35 力的分解教案Word文件下载.docx
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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
核心素养聚焦
力的分解是对物体进行受力分析,确定某些力的大小和方向的基本方法,而受力分析是整个力学的基础,因此力的分解知识和方法是学习的重点和高考的热点。
本节高考题通常结合物体的平衡以选择题的形式考查力的分解。
学习时应掌握力的分解的常用方法:
按实际效果分解、正交分解、三角形法则等。
做出力的平行四边形定则,正确确定分力和合力,利用数学知识求解分力是解题的基本思路。
1.按作用效果分解力
2.力的正交分解法的应用
3.力的动态变化问题分析
考点同步练习
1.理解力的分解概念,强化“等效替代”的物理思想,理解力的分解是力的合成的逆运算。
2.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。
3.会用做图法和直角三角形的知识求分力
4.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。
十、教学过程
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:
1.斜向上对杆的拉力F产生了什么效果?
2.这样的效果能不能用两个力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。
2.一个水平的力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。
求一个力的分力叫做力的分解。
2.而F1和F2的合力就应该是F。
这说明力的分解和力的合成是怎样的关系?
这说明力的分解是力的合成的逆运算。
归纳问题,让学生注意前后知识的连贯性。
既然力的分解是力的合成的逆运算,那么力的分解也必然遵循平行四边形定则,即把一个已知力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两个邻边,就表示力F的两个分力。
而我们知道一条对角线可以作出无数个平行四边形,那么在进行力的分解的时候,可以有无数组解。
(见图3.5-2,可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?
讨论、思考。
发现问题、提出问题,引导学生深入思考。
用铅笔、绳套、钩码组成一套演示力的分解的实验装置,绳套一端系在食指上,一端系在铅笔末端,铅笔的顶端顶在掌心上。
在铅笔末端悬挂钩码,体会食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。
(或该实验用让同学一手叉腰,另一同学按该同学的肘部或悬挂一重物,体会上臂和腰部的受力情况来完成。
如图3-5-10所示。
)
图3-5-10
(或如下页图3-5-11所示装置来演示:
让学生体会悬挂钩码后,两条橡皮筋发生的形变怎样,说明悬挂钩码后产生的拉力产生了怎样的作用效果。
图3-5-11
学生积极配合,认真完成实验。
培养学生的动手操作能力。
同学们经过亲身体会,讨论以下问题:
1.食指和掌心有什么感觉?
2.这种感觉说明铅笔末端悬挂钩码后产生的拉力产生了怎样的效果?
3.若用两个力来代替悬挂钩码后产生的拉力,这两个力的方向怎样?
4.这两个力与悬挂钩码后产生的拉力的效果是相同的,那么能不能用这两个力来代替那一个力呢?
5.这两个力与悬挂钩码后产生的拉力是什么关系?
学生通过亲自动手,亲身体会,讨论问题结论:
l.食指有被拉伸的感觉,掌心有被刺痛的感觉。
2.一个是拉伸细线,一个是压紧铅笔。
3.一个沿细线方向向外,一个沿铅笔向里。
4.可以。
5.这两个力是悬挂钩码后产生的拉力的分力。
通过实际操作和亲身体会,培养学生用物理语言分析问题、解决问题的能力。
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。
进一步探索,逐步推导。
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?
按照力的实际作用效果进行分解。
培养学生的概括能力。
综合点评:
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、归纳问题的能力。
现在我们知道,在实际问题中进行力的分解时,要按照力的实际作用效果进行分解。
下面我们来研究一个实际问题。
在日常生活中,我们常常会遇到各式各样的桥,而一些高大的桥要造很长的引桥,这是为什么呢?
(关于什么是引桥教师要给予简单的解释。
学生积极思考,认真讨论,得到不同结论。
加强物理与生活实践的联系,培养学生在实际问题中发现问题的能力。
对于学生讨论的结论,教师先不进行评价,而是引导学生建立物理模型:
车辆经过高大的桥时,要先上坡,再下坡,我们能不能把车辆的运动看做一个物体在斜面上的运动呢?
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。
培养学生建立物理模型,在模型中分析实际问题的能力。
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?
图3-5-12
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。
培养学生分析物理问题,用物理语言解决物理问题的能力。
既然重力产生了这两个效果,那么重力应怎样分解呢?
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。
运用所学方法,解决实际问题。
假设这个斜面的倾角为θ,如图3-5-12所示,那么重力的分力与倾角有什么关系?
试写出表达式。
学生独立推导,交流总结得出:
,。
培养学生运算能力。
通过这个表达式分析:
1.当θ变化时,F1和F2的大小如何变化?
2.在车辆上桥和下桥时,F1各起到什么作用?
3、通过这个结论,我们再来解释高大的桥为什么要造很长的引桥。
在教师引导下,用物理语言描述分析过程:
1.当θ增大时,F1增大,F2减小。
2.上桥时阻碍车辆前进,下桥时使车辆越来越快。
3.引桥越长,θ越小,F1越小,上桥时的阻碍作用减小,从而比较容易上桥,下桥时的加速作用会减小,从而保障行车时的安全。
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。
(二)矢量相加的法则
通过前面的分析我们已经知道,力是矢量,力的合成和分解都要遵循平行四边形定则。
求两个力的合力时,不能简单地把两个力的大小相加。
我们还学习过另外一个矢量——位移,两个位移的合位移应如何求解呢?
(教材P65图3.5-5)
引导学生阅读课文,逐个解决问题。
学生反思,阅读课文,讨论后回答:
位移相加时仍遵循平行四边形定则。
从另一个角度来看,两个位移与它们的合位移又组成一个三角形,阅读课文,思考讨论下面的问题:
l.什么是平行四边形定则?
2.三角形定则与平行四边形定则一样吗?
3.什么是矢量?
4.什么是标量?
教师归纳、总结。
学生看书讨论相关问题,记忆相关知识。
前后联系,深入探究,记忆分析。
提出问题:
一个物体的速度v1在一小段时间内发生了变化,变成了v2,你能根据v1、v2,按照三角形定则找出变化量Δv吗?
(教材P66图3.5-6)
教师归纳总结,进一步理解三角形定则,让学生体会:
末矢量总是平行四边形的对角线,等于初矢量与变化量之和。
学生回顾所学知识,独立完成后,讨论并回答。
进一步加深对所学知识的理解.
根据学生答案,做出评价和讨论。
仔细思考,认真体会。
矢量相加的法则比较抽象,这里利用位移的概念引入,便于理解,这一部分内容教材讲解十分详细,而且便于学生自学,这里教师只做引导,培养学生自学能力,加深对概念的理解和记忆。
(三)实例探究
1.分解一个力,若已知它的一个分力的大小和另一个分力的方向,以下正确的是()。
A.只有唯一一组解B.一定有两组解
C.可能有无数组解D.可能有两组解
解析:
分解一个力,若已知其中一个分力的方向,可作出另一个分力的最小值,如图3-5-13所示,F2=Fsinθ。
(1)当F2<Fsinθ,无解。
(2)当F2=Fsinθ,有唯一解。
(3)当Fsinθ<F2<F时,有两组解。
图3-5-13
(4)当F2>F时,有唯一解。
所以正确答案是D。
利用几何知识求最小值是解本题的关键。
2.如图3-5-14所示,重力G=100N的物体置于水平面上,给物体施加一个与水平面成θ=30°
的拉力F,F=20N,受到力F作用后物体仍然处于静止状态,求:
①物体受到的支持力。
②物体受到的摩擦力。
图3-5-14
答案:
①90N②17.3N
三、课堂小结(略)
四、布置作业
教材P66问题与练习第1、2、3题。
- 配套讲稿:
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- 35 力的分解教案 分解 教案