人教版高中物理必修力的分解-“衡水赛”一等奖

合集下载

人教版高一物理必修一力的分解公开课一等奖优质课大赛微课获奖课件

况:
③当 F2大小： F2 F , F1 有一解。
F2
F
F2
F1
F2
F1
NEXT
第13页
三、力分解一些情况汇总
（3）已知合力和一个分力大小和另外一个分力方向时，有三种情
况:
④当 F2大小：F2 F sin ,F1无解。
F2
F
NEXT
第14页
四、力分解应用----力---分为解何应要用对一个力分解
第29页
4.在一根细线上用轻质挂钩悬挂一重为G物体，挂钩与细线之间摩擦忽略不计。已知细线所成张角为θ，求细线张力为多大？
解: T1 T2
T1 F1 T2 F2
G 2
F1
cos
2
F1
=
F2
=
G 2cos
θ
2
T1
=
T2
=
G 2cos
θ
2
(
θ
?
T1
T2
·O
G/2 F1
θ/2 θ/2
F2
G
f=G- Fsin370 =40N-50×0.6N=10N
物体处于匀速推动时，f=µFN=µN=µFcos370 ③
联立①②③得： Fsin370＋µFcos370＝Ｇ
G F＝
＝
40
N＝43.5N
sin370 ＋µcos370
0.6 ＋0.4×0.8
第34页
第35页
如图所表示，质量为m木块在力F作用下在水平面上做匀速运动。木块与地面间动摩擦因数为，则物体受到摩擦力为
因此有cosθ= G 30 3
TOA 20 3 2
因此θ=30°
第43页

人教版高中物理必修弹力-“衡水杯”一等奖

必修一第三章第二节 2、弹力（教案）一、教材分析《弹力》是人教版物理必修一第三章第二节的教学内容，本节学习有关弹力的产生条件、弹力方向的判断方法，为以后分析物体受力打基础。

二、教学目标知识与技能：1、理解弹力的概念，知道弹力产生的原因和条件2、知道压力、支持力、绳的拉力都是弹力，会分析弹力的方向，能正确画出弹力的示意图3、理解形变概念，了解放大法显示微小形变4能说出胡克定律的内容并应用。

过程与方法：1、通过观察微小变化的实例，初步接触“放大的方法”情感态度与价值观：1、通过探究弹力与形变的关系以及数据的准确记录，培养学生锲而不舍的探究的精神和求真务实的科学精神。

三、教学重难点：1弹力的产生条件2弹力方向的判断四、学情分析：本节内容比较抽象，要根据学生实际，多联系学生的生活实际举例子，尤其是体会弹力的方向，对微小形变的演示，尽可能的让学生自己参与，教师指导。

五、教学方法：学案导学、讲授法、实验法六、课前准备1教师准备：演示器材和课件2学生准备：预习课本、提出自己预习中的疑惑七、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、展示目标引入教师指出，弹力与重力一样，是依性质而命名的一种力告诉学生，本节课将围绕弹力展开对3个方面问题的讨论，以弄清弹力的来由、弹力所遵从的规律（三）合作探究、精讲点拨1、研究问题1：什么是形变教师指出，物理学是一门以实验为基础的学科，研究物理问题的方法往往是从实验入手，从观察启步我们的研究也将这样进行关于什么是形变，将演示一组实验，请同学们注意观察实验中物体发生的变化和变化发生的原因演示实验1：弹簧被拉长或压短演示实验 2：面团在力作用下形状变化引导学生思考：上述实验中观察到的现象是否普遍存在比如，用手指按实验桌，桌面有形状变化吗请学生再观察，观察物体形状的微小变化，并讲解观察的方法——把微小效应“放大”的实验方法演示实验3：玻璃瓶的微小形变效应演示实验4：桌面的微小形变效应引导学生对众多的实验现象作出归纳——这么多的实验现象告诉我们这样一个事实：当物体受到力的作用时会发生形状的改变引导学生进一步思考：在实验中，物体发生的形状改变有哪些形式归纳出形变有拉伸、压缩、弯曲、扭转等不同形式，它们属于两类情况：一类是，受力发生形变，外力停止作用，物体可恢复原状；一类是，受力发生形变后，外力停止作用亦不再恢复到原状至此，对什么是形变的问题作一小结2、研究问题2：什么是弹力这里安排演示弹簧弹力作用效果的实验，要求学生仔细观察实验现象，注意弹力发生的条件根据实验现象，由学生归纳出弹力发生的两个条件：（1）施力物体与受力物体必须直接接触；（2）施力物体必须发生了弹性形变教师指出，这是直接判断有无弹力存在的基本依据作出什么是弹力的结论3、研究问题3：弹力的方向、大小以弹簧为例，逐一分析弹力方向与施力物体形变间的关系，由学生归纳出弹力方向总是指向施力物体形变恢复的方向的规律教师与学生一起对压力、支持力、绳的拉力的方向作具体分析，使学生一方面弄清压力、支持力、绳的拉力都是作为弹力的一种效果而得名，同时，掌握判断它们的方向所依从的规律对于弹力的大小，只需定性地了解与施力物体形变程度有关，不作详细研究，并在初中已有知识的基础上，直接给出胡克定律的数学表达式：F=（四）反思总结、当堂检测采取将弹力与上一节课学过的重力作比较的方式，既总结了本课知识，又复习了前课内容最后，要求学生们课后不仅要回忆本课学到了哪些知识内容，还应体会本课研究物理问题的方法和思路九、板书设计1.形变2.弹力3.几种弹力的方向判断4.胡克定律5.练习十、教学反思本课的设计采用了学生预习本节内容，找出自己迷惑的地方。

人教版高中物理必修重力势能-“衡水杯”一等奖(1)

新人教版必修2《重力势能》教学设计陈艳艳（江苏省赣榆县第一中学 222100）【设计思想】1、从学生的知识建构上看：按照新课程标准的要求，本着“学生主体，教师主导”的原则，在教学设计上遵循学生的认知规律，遵循辩证唯物主义的认识论，使学生对重力势能概念的建立和理解有一个从感性到理性，从定性到定量的过程，使学生对物理概念和规律的学习并不感到突然和困难。

2、从教学方法上看：为了突出重点，突破难点，运用“实验（举例）——理论探究归纳——实例研究”的教学方法。

具体地，将“实验操作、学生讨论与教师引导”融合在一起，让学生体验定性实验的研究方法；对观察现象、计算结果的分析，启发学生思索由现象结果发现问题，层层提出问题，逐步分析解决问题，从而体会“理论探究”的定量研究方法；在特定情景下实例、小实验的研究，从而激发学生探索自然，利用规律改造自然造福人类的精神，将情感目标融合课堂于“无形”之中。

3、从教学效果上看：根据因材施教，保底拔尖的原则，练习题力争层次化、系统化，保证量与质的适变性。

另外，选题既具有实际意义，体现“从生活到物理，从物理到社会”的新理念，又具有情感教育的功能。

设计流程图：【教材分析】“重力势能”是人教版高中物理（必修2）第七章“机械能守恒定律”的第四节内容，也是本章“机械能守恒定律”的基础知识之一。

本教材从分析了重力做功做功的特点入手（对于物体沿任意曲线运动的情况，可以加深对极限思想的认识），结合理论探究结合功能之间关系得到重力势能的定量表达式。

既复习了功的概念和计算方法，又能够进一步体会功能之间的联系。

本节讨论的是有关重力势能的问题，而解决重力势能离不开重力做功，所以本节课的重点和难点定位为研究重力做功和重力势能变化之间的关系。

教材由浅入深从三个层次展开对重力势能的讨论：第一层次：实验探究。

通过实验设计探究，寻找与重力势能有关的因素，得到重力势能的定性表述。

第二层次：理论归纳。

课堂上创设情景，通过对小球沿不同路径下落的理论探究及归纳，认识重力做功与路径无关，结合功能关系，得出mgh 是具有特殊意义的物理量。

物理必修力的分解PPT公开课一等奖优质课大赛微课获奖课件

G1
θ
F
D、 μFsin θ
f
θ
θ F2 G2
G 第15页
实例：不同位置分解重力G
一小球从一大球顶上滚下
第16页
实例：不同位置分解重力G
一小球从一大球顶上滚下
第17页
实例：不同位置分解重力G
一小球从一大球顶上滚下
第18页
实例：不同位置分解重力G
一小球从一大球顶上滚下
第19页
实例：不同位置分解重力G
第10页
力正交分解
（1）定义：把一个已知力沿着两个互相垂直方向进
行分解
（2）正交分解环节： ①建立xoy直角坐标系
y
F1y
F2
F2y
F1
②沿xoy轴将各力分解 ③求x、y轴上合力Fx,Fy ④最后求Fx和Fy合力F
F2X O
F3y
F3x F1x x F3
大小： F Fx2 Fy2
方向： tan Fx
G
第24页
练习
1. 有些人说，一个力分解成两个力，分力大小一定小于本来那个力，对不对？为何？
2. 把竖直向下180 N 力分解成两个分力，使其中一个分力方向水平向右，大小等于 240 N，求另一个分力大小和方向。
解：如图所表示，将力F 分解成1F 和2F
。 F2 F 2 F12
F1
1802 2402 N 300 N
3：原则：尽管力分解没有拟定结果，但在处理详细物理问题时，普通都按力作用效果来分解．
F1 F2
F
因此，我们能够由力作用效果来拟定分力方向.
第5页
例1
放在水平面上物体受到一个斜向上拉力 F作用，该力与水平方向夹角为θ，将力F分解.

人教版高中物理必修力的分解-“衡水杯”一等奖

《力的分解》教案-----王辉一、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1．知识与技能：（1）认识力的分解同样遵守平行四边形定则，可以有无数组解。

（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。

2．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）通过具体实例，了解力的分解。

3．情感、态度、价值观：培养分析观察能力，物理思维能力和科学的研究态度。

三、重点难点教学重点：力的分解方法。

教学难点：如何根据力的作用效果确定两个分力的方向四、学情分析保送班，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、课前准备钩码、橡皮筋、小车、薄木板的斜面七、课时安排1课时八、教学过程A 物理情境的创设（课题引入）1 互动游戏：四两拨千斤。

2 展示各种大型桥梁引桥很长的图片。

确立这样一个与生活经验密切相关的问题作为学生探索学习的内容，符合学生的认知发展规律，同时也指导了学生如何观察生活和发现问题。

B 逐步探究主题1演示实验：观察在斜面上的小车，其重力产生的效果。

步骤一：倾角不变情况下，在小车上一大钩码，待稳定后引导学生观察。

步骤二：在小车重力不变情况下，改变倾斜角，引导学生观察。

学生在观察实验的过程中理解重力的作用效果，从而确定出两个分力的方向，然后再次将结论引入到引桥为什么很长的实际问题中去，体会实际生活现象的本质含义。

2 复习旧知识，讲授新知识3 探究活动探究1 在具体问题中如何分解一个力呢以斜面上物体的重力分解为例探究2 在无任何限制情况下，一个已知力有多少对分力呢实例讨论理论验证结论：在无任何限制情况下，一个已知力有无数对分力。

人教版高中物理必修摩擦力-“衡水杯”一等奖

摩擦力教学设计教材分析本节教材是在重力、弹力的基础上学习摩擦力的相关知识。

也是初中摩擦力知识基础上的延伸和拓展。

是本章教学的重点与难点。

摩擦力也是三种常见性质力中最难的。

由于摩擦力问题的复杂性，且在具体问题中又表现出“动中有静，静中有动”，尤其静摩擦在许多情景下似乎又是“若有若无，方向不定”，因此，对于初学者来说不易理解。

在今后学习受力分析时，也是最容易出错的。

它甚至是整个高中物理中最关键的知识点之一，因此学好摩擦力，就为后续知识的学习奠定了坚实的基础。

与旧教材相比，本节教材在处理摩擦力的教学内容上有所调整，从静摩擦力入手，然后介绍滑动摩擦力。

这样处理是从学生的认知规律和实验现象发生的先后顺序考虑，利于我们进行实验探究。

在教学过程中可以按照体验—猜想—试验的顺序进行知识生成。

进一步熟悉科学探究的方法，逐渐形成科学习惯。

该节知识既是力学的基础，也是组成整个高中物理知识的一块“基石”，所以这节内容的教学如何引领学生自主积极地探究摩擦力产生的条件和影响因素，体验摩擦力特点规律的发生过程是本节课的重点，应高度重视本节教学过程；由于摩擦力问题的复杂性，且在具体问题中又表现出“动中有静，静中有动”，尤其静摩擦在许多情形下似乎又是“若有若无，方向不定”，因此，对于初学者也是有一定难度的。

也正是由于教材内容的上述特点，本节课又易于激起学生的求知欲，易于培养学生的辩证观点，易于锤炼学生的物理素质。

要充分用好该节教材内容，深入挖掘知识间的有机联系，对学生开展针对性的思维训练，进而提高学生应用物理知识解决实际问题的能力和创新思维能力。

高中物理《课标》对该知识点的要求是，“通过实验认识滑动摩擦、静摩擦的规律，能用动摩擦因数计算摩擦力”。

其中，对静摩擦力规律的认识应该包括最大静摩擦力。

摩擦力大小的计算和方向的判断对学生来说是个难点，而摩擦力又是高中力学三类常见的力之一，是受力分析的基础。

本节课学习的成败对以后学习牛顿运动定律的应用、动能定理的应用以及摩擦力做功与产生热能的关系等问题都将带来影响，所以本节课在物理教学中的地位和作用是非常重要的。

人教版高中物理必修学生实验-“衡水杯”一等奖

《探究加速度与力、质量的关系》教学设计授课人：朱燕琴多媒体展示部分学生设计的方案，引导学生进行讨论。

1、展示学生提出的第一个方案：引导思考和提问：最明显的特点是控制黑板擦,能使小车同时运动,同时停下。

然而本方案没有打点计时器，怎么测加速度2、展示学生提出的第二个方案：分析：小车连着一个弹簧测力计。

做第一组实验时，改变倾角，由弹簧称读出沿斜面向下的分力大小；通过测量运动的位移和时间，能够计算出来小车的加速度。

提问：第二组实验要保持F不变，改变小车质量。

可不可以倾角不变，改变小车的质量进行探究3、简单点评其它实验方案。

1、分析实验器材的安装。

引导思考：为什么在方案中要把木板倾斜放置2、画出轨道水平放置和倾斜放置时的受力分析图。

引导学生思考有摩擦力作用时怎样消除摩擦力的影响，怎样判断摩擦力已经被平衡掉定量演示说明加速度与力、质量的关系。

1、介绍实验装置。

2、经过调试，现在小车不带小桶的时候，在轨道上基本上是匀速直线运动，说明已经平衡了摩擦力。

第一组实验中，小车质量不变，通过增加小桶里的砝码个数来改变小车的受力。

引导学生观察计算机采集的数据和图线拟合的结果。

提问：我们可以得到什么结论附件：预习学案实验：探究加速度与力、质量的关系小组预习学案班级小组成员：______________________________________________________________【学习目标】1、通过实验，经历物理规律的探究过程。

2、学会用控制变量研究问题的物理方法。

3、掌握利用图象处理实验数据的方法【重点难点】1、实验方案的确立2、实验数据的处理一、设计思路提点问题1：研究一个物理量同时与两个物理量有什么关系，应当采用什么方法初中用过这种办法吗举例说明。

答：_____________________________________________________________________________________问题2：请同学们猜一猜加速度与力、质量有什么关系,列举出实例质量一定时，合外力越大，加速度越_____，举例：_____________________________________________合外力一定时，质量越大，加速度越_____，举例：_____________________________________________问题3：根据你的经验，你认为a与F的关系、a与M的关系可能存在怎样的定量关系答：______________________________________________________________________________【探究一】加速度和力的关系（重难点），小车质量M一定1、怎样测量（或比较）物体的加速度________________________________________________________________________________2、怎样提供并测量物体所受的力________________________________________________________________________________3、绳拉小车的力是小车受的合力吗________________________________________________________________________________★★★平衡摩擦力的目的和方法①目的：实验中小车要受到摩擦阻力的作用，增加了实验的难度。

人教版必修1 3.5.力的分解公开课一等奖优秀课件

(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 Fsinα<F2<F 时，有两解，如图甲所示。 ②当 F2＝Fsinα 时，有唯一解，如图乙所示。 ③当 F2<Fsinα 时，无解，如图丙所示。 ④当 F2>F 时，有唯一解，如图丁所示。
向如图所示，求它们的合力.
y
x轴上合力
Fx=F1+F2X-F3X y轴上合力
F2y F3y
Fy=F2y+F3y-F4
F合=
F3X
x F2X
※知识点三、力的正交分解法
★力的正交分解 1．定义把力沿着两个选定的互相垂直的方向分解的方法，叫作力的正交分解法． 2．正交分解的原则一般情况下，坐标系的选取是任意的，为使问题简化，坐标系的选取一般有两个原则： (1)使尽量多的力处在坐标轴上； (2)尽量使待求力处在坐标轴上．
(3)分别求出 x 轴、y 轴上各分力的合力，即 Fx＝F1x＋F2x＋F3x Fy＝F1y＋F2y＋F3y (4)求共点力的合力：合力大小 F＝ F2x＋F2y，设合力的方向与 x 轴的夹角为 θ，则 tan θ＝FFxy.
4．正交分解法的优点 (1)借助数学中的直角坐标系对力进行描述． (2)几何图形是直角三角形，关系简单，计算简便． (3)分解多个力时，可将矢量运算化为代数运算．
★常见的按实际效果分解力的几个实例
实例
产生效果分析
物体的重力产生两个效果：一是使物体拉紧 AO 线的分力 F1；二是使物体拉紧 BO 线的分力 F2。F1＝F2＝2msingα
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 ＝mgtanα，F2＝cmosgα

人教版高中物理必修本章复习与测试-“衡水杯”一等奖

教学用途
□课前预习 □课中讲解或活动
□课后辅导 □其他
该微课主要是课后辅导帮助讲解，对正交分解的专题讲解，有助于学生做题。
知识类型
□理论讲授型 □推理演算型
□技能训练型 □实验操作型
□答疑解惑型 □情感感悟型 □其他
制作方式可多选
□拍摄 □录屏
□演示文稿 □动画 □其他
预计时间
8分钟
微课设计
教学过程
本节课的亮点在于例题的设置，在讲解例题的过程中能通过严密的做题思路一步步引导学生正确的解题思路，通过一道题就能让学生从中获得物理解题的一般思路和正确的解题方式。
《力的正交分解法》微课制作方案
教师信息
姓名
朵霞霞
所教学段
高一年级
所教学科
物理
微课信息
主题名称
力的正交分解法
选题意图
正交分解法是高中物理解决力学贯穿整个高中阶段的一种很重要的方法之一，是做动力学题的一大法宝，也是学生学习的重点和难点。
内容
。
适用对象
物理学科高一年级的同学
教学目标
能用力的正交分解法解决动力学的问题
设计意图
（0-3min）知识点讲解
通过讲解让同学们知道正交分解应用的步骤，能正确的使用正交分解解题。
（3-6min）讲解典型例题
通过例题讲解，能清晰地展示利用正交分解解题的做题思路，和平时做物理题的思维方法。
（6-8min）总结
通过正交分解的应用解题的讲解，使学生对正交分解有进一步的理解。
设计亮点：

力的合成和分解-“衡水杯”一等奖

力的合成和分解【学习目标】【学习重难点】1．探究两个互成角度的力的合成规律；2．运用力的合成和分解的知识分析日常生活中的有关问题。

【学习过程】知识纲要导引基础导学一、合力和分力（自学教材“合力和分力”部分）1．合力：假设一个力单独作用的效果跟某几个力共同作用的效果相同，这个力就叫作那几个力的合力（resultant force）．2．分力：假设几个力共同作用的效果跟某个力单独作用的效果相同，这几个力就叫作那个力的分力（component force）．二、力的合成和分解（自学教材“力的合成和分解”部分）1．力的合成：求几个力的合力的过程叫作力的合成（composition of forces）．2．力的分解：把求一个力的分力的过程叫作力的分解（resolution of force）．3．平行四边形定则在两个力合成时，以表示这两个力的有向线段为邻边作平行四边形，这两个邻边之间的对角线就代表合力的大小和方向．这个规律叫作平行四边形定则（parallelogram rule）．4．力的分解法则：力的分解也遵从平行四边形定则．5．多个共点力的合成方法（1）共点力几个力如果都作用在物体的同一点，或者它们的作用线相交于一点，这几个力叫作共点力．（2）多力合成的方法先求出任意两个力的合力，再求出这个合力跟第三个力的合力，直到把所有的力都合成进去，最后得到的结果就是这些力的合力．三、矢量和标量（自学教材“矢量和标量”部分）1．矢量：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作矢量（vector）．力、位移、速度、加速度都是矢量．2．标量：只有大小，没有方向，相加时遵从算术法则的物理量叫作标量（scalar）．质量、路程、功、电流等都是标量．思考判断（1）合力与分力同时作用在一个物体上．（）（2）由作出的力的平行四边形定则可知，合力可能小于分力．（）（3）共点力一定作用于物体上的同一点．（）（4）把已知力F分解为两个分力F1与F2，此时物体受到F、F1、F2三个力的作用．（）（5）由于矢量的方向用正负表示，故具有正负值的物理量一定是矢量．（）（6）矢量与标量的本质区别是它们的运算方法不同．（）答案：（1）×（2）√（3）×（4）×（5）×（6）√四、启迪思维，突破重点主题一：力的合成问题探究探究点1：同一直线上力的合成的方法如图所示，一辆小车可以由一个人拉着向前运动，也可以由两个人反向拉着或一个人推着另一个人拉着向前运动．请结合图思考如何求同一直线上两个力的合力提示：两个力同向时，两个力的合力等于两个力的数值之和；两个力反向时，两个力的合力等于两个力的数值之差，方向与较大的力同向．知识链接1：（1）位置不变：在同一次实验中，将橡皮条拉长时结点的位置一定要相同．（2）角度合适：两个弹簧测力计所拉细绳套的夹角不宜太小，也不宜太大，以60°～100°为宜．知识链接2：（1）在橡皮筋形变不超过弹性限度的条件下，拉力尽量大一些，以减小实验误差．（2）严格按照力的图示要求和几何作图法作出合力．探究点2：探究两个互成角度的力的合成规律如图甲，轻质小圆环挂在橡皮条的一端，另一端固定，橡皮条的长度为GE．在图乙中，用手通过两个弹簧测力计共同拉动小圆环．小圆环受到拉力F1、F2的共同作用，处于O点，橡皮条伸长的长度为EO．撤去F1、F2，改用一个力F单独拉住小圆环，仍使它处于O点（图丙）．力F单独作用，与F1、F2共同作用的效果是一样的，都能使小圆环保持静止．（1）实验中，两次将小圆环拉到________，即两次使橡皮筋的形变情况________，我们就认为F1、F2与合力F的作用效果是________的．（2）实验中要记录哪些信息实验中要记录的信息有：________、弹簧测力计每次的示数、____________________．（3）观察两只弹簧测力计的示数之和是否等于一只弹簧测力计的示数力的合成是不是简单地相加减（4）合力F与F1、F2有什么关系（5）改变拉力F1和F2的大小和方向，重做上述实验，检验所围成的图形是不是平行四边形．提示：（1）同一位置O；相同；相同（2）O点的位置；对应F1、F2、F拉线的方向（3）一只弹簧测力计的读数不等于两只弹簧测力计的读数之和，而是比两只弹簧测力计读数之和小一些．可见力的合成并不是简单地相加减．（4）由纸上O点出发，用力的图示法画出拉力F1、F2和F（三个力的方向沿着各自拉线的方向，三个力的大小由弹簧测力计读出）．（5）用虚线把拉力F的箭头端分别与F1、F2的箭头端连接，能看到所围成的形状像是一个平行四边形（如图所示）．探究总结1．对合力与分力关系的理解（1）等效性：合力与分力在作用效果上是等效的，可相互代替，受力分析时合力与分力不能同时作为物体受到的力．（2）在力的合成中，分力是实际存在的，每个分力都有对应的施力物体，而合力是“虚拟”的力，没有与之对应的施力物体．知识链接：等效思想的应用如上图，合力随两力夹角的增大而减小．（1）合力可能比分力都大．（2）合力可能比分力都小．（3）合力与分力可能等大．典例示范例1：关于合力与其两个分力的关系，正确的是（）A．合力的大小一定大于小的分力、小于大的分力B．合力的大小随两分力夹角的增大而增大C．合力的大小一定大于任意一个分力D．合力的大小可能大于大的分力，也可能小于小的分力解析：根据平行四边形定则可知：两个共点力的合力的大小不一定大于小的分力，如图甲；不一定小于大的分力，如图乙；合力的大小也不随夹角的增大而增大，如图丙；并且也不一定大于任意一个分力．答案：D例2：杨浦大桥是继南浦大桥之后又一座跨越黄浦江的我国自行设计建造的双塔双索面叠合梁斜拉桥，如图所示．挺拔高耸的208米主塔似一把剑直刺苍穹，塔的两侧32对钢索连接主梁，呈扇面展开，如巨型琴弦，正弹奏着巨龙腾飞的奏鸣曲．假设斜拉桥中某对钢索与竖直方向的夹角都是30°，每根钢索中的拉力是3×104N，那么它们对塔柱形成的合力为多少方向如何解析：方法一（作图法）如图甲所示，自O点引两条有向线段OA和OB，它们跟竖直方向的夹角都为30°．取单位长度为1×104N，则OA和OB的长度都是3个单位长度．量得对角线OC长为个单位长度，所以合力的大小F＝×1×104N＝×104N．方法二（计算法）根据这个平行四边形是一个菱形的特点，如图乙所示，连接AB，交OC于D，则AB与OC互相垂直平分，即AB 垂直于OC ，且AD ＝DB ，OD ＝12OC ．考虑直角三角形AOD ，其∠AOD ＝30°，而OD ＝12OC ，则有F ＝2F 1cos30°＝2×3×104×32N≈×104N ．答案：×104N ；竖直向下训练1：[2019·天津六校高一上检测]两个共点力，大小均为10N ，关于这两个力的合力，以下说法错误的是（）A ．大小可能为0B ．大小可能为10NC ．大小可能为15ND ．大小可能为21N解析：两力合成时，合力范围为|F 1－F 2|≤F ≤F 1＋F 2，即0≤F ≤20N ，故选择D ．答案：D训练2：物体受两个大小都等于10N 的拉力作用，且这两个拉力间的夹角为90°，求这两个力的合力的大小和方向．解析：方法一（作图法）：选取1cm 表示5N ，作出两个力的图示，再以这两力的图示为邻边作平行四边形，如图所示．用刻度尺量出对角线的长度约为，则合力大小为F ＝错误!×5N ＝．用量角器测出合力F 的方向与F 1夹角为45°．方法二（计算法）：作出力的合成的平行四边形示意图如图所示．则该平行四边形为正方形，由几何知识得合力F ＝2F 1＝102N≈，合力F 的方向与F 1夹角为45°．答案：；方向与F 1夹角为45°,主题二：力的分解问题探究探究点1：画出一个力如果没有条件限制的分解图，并根据画图得出你的结论提示：力的分解如图所示，此图说明一个力如果没有条件限制会有无数组解．因为同一条对角线可以构成的平行四边形有无穷多个，这样分解是没有实际意义的．探究点2：正交分解法（1）什么是力的正交分解法（2）什么情况下应用正交分解法（3）力的正交分解建立坐标系的原则是什么提示：（1）把力沿着两个选定的相互垂直的方向分解的方法．（2）当物体受到三个以上不同方向力的作用时，为了使问题简化，会采用正交分解法．（3）使尽可能多的力在坐标轴上，且使未知分力也在坐标轴上．知识链接：力的合成与分解的异同点（1）力的合成与分解都遵循平行四边形定则．（2）都是一种等效替代关系．（3）对已确定的两个力，力的合成是唯一的．（4）对已确定的一个力，可以对应无数组分解的方法，力的分解不是唯一的．探究总结1．力的分解方法力的分解是力的合成的逆运算，同样遵守平行四边形定则．2．正交分解法把力在两个互相垂直的方向上分解．如图所示，将力F沿x轴和y轴两个方向分解，则F x＝F cosα，F y＝F sinα．解题关键点（1）对物体进行受力分析．（2）对F进行正交分解．（3）根据受力平衡列式求得结果．典例示范例3：如图所示，水平地面上有一重60N的物体，在与水平方向成30°角斜向右上、大小为20N 的拉力F作用下匀速运动，求地面对物体的支持力和摩擦力大小．解析：对物体进行受力分析，如图所示，物体受重力G、支持力F N、拉力F、摩擦力F f．建立直角坐标系，对力进行正交分解得：y方向：F N＋F sin30°－G＝0①x方向：F f－F cos30°＝0②由①②得：F N＝50N，F f＝103N．答案：50N；103N训练3：将F沿水平和竖直方向分解，则其竖直方向的分力为（）A．F sinθB．F cosθC．F sinθD．F cosθ解析：将F分解为沿水平方向和竖直方向的两个力，根据平行四边形定则，竖直方向上分力F y＝F sinθ，故A正确，B、C、D错误．答案：A达标检测1．下列关于合力与分力之间的关系的说法正确的是（）A．合力就是分力的代数和B．合力总比某一分力大C．分力与合力的方向总是不一致的D．合力的大小可能等于某一分力的大小解析：合力是分力的矢量和，而不是代数和，所以A项错误；合力的大小介于两分力代数和与两分力代数差的绝对值之间，因此B项错误，D项正确；当两分力方向相同时，合力与分力方向相同，C项错误．答案：D2．已知两个力F1与F2的大小分别为10N和30N，则它们的合力大小不可能等于（）A．15NB．20NC．35ND．40N答案：A3．如图所示，将光滑斜面上的物体的重力mg正交分解为F1、F2两个力，下列结论正确的是（）A．F1是斜面作用在物体上使物体下滑的力，F2是物体对斜面的正压力B．物体受mg、F N、F1、F2四个力作用C．物体只受重力mg和弹力F N的作用D．F N、F1、F2三个力的作用效果跟mg、F N两个力的作用效果不相同答案：C4．已知竖直平面内有一个大小为10 N的力作用于O点，该力与x轴正方向之间的夹角为30°，与y轴正方向之间的夹角为60°，现将它分解到x轴和y轴方向上，则（）A．F x＝5N，F y＝5NB．F x＝53N，F y＝5NC．F x＝5N，F y＝53ND．F x＝10N，F y＝10N解析：画出坐标系及受力情况，如图所示．已知两分力方向作出平行四边形．由三角形关系得F x＝F cos30°＝53N，F y＝F sin30°＝5N．故选项B正确．答案：B5．（多选）小娟、小明两人共提一桶水匀速前行，如图所示，已知两人手臂上的拉力大小相等且为F，两人手臂间的夹角为θ，水和水桶的总重力为G，则下列说法中正确的是（）A．当θ＝120°时，F＝GB．不管θ为何值时，都有F＝G 2C．当θ＝0°时，F＝G 2D．θ越大，则F越小解析：由力的合成可知，在两分力相等，θ＝120°时，F合＝F＝G；θ＝0°时，F＝12F合＝G2，故选项A、C正确，B错误．在合力一定时，分力间的夹角θ越大，则分力越大，故选项D错误．答案：AC。

人教版高中物理必修重力势能-“衡水赛”一等奖

重力势能教案★新课标要求一、知识与技能1、理解重力势能的概念，会用重力势能的定义进行计算。

2、理解重力势能的变化和重力做功的关系，知道重力做功与路径无关。

3、知道重力势能的相对性。

二、过程与方法用所学功的概念推导重力做功与路径的关系，亲身感受知识的建立过程三、情感、态度与价值观渗透从对生活中有关物理现象的观察，得到物理结论的方法，激发和培养学生探索自然规律的兴趣。

★教学重点重力势能的概念及重力做功跟物体重力势能改变的关系。

★教学难点重力势能的系统性和相对性。

★教学方法教师启发、引导，学生自主阅读、思考，讨论、交流学习成果。

★教学过程（二）进行新课一、引入新课多媒体放图片：思考（1）打桩机的重锤举高后从高处落下时，为什么重锤举高能把水泥桩打进地里（2）水力发电站为什么要修那么高的大坝（3）在你的头顶上方, 用线悬挂一个乒乓球,你有何感觉如果悬挂的是举重的杠铃呢二、新课教学1、重力做功的特点：多媒体展示问题用自己的课本做如下试验1）同一课本从不同高度下落到自己手上，感觉• • •2）不同质量的课本从同一高度下落到自己手上，感觉• • •思考与讨论：请根据学过的功的知识推导这三幅图重力所做的功分别是多少是否相同通过推导能得到什么结论展示结论：重力做功与路径无关，只与始末位置的高度差有关。

2、重力势能阅读教材第60页看一下重力势能的表达式是什么用文字怎样叙述单位是什么它是标量还是矢量多媒体展示答案：1表达式：Eg h物体的重力势能等于它所受重力与所处高度的乘积。

2在国际单位制中的单位：焦耳J3重力势能是标量，状态量。

看视频演示试验请同学们考虑一下影响重力势能的因素是什么呢多媒体展示探究结论1）与高度有关2）与质量有关思考与讨论：重力势能中的高度如何确定呢多媒体展示：重力势能的相对性强调：重力势能具有相对性，为了比较势能的大小，应选同一个参考面，处在参考面的物体的重力势能为0，参考面上方的物体的重力势能是正数，参考面下方的物体的重力势能是负数。