【最新版】2014年秋高中物理 3.5 力的分解教案 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。
高中物理《3.5 力的分解》教案 新人教版必修1
河北省沧州市颐和中学高中物理《3.5 力的分解》教案 新人教版必修1★教学过程导入:师:上节课的学习中,我们了解到在效果相同的前提下可以用一个力来等效替换某几个力,这个过叫做力的合成。
那在效果相同的前提下我们完全可以用几个力来等效替换某一个力呢?这个过程就叫做力的分解。
这也是我们今天要学习的内容。
一、力的分解【定义】:求一个力的分力的过程叫做力的分解。
师:如何求解一个已知力的分力呢?生:从前面的学习我们已经知道,两个分力与合力之间满足平行四边形定则,力的合成是以两个分力为邻边作平行四边形求对角线,而力的分解则是以一个已知的力为平行四边形的对角线求两个相邻的边。
师:不错!由此可以看到:力的分解是力的合成的逆运算。
师:既然大家都知道求一个已知力的分力就是根据平行四边形的对角线求两个相邻的边,那大家看看黑板,我在黑板上画了一个力,那大家能不能求出它的两个分力呢?师:好多学生犹豫了,为什么呢?相信不少同学已经看出来了,如果没有特殊限制,小、方向不同的分力。
如下图:教师一定要注意学生是否真的会作平行四边形,注意学生作图的顺序。
从上图可以看出,力F 可以分成F 1 、F 2,也可以分成F 3、F 4,还可以分成F 5 、F 6,还可以……,也就是说可以用来等效替换F 的分力有无数对。
二、将一个已知力力分解的几种情况:1 2、已知其中一个分力F 1的大小和方向3结论:1、当F F F 21+3、当F F F 21+时无解。
4、已知一个分力的大小和另一个分力的方向。
结论:1、当已知大小的分力>θcos F 时,有两组解。
2、当已知大小的分力=θcos F 时有唯一的一组解。
3当已知大小的分力<θcos F解。
三、实际问题中的力的分解具体问题中一个力究竟应该怎样分解呢?先让我们一起来看看下面两个实例:1、农田耕作时,拖拉机斜向上拉耙。
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。
高中物理 3.5力的分解教案1 新人教版必修1
(利用直尺和钩码进行实验。)
(学生上台汇报实验,用薄木板与重物演示,并得出结论。)
(1)G方向竖直向下,又不能下落;所以在垂直于斜面方向产生紧压斜面的力的作用效果;在沿斜面方向上使物体产生沿斜面向下滑动的效果。
(2)两分力方向确定了,分解是唯一的。
(3)
总结:我们在实际的问题中,可以根据力的作用效果将这个理进行分解,它们产生的效果是相同的,所以可以用这两个力来等效代替这一个力。
(男生上台)
师:哪位女生敢向他们挑战?
(女生上台)
师:下面请他们三位做个小游戏,刚开始男生站在一起,女生能否拉动他们两个?站开一些再拉呢?最后把绳绷直,一个人站一边,女生从中间拉呢?
生:(完成游戏,结果是当一人站一边拉直绳时,女生从中间很轻松地拉动两位男生)
师:为什么女生采用最后一种方式很容易拉动男生呢?学习这一节的知识——力的分解就明白其中的奥妙了。
实
例
分
析
(一)实例分析:学会按实际作用效果分解力
探究一、坐在斜坡上的人受到的重力,会产生怎样的效果?
师:我们可以把它抽象为一个在斜面上的物体,如图倾角为θ的斜面上放有一个物体,如图所示。该物体受到的重力G能产生哪些作用效果?应当怎样分解重力?分力的大小各是多大?
(学生思考讨论得出猜想或假设)
学生:向下滑,压斜面的两个作用效果。
探究二、观看图片(幻灯片显示塔吊)货物队钢丝绳的拉力产生了怎样的作用效果?
我们把它抽象为如图所示的三角支架,作用在三角支架上的力F作用效果怎样,如何分解?分力的大小各为多少?
(学生活动)用细杆、绳套、钩码组成一套演示力的分解的实验装置,绳套一端系在手指上,一端系在细杆末端,细杆的顶端顶在掌心上。向下拉绳,体会手指和掌心受力的情况,以体验拉力产生的效果,揣摩分力的方向。
高中物理:3.5《力的分解》教案(新人教版必修1)
第五节力的分解(可以在图中比较一下合力与分力的大小关系)但在解决实际问题过程中能不能随意分解呢?教师活动:教师引导学生思考;l、悬挂钩码后产生的拉力可以怎样分解呢?2、为什么这么分解呢?学生活动:学生讨论后进行作答:1、悬挂钩码后产生的拉力可以分解成一个沿细线方向向外的拉力,一个沿铅笔向里的压力。
2、因为悬挂钩码后产生的拉力在这两个方向上产生了两个效果。
教师活动:教师引导学生总结:那么在实际问题中进行力的分解时应遵循什么原则?学生活动:学生讨论后进行作答:按照力的实际作用效果进行分解。
总结: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。
这里加了一个学生参与,并可以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。
学生活动:在教师引导下,积极思考,抽象出物理模型培养学生建立物理模型。
点评:培养学生建立物理模型,在模型中分析实际问题的能力。
教师活动:演示:用薄塑料板做斜面,将小车放在斜面上,让学生观察现象。
教师引导:在斜面上运动的物体受到重力的作用,但它并没有竖直下落,而是要沿斜面下滑,那么在物体运动过程中重力产生了怎样的效果呢?教师重点引导,必须让学生明确一定是力在受力物体上产生的效果。
学生活动:学生经过观察、思考、讨论,看到的现象:斜面被压弯,同时小车沿斜面下滑。
在教师引导下得到:一是使物体沿斜面下滑,二是使物体压紧斜面。
教师活动:既然重力产生了这两个效果,那么重力应怎样分解呢?学生活动:可以分解为:一个沿斜面向下的力F1,一个垂直斜面向下的力F2。
点评:运用所学方法,解决实际问题教师活动:假设这个斜面的倾角为θ,那么重力的分力与倾角有什么关系?试写出表达式。
学生活动:学生独立推导,交流总结:1 2sin cosF G F G θθ==(三)典例分析1、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:两分力作用线与该力作用线不重合)解析:作出力分解时的平行四边形,可知分解结果只能有1种。
高中物理《3.5力的分解》教学案新人教版必修1
高中物理《3.5力的分解》教学案新人教版必修1新人民教育版高中物理“3.5力分解”教学计划要求1,学习目标:分力的理解和概念的分解知道力的分解是力的合成的逆过程,也遵循力的平行四边形法则。
将从力的作用的实际效果出发来分解力,掌握分解力的明确解的条件。
将使用力的平行四边形法则作为图解法来计算分力,并将使用直角三角形的知识来计算分力。
理解的正交分解法使用直角三角形知识来计算分力。
学习焦点:理解的分解是力量合成的逆过程。
平行四边形用于分解力。
学习难点:力分解的确定解条件主要内容如下:1 .分力被称为该力的分力(该力被称为这些力的合力),如果它们的组合效果与作用在物体上的力相同。
注:分力和合力是等价的替代关系,它们的相似性是相同的效果。
不同之处在于,它们不能同时发生,并且不能在力分析或相关力的计算中重复考虑。
第二,力的分解找到一个已知的力的分量叫做力的分解1。
力的分解是力的合成的逆过程。
类似地,观察平行四边形的力的规则:如果已知的力f作为平行四边形的对角线,那么平行四边形的两个相邻边与力f共享相同的点代表力f的两个分力F1和F22.力的分解的特征在于,如果没有其他限制,相同的力可以分解成具有不同大小和方向的多对力(因为对于相同的对角线,可以形成多个不同的平行四边形)通常,只有根据力的作用,力的分解才有实际意义。
3.根据力效应分解力F的一般方法步骤:(1)根据物体(或节点)所处的状态分析力效应;(2)根据力效应确定两个实际力分量的方向;(3)根据两个分力的方向画平行四边形;(4)根据平行四边形法则,利用所学的几何知识找出两个分力的大小根据数学知识也可以使用计算方法。
,例如,当一个物体重量为g并放置在倾斜角度为θ的斜面上时,重力通常被分解为向下分力F1=Gsinθ(表显示重力对沿斜面向下滑动的物体的影响)和向下分力F2=Gcosθ(指示重力对压在斜面上的物体的影响)[例1]在斜面上有一个垂直放置的挡板,其倾斜角θ= 30°,在挡板和斜面之间放置一个重量为G=20N的光滑球。
高中物理 必修一 3.5力的分解教学设计 新人教版必修1
高中物理新课标教学设计《力的分解》教学设计【教学环节】一、导入新课演示实验:(1)如图1:用铅笔支起图中的绳子,可以直观地感受到手指受的拉力,手掌受到的是压力。
师生分析:重物对绳子的拉力F产生了两个效果:对杆一个压的效果;对斜绳一个拉的效果。
这两个效果相当于两个力产生的:一个水平向左的F2压缩杆;一个沿斜绳向下的力F1使绳伸长。
(2)如图2所示:在日常生活中的耕田,你会分析牛拉着犁,以及拖拉机拉着犁的时候对犁的力产生了怎样的效果吗?图2老师归纳:可见力F可以用两个力F1和F2来代替,力F1和F2就叫做力F的分力。
求一个已知力的分力叫做力的分解。
我们本节就学习有关力的分解的知识。
(这样设计的目的是让学生体会到物理来自生活,以及容易让学生体会到力的分解.)(还可以举一些例子,如手提行旅箱)二、新课教学1、请同学阅读课本,回答:(1)什么是分力?什么是力的分解?(2)为什么说力的分解遵守什么定则,为什么?学生:某一个力F ,可用F 1和F 2来代替,那这两个力叫F 的分力。
求一个已知力的分力叫力的分解。
力的分解是力的合成的逆运算(因为分力的合力就是原来被分解的那个力),当然应该遵循平行四边形定则。
(3)如果没有条限制,对于同一条对角线,可以作出几个不同的平行四边形?学生:可以作出无数个不同的平行四边形。
老师:也就是说,同一个力F 可以分解为无数对大小、方向不同的分力。
一个已知力究竟该怎样分解呢?分力与合力相互替换的前提是相同作用效果,所以在分解某力时,其各个分力必须有各自的实际效果,比如:形变效果,在这个意义上讲,力的分解是唯一的。
【例1】:放在水平面上的物体受一个斜向上方的拉力F ,这个力与水平面成θ角。
分析:(1)力F 的作用效果有水平向前拉物体和竖直向上提物体的效果,那么F 可以分解为沿水平方向的分力F1和沿竖直方向的分力F2。
(2)如图所示由平行四边形定则分解F 1=Fcos θ, F 2=Fsin θ【例2】:物体放在倾角为θ的斜面上,那物体受到的竖直向下的重力产生有什么样的效果?由学生分析:(1)G 方向竖直向下,它不能竖直下落。
高中物理备课资料3.5 力的分解 教案新人教版必修1
3.5 力的分解教案教学目标一、知识与技能1。
认识力的分解与力的合成互为逆运算,都是“力的等效替代”的思想,满足力的平行四边形定则。
2。
了解力的分解具有惟一性的条件,掌握按力的效果进行力的分解的方法。
二、过程与方法1。
学生通过观察、实验理解力的等效性,学会用作图法和计算法处理问题,学习用数学工具解决物理问题的方法。
三、情感态度与价值观1。
学习和领会“等效替代”的思想。
2。
通过力的合成和分解的学习,感受对立统一的观点在物理学中的意义。
教学重点在具体问题中正确确定力的作用效果,根据平行四边形法则进行力的分解。
教学难点1。
力的分解具有惟一性的条件,正确确定分力的方向。
教学过程一、提出问题1。
什么叫力的合成?。
如何求两个互成角度的力的合力?二、新课教学(一)力的分解演示:在黑板上固定一块白色的硬纸板,再在硬纸板上固定一根黑色橡皮筋,在橡皮筋的另一端系上两个结,先用力F把结点拉到O点,记下O点的位置。
问题:F1和F2共同作用的效果与F作用的效果是否相同?作用效果指什么?拉伸同样长度面而达到不同点是否为效果相同?再用两个力F1和F2作用于结点,同样将绳结拉到O点。
思考:能否在O点再作用个数更多的不同的力,使它们的作用效果与F的作用效果相同呢?学生:可以。
总结:1。
几个力,如果它们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的那个力的分力。
2。
求一个已知力的分力叫做力的分解。
3。
力的分解是力的合成的逆运算,力的分解遵循平行四边形法则。
方法:把已知力作为平行四边形的对角线,平行四边形的邻边就是这个已知力的两个分力。
讨论:1。
如果两个分力确定,则合力是否惟一确定?2。
同一个力的分解是否是惟一的?总结:如果两个分力确定,相当于平行四边形两邻边确定,则合力是惟一确定的(对角线惟一确定)。
同一个力可分解成无数对大小、方向不同的分力,因为相同对角线的平行四边形可有无数个。
如图所示讨论:那么要使一个力的分解是惟一的,对两分力有什么要求?得出:要使一个力的分解有惟一解有下列条件:①已知两个分力方向。
高中物理3.5力的分解教案(新人教版必修1)
B.FA与FB大小相等
C.FA与FB是一对平衡力
D.FA与FB大小之和等于G
【答案】B
【解析】本题考查共点力作用下物体的平衡、二力合成的平行四边形定则,意在考查考生受力分析的能力和理解推理能力.A,B等高,且两绳AO,BO长度相等,由平衡条件可知FA,FB大小相等,它们的合力大小等于G,而FA与G的大小关系不能确定,故B正确
A. mgB. mg
C. mgD. mg
【答案】D
【解析】本题考查力的平衡,意在考查考生受力分析的能力.题中每根支架对照相机的作用力F沿每根支架向上,这三个力的合力等于照相机的重力,所以有3Fcos30°=mg,得F= = mg,故选项D正确.
四、课堂运用
【基础】
1、上图为节日里悬挂灯笼的一种方式,A,B点等高,O为结点,轻绳AO,BO长度相等,拉力分别为FA,FB,灯笼受到的重力为G.下列表述正确的是()
【拔高】
1、如下图所示,石拱桥的正中央有一质量为m的对称楔形石块,侧面与竖直方向的夹角为α,重力加速度为g.若接触面间的摩擦力忽略不计,则石块侧面所受弹力的大小为()
A. B.
C. mgtanαD. mgcotα
【答案】A
【解析】对楔形石块受力分析,如图所示两侧面所受弹力的合力和重力平衡,依三角形关系可知sinα= ,F弹= .
④已知合力和一个分力的大小、另一个分力的方向,则可分解成多少种情况?
⑤已知合力和两个分力的大小,则可分解成多少种情况?
三、例题精析
【例题1】
【题干】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.增大过桥车辆受的摩擦力
B.减小过桥车辆的重力
C.增大过桥车辆的重力平行于引桥面向上的分力
高中物理 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、教学目标知识与技能(1)理解分力的概念和分解是合成的逆运算并了解力的分解具有唯一性的条件。
(2)掌握根据力的效果进行分解的方法和正交分解法。
过程与方法(1)强化“等效替代”的思想,培养运用数学工具解决物理问题的能力。
情感态度与价值观(1)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,掌握平行四边形定则进行力的分解。
四、教学难点(1)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.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,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?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3-5-4X k b 1 . c o m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.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.七、教学后记。
高一物理 3.5力的分解教学案 新人教版必修1.doc
3.5力的分解一、目标⑴理解力的分解概念,强化“等效替代”的物理思想⑵理解力的合成是力的合成的逆运算⑶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⑷会用作图法和直角三角形的知识求分力⑸尝试运用力的分解解决一些相关问题,有将物理知识应用于生活和生产实践的意识二、知识点力的分解:1、求一个力的分力叫做力的分解。
2、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、在没有限制的情况下,同一个力F可以分解为无数对大小、方向不同的分力。
4、力的分解应根据实际情况确定。
以下是常见的2种力的分解。
⑴水平面上的物体受到的斜向上的⑵斜面上的物体的重力的分解拉力的分解矢量相加的法则:1、力、速度、位移、加速度等所有矢量相加都遵守平行四边形定则。
2、既有大小又有方向,相加时遵从平行四边形定则的物理量叫做矢量。
3、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。
正交分解法:1、把物体受到的所有的力都分解到互相垂直的两个方向上,这种方法叫正交分解法。
2、正交分解法是解决物理问题常用的方法。
课堂练习1、某同学第一个5s 向东沿直线走了3m ,第二个5s 向南沿直线走了4m ,则该同学在第二个5s 内的位移大小为 m ,方向向 。
在整个10s 内的合位移的大小为 m ,方向 。
2、一物体先向右沿直线运动3cm ,后向右偏上30°沿直线运动5m 。
用作图法求物体运动的合位移。
3、一个竖直向下的180N 的力分解为两个分力,一个分力在水平方向上并等于240N ,求另一个分力的大小和方向。
4、高大的桥为什么要造很长的引桥?5、已知力F 的大小和方向,在以下三种条件下,通过作图求两个分力F 1和F 2。
⑴图甲,已知两个分力的方向,即图中的α和β,作出两分力的大小。
解是否惟一? ⑵图乙,已知分力F 1的大小和方向,作出另一个分力F 2的大小和方向。
解是否惟一?⑶图丙,已知F 1的方向(α=30°)和F 2的大小(F 2=2F/3),作出F 1的大小和F 2的方向。
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3.5 力的分解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、学情分析走班制A层次,基础较好,接受能力较强,但是班内学生的水平差别较大。
五、教学方法演示、分析、归纳六、课前准备弹簧秤、橡皮筋、铺有海锦的斜面及木板.七、课时安排 1课时八、教学过程(一)预习检查、总结疑惑(二)情境导入、展示目标用两个弹簧秤和一根绳,连接如图所示,绳下挂一个砝码.O点有大小F=mg的力竖直向下作用,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F2.2、分力的唯一性条件(1)已知两个分力的方向,求分力.将力F分解为沿OA、OB两个方向上的分力时,可以从F矢端分别作OA、OB的平行线,即可得到两个分力F1和F2. 如图所示.(2)已知一个分力的大小和方向,求另一个分力.已知合力F与之平行,然后过合力F示.分力方向的确定:例1、教材P65例因此重力G力在垂直于木板和斜面方向产生两个效果:使物体紧压木板和斜面.(海锦受压可以观察出来)因此,重力G可以分解为垂直于木板和斜面方向的两个分力F1和F2.F1=GtanθF2=G/cosθ综上所述:虽然一个力可以分解为无数对力,但在具体问题中,一定要按照力的效果分解,才是合理的分解.矢量相加的法则既有大小,又有方向,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.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。
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。
、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:两1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.F1、F2的合力就是FB.由F求F1或F2叫做力的分解C.由F1、F2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,G C.2/ 3,3G GD.23/3,3/3G G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.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F 1>F sin θ时,肯定有两组解B .当F >F 1>F sin θ时,肯定有两组解C .当F 1<F sin θ时,有惟一一组解D .当F 1<F sin θ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BF 2G 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.。