同回答)平行四边形定章.师 :那么求分力的方法是什么?大家勇敢地猜想一下.学生研究议论力的分解的方法生 :(小声、不敢一定,有些踌躇)可能也是平行四边形定章.师 :你得出这个结论的依照是什么?生 :从逻辑角度讲,这两个分力的协力就是本来被分解的那个力,所以力的分解是力的合成的逆运算 .因为力的合成依照平行四边形定章,那么力的分解也应当依照平行四边形定章.师 :(浅笑鼓舞)方才这位同学剖析得特别好,像这类方法,我们并无经过实验来验证结论,而是经过逻辑推理进行剖析研究,这类研究问题的方法叫做理论研究.依据这个结论,要分解一个力,我们应当把这个力当作什么?生 :我们要把这个力当作平行四边形的对角线.师 :当用平行四边形的对角线表示协力时,那么分力应当如何表示?生 :分力应当是平行四边形的两个邻边.师 :假如对角线确立了此后,依据几何学的知识,它的两条邻边能否是就独一确立了呢?生 :不是,当对角线确立了此后,它相邻的边有好多组.师 :同学们在练习本上作出一条对角线,而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明显是不行能的,也是不现实的,那么我们应当如何研究一个力的分力呢?生 :能够放在详细受力环境中进行解决.【演示实验】参照实验,能够进行实物投影(图3- 5-1)图 3-5-1师 :一个水平搁置的薄木片,在它的上边搁置一个小物体,能够察看到什么现象?生 :能够看到薄木片被压弯 .师 :这一个成效是由什么原由惹起的?生 :是因为物体自己的重力惹起的,它产生了一个使物体向下压的成效.师 :我们能不可以把木片竖直搁置而使物体静止呢?假如不可以,应当如何做才能使它静止?生 :自然不可以,应当用一个绳索拉住物体才能使它静止.师 :为了使力的作用成效更简单被察看到,我们用一根橡皮筋取代绳索,当木片竖直搁置时(图 3- 5- 2),橡皮筋发生了形变,也就是遇到了弹力;木片能否是发生了形变?图 3-5-2持续演示实验师 :认真察看木片竖直搁置时,木片的受力形变状况和橡皮筋的受力形变状况应当是怎样的呢?生 :木片不发生曲折,说明木片没有遇到物体力的作用;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 :原由仍是因为物体遇到重力使橡皮筋发生了形变.师:假如既不竖直搁置木片,也不水平搁置木片,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状况.图 3-5-3生 :木片和橡皮筋同时发生了形变,说明两个物体都遇到了力的作用.多媒体投影例题把一个物体放在倾角为θ的斜面上,物体遇到竖直向下的重力,但它其实不竖直下落.从力的作用成效来看,应当如何将重力分解?两个分力的大小与斜面的倾角有什么关系?师 :大家能够议论研究应当如何解决这个问题.学生议论研究,自己独立达成解答过程生 :依据方才的剖析,依据重力产生的成效,重力应当分解为这样两个力:平行于斜面使物体下滑的分力 F 1、垂直于斜面使物体压紧斜面的力 F 2.师 :由几何关系可知,这两个力和重力之间的关系是如何的?生 :F 1=Gsinθ, F 2=Gcosθ .师 :由方才那位同学推导出的公式知,这两个分力的大小与物体自己的重力和斜面倾角θ有关,有什么关系?生 :斜面倾角θ增大时, F 1和 F 2都减小 .师 :下边我们再经过实验考证一下能否是这样.【实验考证】经过抬高木片的一端使木片与地面间的夹角渐渐增大,经过察看橡皮筋的形变量来看F1的变化,经过察看木片的形变程度的察看来看 F 2的变化 .(注意 :假如物体是一个木块的话应当让木块和木片之间的摩擦很小,也能够用小车取代木块来做实验,因为转动摩擦比滑动摩擦要小)动画模拟方才实验的过程,以便学生能够更为全面地认识两个分力的变化状况投影展现桥梁的引桥,引提问题师 :我们知道,桥梁建设得越长,耗费的生产资料越多,为何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,进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 :方才这位同学剖析得很好,为了加深对力的分解的认识,我们看以下的练习题.【讲堂训练】1.假如斜拉桥塔柱双侧的钢索不可以呈对称散布,如图3- 5-4 所示,那么如何才能保持塔柱所受的协力竖直向下呢?图 3-5-4分析 :因为钢索的斜向拉力会对塔柱产生两个成效 :一方面竖直向下压塔柱,另一方向沿水平方向拉塔柱,故能够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协力竖直向下,如图 3- 5- 5 所示,只需它们的水均分力大小相等就能够了,即 F 1x=F 2x,而 F 1x=F 1sinα, F2x=F 2sinβ图 3-5-5所以有 F 1sin α=F2sinβ,即F1sin. F2sin结论 :双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搁置的挡板,在挡板和斜面之间放有一个重为G=20 N 的圆滑圆球,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:20 3N40 3N 33分析 :球遇到向下的重力作用,这个重力总欲使球向下运动,可是因为挡板和斜面的支持,球才保持静止状态,所以球的重力产生了两个作用成效,如下图,依据作用成效分解为两个分力 :( 1)使球垂直压紧斜面的力 F2;( 2)使球垂直压紧挡板的力 F 1.由几何知识可得 F1与 F2的大小 .如图 3- 5- 7 所示,三个力可组成一个直角三角形.图 3-5-720 3由几何关系得,球对挡板的压力F1=Gtanα =N ,3其方向与挡板垂直.球对斜面的压力 F 2=Gcos 其方向与斜面垂直.40 3 N,3(注意 :以上两个例题能够依据学生的本质状况采用,此中第一个难度大些,可供学生整体水平较高的班级使用,第二个和我们的例题近似,能够在例题以后直接进行,假如再进一步地研究这个问题,能够使挡板迟缓地逆时针旋转,让学生求解在这类状况下重力的两个分力的变化状况,锻炼学生剖析动向变化的问题的能力)二、矢量相加法例师 :经过这两节课的学习,我们知道力是矢量,力的合成与分解不可以简单地进行力的代数加减,而是依据平行四边形定章来确立协力或许分力的大小和方向.前方我们学过的矢量还有位移,位移的相加也依照平行四边形定章吗?我们来看教材69 页“矢量相加法例”这部分内容,而后回答有关问题.学生阅读课本有关内容,初步认识平行四边形定章不只是合用于力的合成与分解,同样也合用于其余矢量的合成与分解,经过学生自己总结剖析,能够提升学生物理知识的迁徙能力、用一种方法解决不一样问题的能力.师 :位移的矢量合成能否恪守平行四边形定章?生 :位移的合成也恪守平行四边形定章.师 :什么叫三角形定章?生 :把两个矢量首尾相接进而求出合矢量的方法,叫做三角形定章.平行四边形定章和三角形定章本质上是同样的,只可是是一种规律的不一样表现形式.师 :什么叫做矢量,除了位移和力,我们所学的哪些物理量仍是矢量?生 :既有大小又有方向,而且在相加时遵照平行四边形定章(或三角形定章)的物理量叫做矢量 .除了位移和力以外,我们所学过的速度、加快度等都是矢量.师 :什么是标量,我们从前所学的哪些物理量是标量?生 :只有大小,没有方向,乞降时依照算术法例相加减的物理量叫做标量.我们从前所学过的质量、体积、距离、密度、时间等物理量都是标量.【讲堂训练】举重运动中保持杠铃的均衡十分重要 .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,处于均衡状态,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分析 :方法一 :取杠铃为研究对象,遇到重力和两手对它的作使劲,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F N x和 F N y,如图 3- 5- 10 所示,则有G=2 F N y =2F N cos5 3°,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,加一条协助线后得 G900 到四个直角三角形,所以 F N = 2=N=1 500 N.cos530.6六、讲堂小结关于力的分解, 学生比较简单理解, 而关于力的分解要依照力的本质作用成效进行分解这一点,较难理解 .这节课多处增添了学生参加,并经过亲自领会力的作用成效的这个小实 验,激发学生的学习兴趣,培育学生着手操作和剖析本质问题的能力、概括问题的能力.把物理公式与生活本质联系起来,用物理语言解说生活现象 .经过剖析平时生活中应使劲的分解的现象,让学生知道物理与生活是息息有关的,培育学生察看生活现象、 发现问题、 成立物理模型、用物理模型解决问题、 用物理语言解说现象的能力 .关于正交分解的掌握,老师们能够依据各自的状况进行增补,因为正交分解的方法在此后的学习中常常用到, 是最常有的一种办理力的方法, 能够依据本质状况安排一节习题课,增添学生对力的分解知识的理解 .。
高中物理第三章相互作用第5节力的分解(3)教案新人教版必修
力的分解【教材分析】《物理》(必修一)共四章内容,前两章主要是在引入相关概念描述运动的基础上,研究匀变速直线运动的规律,第三章《相互作用》包括两大部分:其一是在力的概念、特征的基础上,研究重力、弹力和摩擦力;其二“等效”和“可逆”思想的指导下,研究力的合成和力的分解,最后引出矢量、标量的概念。
这些都是为了第四章《牛顿运动定律》的学习做铺垫——物体的受力情况决定物体的运动情况;物体的运动情况取决于物体的受力情况。
本节的学习基于《力的合成》的知识储备,主要体现“合成”与“分解”的等效性、可逆性和统一性,不仅是下一章学习的基础,还为“运动的合成与分解”做了思想方法上的准备,起着“伏笔”的作用。
【学情分析】从物理知识的角度看,学生已经通过实验探究,感悟和理解了合力、分力的概念和平行四边形定则,具备了学习《力的分解》的认知基础。
但是,本节的学习要求使用“数形结合”的思想方法,尤其是几何知识、几何作图和函数运算。
这些数学方面的能力要求是学生深入学习本节的困难和障碍。
所以,本节的新课教学宜安排两课时,问题的选择要循序渐进,不宜过难。
【教学目标】知识与技能:1、能进一步理解合力与分力的概念;2、会作力的平行四边形3、知道力的分解原则和基本类型。
过程与方法:4、学会应用平行四边形定则分析和求解分力;5、体验和应用“等效”、“可逆”的物理学思想。
情感、态度与价值观:6、养成分析问题和解决问题的科学态度、科学精神;初步形成唯物辩证法的思想。
7、树立科学为生产、生活服务的价值理念。
【教学重点和难点】教学重点:力的分解的几种基本类型;利用平行四边形进行力的分解。
教学难点:分力方向的确定和分力之间的相互关系。
【教学方法和手段】教学方法:探究法、分析法、讨论法、图示法教学手段:演示实验、计算机多媒体辅助教学,PPT课件【教学用具】弹簧秤(2个)、长木板、滑块、木楔(2个)【教学策略】从教材内容的衔接来看,本节在《力的合成》实验探究的基础上,依循可逆和等效的思维方式,对《力的分解》进行理论探究,很好地体现了从感性认识上升到理性认识的认知规律。
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第五节力的分解
【学习目标】
1.知道什么是力的分解,了解力的分解的一般方法.
2.知道并能用平行四边形定则和三角形定则进行矢量运算.
【自主学习】
力的分解是力的合成的____________,同样遵守____________定则,
同一个力,如果没有其它限制,可以分解为_______________对大小、
方向不同的分力。
对一个实际问题,要根据力的 ___ 来分解。
一个力分解为互成角度的两个力时,要有确定的解必须已知
两个分力的____ ___或一个分力的___ ____。
【预习自测】
1.下列说法中正确的是()
A.一个2 N的力可分解为7 N和4 N的两个分力
B.一个2 N的力可分解为9 N和9 N的两个分力
C.一个6 N的力可分解为4 N和3 N的两个分力
D.一个8 N的力可分解为4 N和3 N的两个分力
2.要把一个已知力F分解为两个分力F1和F2,在下列哪些情况下可以
得到唯一的解?( )
A.已知F1和F2的方向
B. 已知F1或F2的大小和方向
C. 已知F1的方向和F2的大小
D. 已知F1和F2的大小
3.将一个大小为10 N的力分解为两个分力,如果已知其中的一个分
力的大小为15 N,则另一个分力的大小可能是()
A. 5 N
B. 10 N
C. 15 N
D. 20 N
【课堂探究】
知识点一、力的分解
(阅读教材p64页完成下列问题)
1、拖拉机对耙的拉力产生哪两个作用效果?
2、这两个效果相当于两个力分别分别产生的,也就是说,拖拉机实
际拉耙的力F可以用两个力1F和2F来替代。
那么,力1F和2F就叫做力
F的()力。
那么,求一个实际的力的分力就叫做力的()。
3、为什么说力的分解是力的合成的逆运算?(同样遵
循平行四边形定则)
4、如图一个已知的力可以分解成多少对不同的共点
力?那么我们应该怎样研究一个力的分力呢? (小组讨论)
知识点二、力的分解的实例(力的分解原则:按力的作用效果来分解)
1、对放在水平面上物体所受斜向上拉力F的分解
(1)拉力F产生哪两个作用效果?
(2)两分力大小分别是多少?(运用三角形知识
求解)
2、对放在斜面上物体的重力G分解
(1)重力G产生哪两个作用效果?
(2)两分力大小分别是多少?(运用三角形知
识求解)
做一做:1.如图所示,静止在斜面上的物体受到哪几个力的作用( )
A.重力、下滑力、支持力
B.重力、下滑力、支持力、静摩擦力
C.重力、支持力、静摩擦力
D.以上都不对
3、三角支架悬物拉力的分解
(亲自做实验体会)让学生用铅笔支起图中的绳子,可
以使学生直观地感受到手指受到的是拉力,手掌受到的
是压力,由此体会拉力的实际作用效果,从而正确画出
分力的方向。
(1)拉力F产生哪两个作用效果?
(2)两分力大小分别是多少?(运用三角形知识求解)
做一做:2、如图甲,小球处于静止状态,如何分解拉力F。
(小组讨论总结)力的分解步骤:
知识点三、矢量相加法则
(阅读教材65页“矢量相加法则”这部分内容,然后回答有关问题)1.既有,又有,并且相加时遵从平行四边形法的物理量称作矢量。
除力外,如位移、、等也是矢量。
2.两个分矢量首尾相接,剩余的尾首相连的有向线段就是合矢量,它恰与两分矢量的线段构成一个三角形,这个方法称为三角形法则,它是平行四边形法则的简化。
如图
【节末检测】
1.将一个8N的力分解成两个分力,下列各组值不可能的有( ) A. 1N和10N B. 10N和10N C. 10N和5N D. 20N 和20N
2.关于力的分解,下列说法中不正确的是( ) A.一个力可以分解成两个比它大的分力
B.一个力可分解成两个大小跟它相等的力
C.如果一个力和它的一个分力的大小方向确定,那么另一个分力就
是唯一的
D.如果一个力以及它的一个分力的大小和另一个分力的方向确定,这两个分力就完全确定了
3.放在斜面上的物体,所受重力G可以分解使物体沿斜面向下滑的分力G1和使物体压紧斜面的分力G2,当斜面倾角增大时()A. G1和G2都增大 B. G1和G2都减小 C. G1增大,G2减小
D. G1减小,G2增大
4、下列说法中正确的是()
A.一个2 N的力可分解为7 N和4 N的两个分力
B.一个2 N的力可分解为9 N和9 N的两个分力
C.一个6 N的力可分解为4 N和3 N的两个分力
D.一个8 N的力可分解为4 N和3 N的两个分力
5、重力G的光滑球被竖直挡板挡住,静止在倾角为θ的斜面上,如图所示,如何分解重力G(重力G产生两个效果)?档板和斜面分别对小球的作用力的大小分别是多少?
6.用两根轻质的绳子AB和BC吊一个0.5kg的灯,如果BC绳处于平,AB绳与水平夹角为60°,求绳AB和BC所受的拉力。
(g=9.8N/kg)
7、举重运动中保持杠铃的平衡十分重要.如图所
示,若运动员举起l 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)。