第一篇:3.5 力的分解教案
3.5 力的分解教案
教材分析:
本節(jié)為《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)》必修模塊“物理Ⅰ”中第二個二級主題“相互作用與運(yùn)動規(guī)律”中所涉及的內(nèi)容。內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)中這節(jié)有關(guān)的條目是:通過實驗理解力的合成與分解,知道共點力的平衡條件,區(qū)分矢量和標(biāo)量,用力的合成與分解分析日常生活中的問題。力的分解是力的合成的逆運(yùn)算,在上節(jié)課的內(nèi)容基此上,本節(jié)內(nèi)容比較好理解。但要注意在細(xì)節(jié)方面的討論,關(guān)注學(xué)生能力上的培養(yǎng)。學(xué)情分析:
通過上一節(jié)《力的合成》的學(xué)習(xí),學(xué)生對矢量的計算有初步的認(rèn)識,力的分解是力的合成的逆運(yùn)算,學(xué)生應(yīng)該可以想到用平行四邊形定則計算,但是學(xué)生對力的作用效果缺少一種理性的認(rèn)識。高一學(xué)生在初次接觸到力的處理方法問題和矢量問題時,不易理解,特別是本節(jié)中如何根據(jù)實際效果進(jìn)行力的分解容易糊涂,在教學(xué)時應(yīng)注意觀察學(xué)生的接受情況。
一、教學(xué)目標(biāo):
(一)知識與能力
1.使學(xué)生在力的合成的知識基礎(chǔ)上,正確理解分力的概念,理解力的分解的含義。
2.初步掌握根據(jù)力的實際作用效果確定分力方向的原則,初步掌握將一個已知力分解為兩個互成角度分力的方法。3.會用三角形定則進(jìn)行矢量相加。
(二)過程與方法
1.在學(xué)習(xí)力的分解過程中,培養(yǎng)學(xué)生觀察能力,分析能力和概括能力。2.強(qiáng)化“等效替代”的方法。
3.培養(yǎng)運(yùn)用數(shù)學(xué)工具解決物理問題的能力。
(三)情感態(tài)度與價值觀
培養(yǎng)學(xué)生聯(lián)系實際,研究周圍事物的習(xí)慣,并學(xué)會用所學(xué)物理知識解決實際問題。
二、教學(xué)重點、難點
(一)通過實例深入理解“等效替代”的方法以及分力、力的分解的概念。
(二)通過實例引導(dǎo)學(xué)生中結(jié)并掌握按力的實際作用效果分解已知力的方法。
三、師生互動活動設(shè)計
教師利用拔河比賽游戲提出實際問題,先給學(xué)生留下懸念,引發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,由復(fù)習(xí)提問引入課題,通過實驗讓學(xué)生感知力的實際效果,從而確定出兩個分力的方向,化解了
難點。然后運(yùn)用平行四邊形定則進(jìn)行分解.在分解力的同時,訓(xùn)練學(xué)生用作圖法和計算法處理問題,明確力分解的基本思路,解決本節(jié)課的重、難點問題.
四、教學(xué)步驟:
(一)導(dǎo)入新課
[游戲]拔河比賽——四兩撥千斤
找兩名力氣比較大的同學(xué)上臺進(jìn)行拔河比賽,再成鮮明的對比,請一位比較弱小的女同學(xué)上臺,交給她一個艱巨的任務(wù),即要求她一個人拉動兩個人,教師指導(dǎo),讓一個弱小的女同學(xué)在繩子中間用力一拉,兩位大力士都被拉動了形成鮮明的對比。師問:一名弱小的女同學(xué)能拉動兩位大力士,這又是怎么回事呢? 師:同學(xué)們先別急,學(xué)完今天這節(jié)課的內(nèi)容你們就明白了。
(二)新課教學(xué)
通過回顧上一節(jié)課力的合成,引出力是否也能分解呢?讓學(xué)生帶著這一思考,觀察下面圖片:
師:拖拉機(jī)對耙的拉力F,會同時產(chǎn)生那些作用效果?
[學(xué)生討論]
師:產(chǎn)生兩個作用效果,一個作用效果是使耙克服泥土的阻力向前拉動;另一個作用效果是把耙上提,使他不會插得太深。這兩個效果相當(dāng)于兩個力分別產(chǎn)生的:一個水平的力使耙前進(jìn),一個豎直向上的力使耙上提。這兩個力共同作用在一個物體上產(chǎn)生的效果同原來一個力單獨作用在物體上產(chǎn)生的效果相同。1.什么叫力的分解
(1)分力:幾個力,如果它們產(chǎn)生的效果跟原來一個力產(chǎn)生的效果相同,這幾個力就叫做原來那個力的分力。
[講解]
分力定義中的“原來”二字說明一個力跟它的幾個力并不同時作用在物體上。而是說,當(dāng)它們作用到同一物體上時,產(chǎn)生的效果相同,可以互相替代。因此,一個力跟它的分力是一種等效替代關(guān)系。求一個已知力的分力,我們就稱為力的分解。
注意:幾個分力與原來那個力是等效的,它們可以相互替代,并非同時并存。(2)力的分解:求一個已知力的分力叫力的分解。師:力的分解遵循什么法則呢?
2、力的分解法則:
平行四邊形定則(通過與力的合成類比,得出力的分解法則)。力的分解是力的合成的逆運(yùn)算,同樣遵循平行四邊形定則。[講解]
前面是已知一個力的大小、方向,在事先確定了它的分力的方向后,用平行四邊形定則進(jìn)行分解的。如果沒有方向這一條件的限制,僅僅知道一個力的大小和方向,能否進(jìn)行分解呢? [分析]
同一對角線可作出無數(shù)個平行四邊形,同一已知力若不加條件限制可分為無數(shù)對大小、方向不同的分力.
教師一定要注意學(xué)生是否真的會作平行四邊形,注意學(xué)生作圖的順序。
3、實際問題中的力的分解
具體問題中一個力究竟應(yīng)該怎樣分解呢?先讓我們一起來看看下面兩個實例:(1)、農(nóng)田耕作時,拖拉機(jī)斜向上拉耙。
拖拉機(jī)拉著耙,對耙的拉力是斜向上的,這個力產(chǎn)生了兩個效果;一方面使耙克服泥土的阻力前進(jìn);另一方面同時把耙往上提,使它不會插得太深。也就是一個力產(chǎn)生了兩個效果(畫出物體的受力示意圖,如下)。師:如果這兩個效果是由兩個力F1、F2產(chǎn)生,使耙克服泥土的阻力前進(jìn)的效果是由一個水
F5F1F3F4F2F6F平向前的力F1產(chǎn)生;把耙往上提,使它不會插得太深的效果是由一個豎直向上的力F2產(chǎn)生的。那F1、F2與拉力F是怎樣的一種關(guān)系?
生:一種等效關(guān)系,可以進(jìn)行等效替換。師:也就是說是分力與合力的關(guān)系。
往前拉F往上提等效F1F2往上提FF2
往前拉F1[牢記]:通常按力的作用效果來進(jìn)行力的分解.
(2)、如圖:將一木塊放到光滑的斜面上,試分析重力的作用效果并將重力進(jìn)行分解。讓學(xué)生分組思考討論。五分鐘后,找學(xué)生代表匯報討論結(jié)果,教師不作評論,只記下結(jié)果。帶領(lǐng)學(xué)生觀察視頻文件。
θG師:通過剛才的討論觀察,我們了解到:作用在物體上的重力產(chǎn)生了兩個效果,一是使物體沿斜面下滑,另一個就是使物體與斜面之間發(fā)生擠壓。那我們將重力進(jìn)行分解時就根據(jù)重力的實際作用效果把重力分解到沿斜面方向和垂直于斜面的方向,如圖: 師:分析可以看到,上橋時,分力F1阻礙車輛前進(jìn),車輛下
F2?Gcos?GθF1?Gsin?橋時,分力F1使車輛運(yùn)動加快。[注意]:
1)把一個力分解成兩個力,僅是一種等效替代的關(guān)系,不能認(rèn)為在這兩個分力方向上有兩個施力者。2)也不能錯誤地認(rèn)為F2就是物體對斜面的壓力。
θ3)對物體進(jìn)行某個力的分解以后,物體實際的受力個數(shù)沒有發(fā)生變化。[學(xué)有所用]:
組織學(xué)生觀察圖片并討論:
1)高大的橋為什么要造很長的引橋?2)盤山公路為什么要盤山而造?
4、總結(jié)力的分解的一般步驟:
第一步:根據(jù)力的作用效果確定兩個分力的方向; 第二步:根據(jù)已知合力和兩個分力方向作平行四邊形; 第三步:根據(jù)平行四邊形知識確定分力的大小和方向。
5、課堂練習(xí):
(1)豎直墻上固定一個輕支架,橫桿OM垂直于墻壁,斜桿ON跟墻的夾角為θ,在支架的O點掛有一個重為G的物體,如圖所示。怎樣確定桿OM、ON的受力方向和大?。?/p>
(本題可以讓一學(xué)生單手叉腰,讓另一學(xué)生在其肘部豎直向下用力下拉,讓叉腰同學(xué)說出感受,親身體驗
這個豎直向下的拉力產(chǎn)生的效果)
OMNθFT1?FTtan?FT2?FT/cos?FT1θFTFT2(2)把一物體掛在互成角度的兩根細(xì)繩MO,NO上,已知物體對懸點O的拉力FT物體所受的重力G。如圖所示,怎樣把力FT按其作用效果分解?它的兩個分力的大小、方向如何?
FT2O370M370530NFT1GFT1?FTsin370FT2?FTcos3706、日常生活應(yīng)用
FT(1)播放Flash資料:巧拉汽車
車陷到泥地里,給你一根繩子,你能把汽車從泥地里拉出來嗎? 方法:用繩子把車綁在樹上,從中間用力拉,使分力大于合力。
(2)通過Flash動畫演示,觀察合力一定條件下分力隨夾角的變化。
(設(shè)計說明:分力隨夾角變化是本節(jié)課的難點,根據(jù)直觀與抽象相結(jié)合的原則和學(xué)生的認(rèn)識規(guī)律,利用多媒體直觀演示等方法,清晰地展示分力隨夾角變化動態(tài)過程,來突破教學(xué)難點。)(3)利用所學(xué)知識解釋為什么小個子女同學(xué)可以“四兩撥千斤”,首尾呼應(yīng)。
(4)思考與討論:如果讓你來處理索道的技術(shù)問題,請問索道設(shè)計的繃直還是松一些?
7、對“矢量相加的法則”的學(xué)習(xí)
通過前面的分析我們已經(jīng)知道,力是矢量,力的合成和分解都要遵循平行四邊形定則。求兩個力的合力時,不能簡單地把兩個力的大小相加。我們還學(xué)習(xí)過另外一個矢量——位移,兩個位移的合位移應(yīng)如何求解呢?引導(dǎo)學(xué)生閱讀課文,逐個解決問題。位移相加時仍遵循平行四邊形定則。
從另一個角度來看,兩個位移與它們的合位移又組成一個三角形,閱讀課文,思考討論下面的問題:(l)什么是平行四邊形定則?
(2)三角形定則與平行四邊形定則一樣嗎?(3)什么是矢量?(4)什么是標(biāo)量? 教師歸納、總結(jié) [說一說]:
一個物體的速度v1在一小段時間內(nèi)發(fā)生了變化,變成了v2,你能根據(jù)v1、v2,按照三角形定則找出變化量Δ v嗎?
歸納總結(jié),進(jìn)一步理解三角形定則,讓學(xué)生體會:末矢量總是平行四邊形的對角線,等于初矢量與變化量之和。
8、力的正交分解
在很多問題中,常把一個力分解為互相垂直的兩個分力,特別是物體受多個力作用時,把物體受到的各個力都分解到互相垂直的兩個方向上去,然后求兩個方向上的力的合力,這樣可把復(fù)雜問題簡化,尤其是在求多個力的合力時,用正交分解的方法,先將力分解再合成非常簡單.
怎樣去選取坐標(biāo)呢?原則上是任意的,實際問題中,讓盡可能多的力落在這個方向上,這樣就可以盡可能少分解力.
如圖所示,將力F沿力x、y方向分解,可得:
?Fx?Fcos? ?F?Fsin??y 例題:
放在水平面上的物體受到一個斜向上的拉力F的作用,該力與水平方向夾角為θ,這個力產(chǎn)生兩個效果:水平向前拉物體,同時豎直向上提物體,因此力F可以分解為沿水平方向的分力F1和沿著豎直方向的分力F2,力F1和力F2的大小為:
F1=Fcosθ
F2=Fsinθ
(三)小結(jié)并板書
一、力的分解
1.力的分解概念:求一個力分力的過程叫做力的分解.力的分解是力的合成的逆運(yùn)算 2.分解的原則:根據(jù)力的作用效果進(jìn)行分解 3.例題 4.實例分析
二、矢量的相加法則 1.平行四邊形定則 2.三角形定則
(四)布置作業(yè)
1.教材66頁練習(xí)上(1)、(2)、(3)題。2.作業(yè)卷子。
F2θFF1
第二篇:5 力的分解 教學(xué)設(shè)計 教案
教學(xué)準(zhǔn)備
1.教學(xué)目標(biāo)
知識與技能
1.知道什么是力的分解,了解力的分解的一般方法. 2.知道平行四邊形定則和三角形定則都是矢量運(yùn)算法則. 3.能用平行四邊形定則和三角形定則進(jìn)行矢量運(yùn)算. 過程與方法
1.通過設(shè)置問題,啟發(fā)學(xué)生的思考,啟迪學(xué)生的物理思維. 2.通過組織探究實驗,訓(xùn)練學(xué)生明辨是非、格物致理的能力. 情感態(tài)度與價值觀
1.通過組織探討和探究實驗,培養(yǎng)學(xué)生的合作精神,使學(xué)生體會到在交流中可以提高自己的能力.
2.讓學(xué)生初步體會到物理學(xué)的和諧美和統(tǒng)一美. 3.通過分析實際問題,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣.
2.教學(xué)重點/難點
教學(xué)重點
1.平行四邊形定則和三角形定則在力的分解中的應(yīng)用. 2.根據(jù)力的作用效果對力進(jìn)行分解. 3.正交分解法. 教學(xué)難點
應(yīng)用平行四邊形定則和三角形定則進(jìn)行矢量運(yùn)算.
3.教學(xué)用具
多媒體、板書
4.標(biāo)簽
教學(xué)過程 1.基本知識
(1)力的分解:已知一個力求它的分力的過程.
(2)分解法則:力的分解是力的合成的逆運(yùn)算,同樣遵循平行四邊形定則.(3)分解依據(jù):通常依據(jù)力的作用效果進(jìn)行分解. 2.思考判斷
(1)將一個力F分解為兩個力F1和F2,那么物體同時受到F1、F2和F三個力的作)用.(×(2)某個分力的大小可能大于合力.(√)(3)一個力只能分解為一組分力.(×)探究交流
為了行車方便和安全,高大的橋往往有很長的引橋,在引橋上,汽車重力有什么作用效果?從力的分解的角度分析,引橋很長有什么好處?
【提示】汽車重力的兩個作用效果是垂直橋面向下使汽車壓斜面和沿橋面向下使汽車下滑或阻礙汽車上行.高大的橋建造很長的引橋可以減小斜面的傾角,即減小汽車重力沿斜面向下的分力,使行車更安全.二、矢量相加的法則 1.基本知識
(1)矢量:既有大小,又有方向,合成時遵守平行四邊形定則或三角形定則的物理量.(2)標(biāo)量:只有大小,沒有方向,求和時按照算術(shù)法則相加的物理量.(3)三角形定則:把兩個矢量首尾相接,組成三角形,其第三邊就是合矢量. 2.思考判斷
(1)矢量、標(biāo)量的運(yùn)算方法不同.(√)(2)兩個矢量相加的結(jié)果可能等于零.(√)
(3)兩個標(biāo)量相加的結(jié)果可能小于其中的一個量.(√)探究交流
既有大小,又有方向的物理量一定是矢量嗎?
【提示】不一定,一方面既有大小,又有方向,另一方面還需相加時遵從平行四邊形定則的物理量才是矢量.
三、力的效果分解法 【問題導(dǎo)思】
1.將一個已知力分解,是否得出唯一的一組分力嗎? 2.將一個力按實際效果分解時,如何確定分力的方向? 3.能否舉出一些按實際效果分解的實例? 1.一個力在不受條件限制下可分解為無數(shù)組分力
將某個力進(jìn)行分解,如果沒有條件約束,從理論上講有無數(shù)組解,因為同一條對角線可以構(gòu)成的平行四邊形有無窮多個(如圖所示),這樣分解是沒有實際意義的.實際分解時,一個力按力的作用效果可分解為兩個確定的分力.
3.按實際效果分解的幾個實例
例:如圖所示,一個質(zhì)量為m=2 kg的均勻球體,放在傾角θ=37°的光滑固定斜面上,并被斜面上一個豎直的擋板擋?。笄蝮w對擋板和斜面的壓力.(g=10 N/kg)
【解析】球受到豎直向下的重力作用,該重力總是使球向下運(yùn)動,但由于斜面和擋板的限制,球才保持靜止?fàn)顟B(tài).因此,球的重力產(chǎn)生了兩個效果:使球垂直壓緊斜面和使球垂直壓緊擋板.
如圖所示,將球的重力G分解為垂直于斜面的分力F1和垂直于擋板的分力F2,則
【答案】 對擋板壓力大小為15 N,方向向左;對斜面壓力大小為25 N,方向垂直斜面向下
一個力按力的作用效果可分解為兩個確定的分力,分解思路為: 1.確定要分解的力.
2.按實際作用效果確定兩分力的方向. 3.沿兩分力方向作平行四邊形. 4.根據(jù)數(shù)學(xué)知識求分力.
四、力的正交分解法 【問題導(dǎo)思】 1.正交分解時,坐標(biāo)軸的方向是不是力的實際作用效果的方向? 2.什么情況下適合應(yīng)用正交分解法,什么情況下適合應(yīng)用按效果分解法? 3.正交分解過程中,常用到的數(shù)學(xué)知識有哪些? 1.概念
將力沿著兩個選定的相互垂直的方向分解,叫力的正交分解. 2.優(yōu)點
正交分解法是在平行四邊形定則的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的,其目的是將矢量運(yùn)算轉(zhuǎn)化為代數(shù)運(yùn)算.其優(yōu)點有:
(1)可借助數(shù)學(xué)中的直角坐標(biāo)系對力進(jìn)行描述.
(2)分解時只需熟知三角函數(shù)關(guān)系、幾何關(guān)系,簡便、容易求解. 3.適用情況
常用于三個或三個以上的力的合成. 4.步驟
(1)建立坐標(biāo)系:以共點力的作用點為坐標(biāo)原點,直角坐標(biāo)系x軸和y軸的選擇應(yīng)使盡量多的力在坐標(biāo)軸上.
(2)正交分解各力:將每一個不在坐標(biāo)軸上的力分解到x軸和y軸上,并求出各分力的大小,如圖所示.
正交分解法不一定按力的實際效果分解,而是根據(jù)需要在兩個相互垂直方向上分解,它是處理力的合成和分解的復(fù)雜問題的一種簡便方法.
例:在同一平面內(nèi)共點的四個力F1、F2、F3、F4的大小依次為19N、40N、30N和15N,方向如圖所示,求它們的合力.
【審題指導(dǎo)】 解答該題可按以下流程:
即合力的大小約為38.2 N,方向與F1夾角為45°,斜向右上方. 【答案】 合力大小為38.2 N,方向與F1夾角為45°,斜向右上方
坐標(biāo)軸方向的選取技巧
應(yīng)用正交分解法時,常按以下習(xí)慣建立坐標(biāo)軸:
1.研究水平面上的物體時,通常沿水平方向和豎直方向選取坐標(biāo)軸. 2.研究斜面上的物體時,通常沿斜面方向和垂直斜面方向選取坐標(biāo)軸.
3.研究物體在桿或繩的作用下轉(zhuǎn)動時,通常沿桿(繩)和垂直于桿(繩)的方向選取坐標(biāo)軸.
五、圖解法分析 例:繩AO、BO懸掛一個重物,BO水平,O為半圓形支架的圓心,懸點A和B在支架上.懸點A固定不動,將懸點B從圖所示位置逐漸移動到C點的過程中,分析繩OA和繩OB上的拉力的大小變化情況.
【規(guī)范解答】(1)平行四邊形法:在支架上選取三個點B1、B2、B3,當(dāng)懸點B分別移動到B1、B2、B3各點時,AO、BO上的拉力分別為TA1、TA2、TA3和TB1、TB2、TB3,如圖所示,從圖中可以直觀地看出,TA逐漸變小,且方向不變;而TB先變小,后變大,且方向不斷改變;當(dāng)TB與TA垂直時,TB最?。?/p>
(2)矢量三角形法:將O點所受三力首尾連接,構(gòu)造出矢量三角形如圖所示:
將懸點B從圖中所示位置逐漸移動到C點的過程中,繩OB上的拉力F3與水平方向的夾角α逐漸增大,根據(jù)矢量三角形圖可知繩OA的拉力F2逐漸減小,繩OB上的拉力F3先減小后增大.
【答案】 繩OA的拉力逐漸減小 繩OB的拉力先減小后增大.
圖解法分析力的動態(tài)問題的思路 1.確定研究對象,作出受力分析圖. 2.明確各力的特點,哪個力不變,哪個力變化.
3.將力的示意圖,構(gòu)造出矢量三角形;或?qū)⒛沉Ω鶕?jù)其效果進(jìn)行分解,畫出平行四邊形.
4.根據(jù)已知量的變化情況,確定有向線段(表示力)的長度變化,從而判斷各個力的變化情況.
課堂小結(jié)
板書
一、力的分解
1.力的分解概念:求一個力分力的過程叫做力的分解.力的分解是力的合成的逆運(yùn)算 2.分解的原則:根據(jù)力的作用效果進(jìn)行分解. 3.例題.
二、矢量的相加法則 1.平行四邊形定則 2.三角形定則
3..在下列條件下,力的分解有唯一解 ①已知兩個分力的方向(不在同一直線上)②已知一個分力大小和方向
第三篇:《力的分解》教案
“力的分解”教學(xué)實施方案 江蘇省南京師大附中 王小平【教學(xué)目標(biāo)】
●知識與技能
1.知道分力的概念及力的分解的含義。認(rèn)識到力的分解與力的合成互為逆運(yùn)算并滿足平行四邊形定則。
2.了解力的分解具有惟一性的條件。掌握根據(jù)力的效果進(jìn)行分解的方法。
二、過程與方法
1.培養(yǎng)觀察、實驗?zāi)芰?,學(xué)生通過觀察實驗理解力的等效性。學(xué)會用作圖法和計算法去處理問題,學(xué)習(xí)用數(shù)學(xué)工具解決物理問題的方法,培養(yǎng)運(yùn)用數(shù)學(xué)工具解決物理問題的能力。
2.強(qiáng)化“等效替代”的科學(xué)方法。
三、情感、態(tài)度與價值觀
1.學(xué)習(xí)和領(lǐng)會“等效替代”的科學(xué)思想。
2.通過聯(lián)系實際,培養(yǎng)學(xué)生研究周圍事物的習(xí)慣,培養(yǎng)學(xué)生分析觀察能力、物理思維能力和科學(xué)的研究態(tài)度。
3.通過學(xué)生的學(xué)習(xí),使學(xué)生了解到物理規(guī)律與數(shù)學(xué)規(guī)律之間存在的和諧美。
【教學(xué)重點】
理解力的分解是力的合成的逆運(yùn)算,利用平行四邊形進(jìn)行力的分解。在具體情況中運(yùn)用平行四邊形定則進(jìn)行力的分解。在具體問題中正確確定力的作用效果從而明確力的方向,根據(jù)平行四邊形法則進(jìn)行力的分解。
【教學(xué)難點】
力的分解具有惟一性的條件。正確確定分力的方向。求解分力大小的數(shù)學(xué)方法。
【教學(xué)方法】
實驗法、類推法。
【教學(xué)過程】
一、新課引入
設(shè)問1:為什么帆船可以逆風(fēng)行舟?(學(xué)生討論,教師不給結(jié)果。)
趣味實驗:“四兩撥千斤”實驗及對實驗現(xiàn)象的解釋。(學(xué)生討論,教師不給結(jié)果。)
要清楚地解釋以上現(xiàn)象正是本節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容。
二、新課展開
設(shè)問2(回顧、鋪墊):什么叫合力?什么叫力的合成?合成遵循什么法則?合成遵循的原則是什么?力產(chǎn)生的效果是什么?
教師總結(jié):如果原來幾個力產(chǎn)生的效果跟一個力產(chǎn)生的效果相同,這個力就叫做那幾個力的合力。求幾個力的合力叫做力的合成;力的合成遵循力的平行四邊形定則。
設(shè)問3:什么是分力?什么是力的分解?分解遵循什么法則?
1.幾個力,如果它們產(chǎn)生的效果跟原來一個力產(chǎn)生的效果相同,這幾個力就叫做原來的那個力的分力。
2.求一個已知力的分力叫做力的分解。
3.力的分解是力的合成的逆運(yùn)算,力的分解遵循平行四邊形法則。
問題探討1:如果沒有其它限制,對于同一條對角線,可以作出無數(shù)個不同的平行四邊形(如圖)。這就是說一個已知的力可以分解成無數(shù)對不同的共點力,而不像力的合成那樣,一對已知力的合成只有一個確定的結(jié)果。那么要使一個力的分解是惟一的,對兩分力有什么要求?
引導(dǎo):①如果已知兩個分力的方向,分力有幾組可能的解?
②如果已知兩個分力的大小,分力有幾組可能的解?
③如果已知一個分力的大小和另一個分力的方向,分力有幾組可能的解?
④如果已知一個分力的大小和方向,分力有幾組可能的解?
討論得出:要使一個力的分解有惟一解有下列可能:
①已知兩個分力方向。
②已知一個分力大小和方向。
設(shè)問4:對一個具體的分解如何確定兩個分力的方向?(引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)力的作用效果(壓、拉)來確定兩個分力的方向。)
1.演示實驗:將圖中球的重力進(jìn)行合理的分解。
(通過在物體和擋板間增加海綿來放大形變效果,這本身也是一個很好的實驗手段。)
結(jié)論:重力的效果是使物體垂直壓擋板和斜面。
2.感知力的作用效果實驗:
實驗過程:將橡皮筋套在中指上,將鐵釘與橡皮筋連接,釘尖端卡在手心處,用另一只手向下拉鐵釘與橡皮筋的連接處,體會一下向下的拉力F產(chǎn)生的效果?
教師總結(jié)并分析:圖中拉力F分解成F1和F2,F(xiàn)1壓縮鐵釘,F(xiàn)2拉伸橡皮筋。盡管力的分解沒有確定的結(jié)果,但在解決具體的物理問題時,一般都按力的作用效果來分解。
問題探討2:如何具體地確定兩個分力的大小?(解析法、圖示法)
例1:將一個物體放在斜面上,物體受到豎直向下的重力,重力產(chǎn)生的作用效果如何?
學(xué)生分析:效果一:使物體沿斜面下滑。效果二:使物體緊壓斜面。
大小為:F1=Gsinθ,F(xiàn)2=Gcosθ。
分析討論:
當(dāng)斜面傾角θ增大時,分析F1和F2如何變化?隨θ角的增大,F(xiàn)1增大,F(xiàn)2減小。
解釋:高大的橋為什么要造很長的引橋?公園的滑梯為什么較陡?
例2:用兩根輕質(zhì)的繩子AB和BC吊一個0.5kg的燈如果BC繩處于平,AB繩與水平夾角為60°,求繩AB和BC所受的拉力。(g=9.8N/kg)
總結(jié):求解分力大小時可用解三角形的方法和圖示法。作圖法直觀、但誤差較大,特殊角度時用計算法,精確、簡便。
呼應(yīng)引入新課時遺留的問題:
A.對逆風(fēng)行舟現(xiàn)象的解釋
B.對“四兩撥千斤”
探索性實驗:利用直尺、鉤碼大致地測量出棉線的最大拉力。
三、小結(jié)
1.力的分解從理論上按照平行四邊形定則分解是無數(shù)組的,但分力與合力是在相同的作用效果的前提下相互替換,在此意義上分解是唯一的。
2.力的分解是解決問題的一種手段,一個力應(yīng)該怎樣分解取決于解決問題的需要。
3.計算分力大小的主要方法是解三角形。
第四篇:高中物理力的分解教案
《力的分解》教案 教學(xué)目標(biāo):
(一)知識與技能
1、理解分力及力的分解的概念.
2、理解力的分解與力的合成互為逆運(yùn)算,且都遵守力的平行四邊形定則.
3、掌握按力的作用效果進(jìn)行分解的一般步驟,學(xué)會判斷一個力產(chǎn)生的實際效果
(二)過程與方法
1、強(qiáng)化“等效替代”的思想。
2、培養(yǎng)觀察、實驗?zāi)芰Α?/p>
3、培養(yǎng)運(yùn)用數(shù)學(xué)工具解決物理問題的能力。
4、培養(yǎng)用物理語言分析問題的能力。
(三)情感、態(tài)度與價值觀
1、通過分析日?,F(xiàn)象,培養(yǎng)學(xué)生探究周圍事物的習(xí)慣。
2、培育學(xué)生發(fā)表見解的意識和與他人交流的愿望。教學(xué)重點
在實際問題中如何根據(jù)力產(chǎn)生的作用效果進(jìn)行力的分解. 教學(xué)難點
如何確定一個力產(chǎn)生的作用效果 教學(xué)方法
分析日?,F(xiàn)象,提出問題,引導(dǎo)探究,實踐體驗,討論交流,用物理語言描述出力的分解的方法。教學(xué)用具
電子臺秤,物塊,橡皮筋,彈簧秤,鉛筆,細(xì)線,鉤碼,多媒體課件。教學(xué)過程 引入新課 【學(xué)生活動】:趣味拔河 【過渡引言】:相信同學(xué)們學(xué)了今天的課程之后就能夠明白其中的道理. 【板書】力的分解 新課教學(xué): 【設(shè)問】:(回顧、鋪墊)什么是合力?什么是分力?什么叫力的合成?力的合成遵循什么法則?
【學(xué)生回答】:如果原來幾個力產(chǎn)生的作用效果跟一個力產(chǎn)生的作用效果相同,這一個力就叫做原來那幾個力的合力,原來的幾個力叫做這個力的分力。求幾個力的合力的過程叫做力的合成。
力的合成遵循平行四邊形定則。
【引導(dǎo)學(xué)生】而已知物體的合力求分力的過程,我們把它叫做力的分解?!景鍟?/p>
1、求一個已知力的分力叫力的分解
【引導(dǎo)學(xué)生】那么,力的分解又應(yīng)該遵循什么定律? 【學(xué)生思考并回答】:也應(yīng)遵循平行四邊形定則 【視頻】三腳架演示實驗
【板書】
2、力的分解遵守平行四邊行定則.
引導(dǎo)學(xué)生推理得出:力的分解與力的合成互為逆運(yùn)算. 【過渡引言】不加限制條件,一個對角線可以做出無數(shù)組平行四邊形,即一個力可分解為無數(shù)組不同的分力.如右圖
在實際問題中, 力產(chǎn)生的作用效果往往是確定的,一個已知力究竟要怎樣分解? 【教師活動】:利用多媒體展示耙工作的示意圖,引導(dǎo)學(xué)生閱讀課文并思考:
1、拖拉機(jī)對耙的斜向上的拉力F產(chǎn)生了什么效果?
2、這樣的效果能不能用兩個力F1和F2來實現(xiàn)?方向怎樣? 下面,利用臺秤來模擬耙工作
【演示實驗1】將物體放在臺秤上,觀察臺秤的示數(shù)。再用斜向上的力拉重物,讓學(xué)生觀察平板臺秤示數(shù)如何變化,物體運(yùn)動情況如何? 【提問】臺秤示數(shù)如何變化?這說明什么?物體運(yùn)動情況如何?又說明什么?(請學(xué)生回答)【學(xué)生回答】臺秤示數(shù)減小,物體在水平方向運(yùn)動。【教師引導(dǎo)學(xué)生】
斜向上的拉力產(chǎn)生兩個作用效果:水平向前拉物體,豎直向上提物體. 那么,我們是否可用一個豎直向上的力和一個水平向前的力共同作用來達(dá)到同樣的效果。即:F1和F2兩個力來等效替代力F?
如果F1和F2作用的效果和F作用的效果相同.F1和F2就是F的兩分力.(多媒體演示分解過程).
在實際問題中,力產(chǎn)生的作用效果往往是確定的,通過分析可以找出其作用效果,從而確定兩分力的方向,再來進(jìn)行分解,就可以得到唯一確定的解. 【板書】
3、通常按力的作用效果來進(jìn)行力的分解.
[過渡引言] 按力的作用效果分解力的關(guān)鍵是要確定一個力產(chǎn)生的實際效果. 我們再來探究兩個常見實例:
【演示實驗2】利用臺秤、彈簧秤模擬斜面上靜止不動的物塊實驗:
先讓臺秤水平放置,觀察臺秤與彈簧秤示數(shù)。再將臺秤傾斜,再觀察臺秤與彈簧秤示數(shù) 【提問】:臺秤示數(shù)傾斜放置時示數(shù)與水平放置時示數(shù)什么區(qū)別?彈簧秤有什么變化? 【學(xué)生回答】:臺秤示數(shù)減小,彈簧秤具有示數(shù)
【教師引導(dǎo)學(xué)生]:物體重力產(chǎn)生了兩個效果:使物體沿斜面方向下滑;在垂直與斜面方向上緊壓斜面。
我們可以用F1和F2這兩個力來等效替代力重力G,在多媒體上演示分解過程。(給學(xué)生強(qiáng)調(diào)緊壓斜面的力并不是物體對斜面的壓力,只是重力的分量,實際不存在)【學(xué)生活動】:假設(shè)斜面的傾角為θ,物體重力為G。那么重力的分力如何計算?試寫出表達(dá)式。
【教師活動】:通過這個表達(dá)式分析:
1、當(dāng)θ增大時,F(xiàn)1和 F2的大小如何變化?
2、、通過這個結(jié)論,我們再來解釋高大的橋為什么要造很長的引橋? 【學(xué)生活動】:在教師引導(dǎo)下,用物理語言描述分析過程。
1、當(dāng)θ增大時,F(xiàn)1增大,F(xiàn)2減小。
2、上橋時阻礙車輛前進(jìn),上坡困難;下橋時使車輛越來越快,不安全。
3、引橋越長,θ越小,F(xiàn)1越小上橋時的阻礙作用減小,從而比較容易上橋,下橋時的加速作用會減小,所以高大的橋總是建很長的引橋,減小橋面的傾角,從而保障行車時的安全。[演示實驗3]讓全體學(xué)生按圖示,利用橡皮筋,鉛筆,砝碼共同探究如何確定一個力產(chǎn)生的實際效果: 【提問】:自己的手心及有什么感覺?橡皮筋什么變化? 【學(xué)生回答】:手心有力的作用,橡皮筋被拉長。
【教師引導(dǎo)學(xué)生]:砝碼的重力產(chǎn)生兩個作用效果:對手指有拉的作用;對手心有壓的作用 同樣,我們可以用F1和F2這兩個力來等效替代力砝碼重力G,并在多媒體上演示分解過程
【學(xué)生活動】手與橡皮筋間夾角為θ,砝碼重G。那么重力的分力如何計算?試寫出表達(dá)式?!具^渡引言】從課前視頻中抽象出以下探究問題:
【探究4】合力一定,兩分力隨它們之間的夾角變化而如何變化?
【學(xué)生活動】請兩位學(xué)生做實驗:用兩手分別捏住細(xì)繩兩端的彈簧秤,兩手等高,細(xì)繩中點掛有鉤碼.改變兩段橡皮筋間的夾角,讓學(xué)生觀察橡皮筋發(fā)生怎樣的變化,并分析其中原因. [引導(dǎo)學(xué)生] 合力一定時,分力隨夾角增大而增大當(dāng)θ>120o時,分力>合力
回顧視頻,采用特殊裝置時,鐵絲的夾角比較大,故可以用較小的的力拉斷鐵絲。
三、【課堂小結(jié)】: 力的分解的一般步驟:
(1)根據(jù)力的作用效果確定兩個分力的方向.(2)根據(jù)已知力和兩個分力方向作平行四邊形.(3)根據(jù)平行四邊形確定分力的大小和方向
四、【板書設(shè)計】
1、求一個已知力的分力叫力的分解.
2、力的分解遵守平行四邊行定則.
3、通常按力的作用效果來進(jìn)行力的分解.
4、力的分解的一般步驟:
五、【作業(yè)布置】
第五篇:5的分解教案(共)
5的組成與分解
這節(jié)教學(xué)活動遵循讓幼兒在學(xué)中玩,在玩中學(xué)的理念,動靜結(jié)合,增強(qiáng)幼兒的積極性和參與性。以“幫悟空分桃”為 主線,讓孩子們在一個有趣的故事情境中來學(xué)習(xí)5 的組 成與分解。
活動目標(biāo):
1、學(xué)習(xí)5 的分解、組成,初步探索組成的基本規(guī)律。
2、記錄自己的操作結(jié)果,并正確表達(dá)。
重難點分析:
5、的分解、5的 組成,在動手實際操作方面需要多加練習(xí)。
活動準(zhǔn)備:
1、悟空頭飾 1 個,桃子實物 5 只,桃子模型每人 5 個,盤子每人 2 個。
2、鉛筆、橡皮、記錄卡、練習(xí)紙、活動過程:
1、教師扮演孫悟空出示實物桃子,請小朋友幫忙將桃 子分到兩個盤子里,引起幼兒興趣。
2、引導(dǎo)幼兒探索 5 以內(nèi)數(shù)的分和和
(1)教師出示 4 個桃子,引導(dǎo)幼兒分到兩個盤子里,啟 發(fā)幼兒發(fā)現(xiàn)不同的分桃方法。教師示范分和記錄。
(2)教師以游戲的口吻,指導(dǎo)幼兒將 5 個桃子分到兩個 盤子里,啟發(fā)幼兒用不同的分桃方法分桃,并進(jìn)行記錄。
(3)幼兒交流各自的操作結(jié)果。教師在黑板上出示 5 的分合式,引導(dǎo)幼兒觀察并發(fā)現(xiàn)互換、互補(bǔ)、遞增、遞減 等規(guī)律。
3、引導(dǎo)幼兒練習(xí),進(jìn)一步掌握 5 以內(nèi)數(shù)的組成。
(1)操作練習(xí)卡。
(2)也可以采用珠子、雪花片、花生、豆子等物品練習(xí)數(shù)的組成。