【物理】5.2《力的分解》教案(鲁科版必修1)

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第一篇:【物理】5.2《力的分解》教案(鲁科版必修1)

知识改变命运,学习成就未来

5.2 力的分解 教案

教学目标:

1. 理解力的分解的概念,知道力的分解与力的合成互为逆运算,明确力的分解也遵守平行四边形定则。

2. 使学生学会分析一个已知力的作用效果,并能依据力的作用效果分解已知力。3. 培养理论联系实际的科学方法,培养观察、实验和运用数学工具解决物理问题的能力。

通过对具体问题的分析体现物理与生活的密切联系。

教学重点:

理解力的分解是力的合成的逆运算,利用平行四边形进行力的分解。教学难点:

如何判定力的作用效果 教具:

多媒体课件、实物投影、重物、钩码、细线、台秤、滑块、木板 教学方法:

实验法、启发式、探究式学习课时安排:

1课时 教学步骤:

一、导入新课

多媒体图片展示各种各样的桥,提出问题:赵州桥等石拱桥为什么设计成拱形?高架桥、立交桥为什么修很长的引桥?

演示实验:两个力共同作用的效果与一个力作用的效果相同,引出合力、分力概念,力的合成的平行四边形定则,复习上节课知识,同时得出力的分解的定义,使学生明确力的分解是合成的逆运算。

改变两个力的夹角,仍然保持重物静止,得出力分解的多解性,提示问题,具体分解一个力时,应该按照什么原则去分解?

二、新课教学

1.力的分解:求一个已知力的分力叫力的分解。2.力的分解是力的合成的逆运算,遵守平行四边形定则。

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知识改变命运,学习成就未来

3.同一个力可以分解为无数对大小、方向不同的分力,在实际情况下应如何分解? 实例探究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。

(1)猜想: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(2)演示实验验证

(3)结论: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它的两个分力就在水平方向和竖直方向上。

方向确定,根据平行四边形定则,分解就是唯一的。

如图所示分解F1=Fcosθ,F2=Fsinθ 实例探究2:感受力的作用效果

学生根据课本P91页迷你实验室以及提供的细绳套、钩码等实验器材进行探究,画出钩码对结点拉力的分解示意图。实战演练:课本P95页作业3

实例探究3:物体放在斜面上,那物体受的重力产生有什么样的效果。由学生分析、提出猜想:

G方向竖直向下,又不能下落。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。

探究:钩码在课本构造的斜面上下滑时,钩码重力产生的效果 结论:G1=Fsinθ,G2=Gcosθ

分析生活现象:高架桥、立交桥的引桥;滑梯;盘山公路 实例探究4:提出探究问题,留待课下探讨(1)两个大力士拔河的小故事

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知识改变命运,学习成就未来

(2)生活中常见现象:菜刀、斧头形状;小孩推动柜子的办法…… 探究问题:当两个分力的夹角变化时,分力大小与合力的关系。

三、小结

这节课主要学习了力的分解。力的分解从理论上按照平行四边形定则分解是无数组的。但分力与合力是在相同的作用效果的前提下相互替换,在此意义上分解是唯一的。

四、作业

1.留心观察、分析日常生活、生产实际中的斜面和支架。2.课本P95页作业

教后感

1.多媒体课件的应用能够把生活中景象、现象搬进课堂,给学生的直观感受胜过老师最形象的直观描述,而且能够激发学生学习物理、应用物理解决实际问题的兴趣和能力。当把物理与生活联系起来时,学生的学习积极性得到了较大程度的提高。

2.多媒体实物投影的应用能够及时的把学生的做题过程、存在的问题反馈给学生。这对于改变学生存在的许多细节性的问题效果显著。

3.由于课前充分备课(既备了教材,又备了学生),抓住了学生学习的难点,找到了突破难点的方法(联系生活、实例分析),为了突破难点,在教学内容上做了相应的调整(把教材中属于本节内容的知识点调整到习题课去讲),自我感觉本节课落实效果不错。当然,这与传统题海战术的效果孰好孰坏还有待验证。

3.虽努力在形式、过程中实践新的教学理念,但由于旧存思想的影响、对新理念的理解不十分到位、学生对新的学习方法的不适应等客观问题的存在,使得这节课师生的互动探究基本上流于形式,浅尝即止。老师不敢放开讨论,学生表达跟不上、放不开。造成了课堂上启而不发、老师讲的过多、学生思考、讨论时间不充分的现象。

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第二篇:鲁科版力的分解教案

篇一:鲁科版必修一5.2力的分解 教学设计+教案

力的分解

【教学任务分析】

力的分解和力的合成是对立统一的,体现的是物理学上的对称美。在新课教学中要联系力的合成的知识,以分力和合力的等效替代关系进行新课教学。同时本节课也意在加强学生的等效替代思想,巩固对平行四边形的掌握。

力的分解是高中第一个重点也是第一个难点,也是整个高中物理的基础之一。它是初中上高中的第一个台阶。两个力的合成不再是同向的相加减,而是矢量运算。所以本节课的教学任务是很重要的。【学生分析】

在上力的分解前学生已经学习了力的概念--力是物体间的相互作用,力的表示--图示法和示意图,力的分类---效果力、性质力,力学中的三种力---重力、弹力、摩擦力。上节课学习了力的合成、知道了解了分力、合力、以及它们之间的等效替代关系,还知道力的合成遵行平行四边形定则。【教学目标】 1.知识与技能

(1)理解力的分解的概念。

(2)理解力的分解是力的合成的逆运算。(3)掌握力的分解遵循平行四边形定则。

(4)掌握力的分解要根据实际情况来确定分力的方向。2.过程与方法(1)强化“等效替代”的物理思想

(2)培养学生观察实验及分析解决问题的能力

(3)培养应用数学工具解决物理问题的能力(几何知识)3.情感态度与价值观

(1)培养学生参与课堂活动的热情

(2)培养学生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 【教学重点和难点】 重点 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则进行力的分解。难点

力分解时如何判断力的作用效果及确定两分力的方向。【实验器材及课件】 1.实验器材:

模拟三角支架(包括绳子,铁块,橡皮筋,轻杆),平面模型(小车,绳子),斜面模型(斜面,小车,橡皮筋,书本)。2.多媒体课件:

ppt课件 视频avi-郑和下西洋,falsh-拖拉机拉耙,flash-三角架受力分析

【教学流程】

1、教学流程图

2、流程图说明

情景i---播放视频-科技奥运-帆船比赛。

提出问题,为什么帆船能够逆风行驶,它蕴含了什么物理知识?调动学生学习的积极性,让学生带着好奇进入课堂教学。

活动i 教师提出有关上节课有关力的合成的相关问题,学生回忆并回答

在复习过程中学生巩固了上节课所学的知识,同时也为新的内容的学习打下了良好的基础。

活动ii--学生分组讨论交流-拖拉机拉耙

演示flash--拖拉机拉耙,引导学生分析,分力与合力的关系,引出力的分解的概念,力的分解是力的合成的逆运算,所以也遵循平行四边形定则。

活动iii--学生思考-挡板上的小球

学生动脑积极思考,力可不可以任意分解?通过教师演示挡板上的球,得出力不可以任意分解?紧接着提出,力应该怎样进行分解?

活动ⅳ--学生动手感受实验-三角架

让学生经历科学探究过程学生分组模仿三角支架进行感受实验,教师引导学生做实验,引导他,们感受力的作用效果,通过学生亲身感受,归纳得出力的分解应该根据力的作用效果。

活动ⅴ----ⅵ-知识巩固

通过平面模型和斜面模型的例题,让学生学会应用力的分解的知识解决日常生活中的问题,提高学生的学习成就动机。情景ⅱ

展示帆船在顺风和逆风时的力的分解,从而解释帆船为什么能够逆风行驶 3.教学的主要环节 本设计可分为三个主要的教学环节。

第一环节,通过问题情境和知识回顾为力的分解的新科教学打下基础。

第二环节,通过学生动脑动手过程中领悟力的分解的概念,得出力的分解遵循平行四边形定则,突破难点,力应该根据作用效果来分。

第三环节,师生对本课进行小结与反思。

【教学过程】

(一)创设情景,引入新课(约1.5分钟)同学们,老师小的时候有一个梦想,那就是开着一艘船环游世界,在碧蓝碧蓝的大海上乘风破浪,接受大海对我的考验。600多年前,我们的民族英雄郑和带领船队先后七次下西洋,他驾驶的是木制帆船,主要动力来自

现在让我们一起来观看一段郑和下西洋的视频 人生也犹如行驶在大海上的一艘帆船,我们的生活不会一帆风顺,不过我们可以化逆境为顺境。

那同学们你们知道为什么帆船能够逆风行驶吗?它究竟和本节课学习的内容力的分解有什么内在的联系呢?

(二)复习回顾(30秒)教师活动:复习提问什么是合力、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?

学生活动:思考并回答教师的问题。

教师:我们前面学习了力的概念,力的表示,力的分类,学习了重力,弹力和摩擦力。上节课我们还学习了力的合成。

教师:什么是合力,什么是分力?他们有什么关系? 学生:

教师:什么是力的合成? 学生:

教师:力的合成遵循什么? 学生:

(二)新课教学(约11分钟)1引导分析拖拉机拉耙

教师活动:利用多媒体展示耙的示意图和工作图,引导学生阅读课文并讨论 学生活动:通过阅读课文。观察示意图,讨论;在教师的引导下,回答问题

教师:

1、斜向上对杆的拉力f产生了什么效果?

学生:

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。教师:

2、这样的效果能不能用两个力f1和f2来实现?方向怎样?

学生:

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。

教师:

3、f1和f2与 f产生的效果是相同的,那么能个能用f1和f2来代替f呢? 学生:

3、可以。

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? 学生活动:这说明力的分解是力的合成的逆运算。教师活动: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做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。

教师:但在解决实际问题过程中能不能随意分解呢? 学生活动:讨论、思考

2、挡板上的小球

教师活动:展示挡板上的球,给出一个力的分解,球的重力可不可以这样分解? 学生:可以。

教师:同学们说可以,假如可以这样分解的话,给我一种感觉就是球对挡板有一个侧压力,如果撤去挡板,球应该往哪边滚动拉? 学生:左边

教师活动:撤去挡板,球没有运动,得出结论:力不可以任意分解。那么在实际情况中力应该怎么分解呢?

3、三角支架 作用效果分析

教师:这是一个三角支架,重力有哪几个效果? 学生:

(1)---教师活动: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。)

学生活动:学生积极配合,认真完成实验。

(2)--教师活动:引导学生实验,提出问题:

学生活动:学生通过亲自动手,亲身体会,讨论问题,得出结论:

教师:

1、食指和掌心有什么感觉?学生:l、食指有被拉伸的感觉.掌心有被刺痛的感觉。教师:

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?学生:

2、一个是拉伸细线,一个是压紧铅笔。教师:

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?学生:

3、一个沿细线方向向外,一个沿铅笔向里。教师:

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?学生:

4、可以。教师:

5、这两个力与悬挂钩码后产生的拉力是什么关系?学生:

5、这两个力是悬挂钩码后产生的拉力的分力。

(3)----教师活动:教师引导学生思考; 学生活动:学生讨论后进行作答:

教师:l、悬挂钩码后产生的拉力可以怎样分解呢?

学生:

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。

教师:

2、为什么这么分解呢?

学生:

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。(4)--教师活动:教师引导学生总结: 学生活动:学生讨论后进行作答:

教师:那么在实际问题中进行力的分解时应遵循什么原则? 学生:按照力的实际作用效果进行分解。

4、知识应用 联系生活实际 高大的桥常有很长的引桥

教师活动: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。)

学生活动:学生积极思考,认真讨论,得到不同结论。

教师活动: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作一个物体在斜面上的运动呢?

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。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。

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

第二节 力的分解 教案

从容说课

让学生在观察、分析力的分解实例和自己动手实验的过程中,提高观察物体受力和实验研究的能力,理解力的分解过程是力的合成的逆过程,同样遵循力的平行四边形定则,并能应用于解决实际问题;体验力的分解必须从力的实际作用效果出发,选择合理的分解方案,在学习的过程中培养科学精神.教材分析

本章是承前启后的重要的一章,前一章的力学基本知识为本章的学习作了理论上的铺垫,而本章又为后几章的学习奠定了坚实的理论基础.学生状态分析: 1.本章之前,学生已经掌握了力的基本概念和表示方法,并且熟悉了生活中常见的几种力的定义和特点.2.学生已经掌握了平行四边形的作图方法,并且熟知了直角三角形有关的数学方法.三维目标

知识与技能

1.区分矢量和标量.2.通过实验探究,理解力的分解,能用力的分解分析日常生活中的问题.过程与方法

1.通过经历力的分解概念和规律的学习过程,了解物理学的研究方法,认识物理实验、物理模型和数学工具在物理学习过程中的作用.2.通过经历力的分解科学探究过程,认识科学探究的意义,尝试应用科学探究的方法研究物理问题,验证物理规律.情感态度与价值观

能领略自然界的奇妙与和谐,发展对科学的好奇心与求知欲,培养学生主动与他人合作的精神、能将自己的见解与他人交流的愿望,具有团队精神.教学设计

教学重点 在具体情况中运用平行四边形定则进行力的分解.教学难点 1.难点:力的分解方法.2.疑点:力分解时如何确定两分力的方向.解决办法:设计实验,在具体情境中根据力的实际作用效果分解力.教具准备 实验准备:实验器材:1.60个弹簧测力计,若干细绳、橡皮筋、图钉、木板、刻度尺、量角器、三角板、白纸; 2.钩码、铅笔、细绳;

3.海绵、圆柱体、两块木板; 4.带把手的水杯、橡皮筋.课时安排 1课时

教学过程

导入新课

[教师活动]先回顾上节课的关于力的合成的内容以及共点力合成的平行四边形定则.教师演示一实验:将一木块放置于斜面上,学生会看到木块将沿着斜面下滑且使斜面发生了形变,从而引入本节课的教学,并得出分力和力的分解的概念.[力的分解] 1.一个已知力分成几个分力叫做力的分解.2.力的分解——共点力合成的“逆运算”.[学生活动]学生针对实验所表征出的现象进行分组讨论,并发表自己的看法和意见.推进新课 [教师活动]教师引导学生通过自行设计的实验来分析感受一个力的不同的几个作用效果,并能根据力的实际作用效果来确定它的分力.[学生活动]学生分组讨论和设计实验来亲身经历力的分解的效果,并在班级中和其他小组进行交流,清晰地表达出自己的设计方案和感受,培养学生设计实验、操作实验以及语言表达能力.[教师活动]提出问题:知道了按照力的作用效果来分解一个力,那么这个力和它的几个分力之间存在着怎样的定量关系呢? [学生活动]学生通过小组讨论并利用类比的方法,自行得出力的分解实际上是力的合成的逆运算,同样遵循平行四边形定则.学生讨论:力的分解的方法与要点.学生小组代表交流讨论结果:(教师点评)1.一个力分解成两个分力的方法——平行四边形定则——作图法、计算法、正交分解法、力的三角形法.2.一个力分解成两个分力的要点:

①被分解的力是力的平行四边形中的对角线;②力的分解必须根据具体条件,按照力的实际作用效果分析确定.[教师活动]教师通过演示实验让学生直观地感受到在很多情况下,我们可以把一个力分解成两个相互垂直的分力,并指出这种分解方法可以使问题得到简化,有利于对问题的分析和讨论,提出正交分解的概念.教师通过例题加以说明.[例题剖析1]人斜向上提箱子

分析:力f有两个作用效果,一是水平向右,二是竖直向上.故力f应沿着这两个方向分解.图5-2-1图5-2-2 [例题剖析2]物体沿斜面下滑

分析:放在斜面上的物体的重力有两个作用效果:一是压斜面,二是使物体沿斜面下滑.故重力应沿着这两个方向分解.[教师活动]提出问题:我们生活中有哪些实际问题运用力的分解知识?教师布置分组讨论.[学生活动]学生通过小组讨论收集生活相关实例,先提交小组讨论交流,然后准备在全班发言交流.学生绘出力的分解图,并加以定量分析和求解.学生讨论:力的分解有确定答案的4种情况,分组设计情景并作力的分解.(教师巡视指导)(1)已知合力和两个分力的方向,则可确定两个分力的大小;(2)已知合力和一个分力的大小和方向,则可确定另一个分力的大小和方向;(3)已知合力和一个分力的大小和另一个分力的方向,则可确定这个分力的方向和另一个分力的大小(可能有两个解);

(4)已知合力和两个分力的大小,则可确定两个分力的方向;

布置作业

阅读课本上信息窗.p951、2、3题.板书设计

力的分解

一、分力和力的分解

二、力的分解原则

(1)无条件限制 无条件限制的分解具有任意性.(2)有条件限制

条件一:已知两个分力的方向

条件二:已知一个分力的大小和方向

条件三:已知一个分力的方向和另一个分力的大小

基本原则 条件限制的分解根据具体条件

在具体的物理问题中,两个分力的方向要根据力(合力)产生的效果确定.活动与探究

研究斜面上物体重力的分解

实验:斜面上小车重力的分解

器材:一把30 cm长的塑料直尺作斜面,小车,弹簧秤 步骤:调整好实验装置后按下列顺序进行

①被分解的力——小车的重力;

②物体的受力情况——重力、斜面、弹簧秤;

③分析被分解力的作用效果——压斜面、拉弹簧; ④确定分解方案——沿斜面正交分解; ⑤测分力大小;

⑥按平行四边形定则作力的图示;

⑦从力的图示中测定重力.改变斜面的角度,调整好装置后再重复上面的步骤.第二节 力的分解 教案

从容说课

让学生在观察、分析力的分解实例和自己动手实验的过程中,提高观察物体受力和实验研究的能力,理解力的分解过程是力的合成的逆过程,同样遵循力的平行四边形定则,并能应用于解决实际问题;体验力的分解必须从力的实际作用效果出发,选择合理的分解方案,在学习的过程中培养科学精神.教材分析

本章是承前启后的重要的一章,前一章的力学基本知识为本章的学习作了理论上的铺垫,而本章又为后几章的学习奠定了坚实的理论基础.学生状态分析: 1.本章之前,学生已经掌握了力的基本概念和表示方法,并且熟悉了生活中常见的几种力的定义和特点.2.学生已经掌握了平行四边形的作图方法,并且熟知了直角三角形有关的数学方法.三维目标 知识与技能

1.区分矢量和标量.2.通过实验探究,理解力的分解,能用力的分解分析日常生活中的问题.过程与方法

1.通过经历力的分解概念和规律的学习过程,了解物理学的研究方法,认识物理实验、物理模型和数学工具在物理学习过程中的作用.2.通过经历力的分解科学探究过程,认识科学探究的意义,尝试应用科学探究的方法研究物理问题,验证物理规律.情感态度与价值观

能领略自然界的奇妙与和谐,发展对科学的好奇心与求知欲,培养学生主动与他人合作的精神、能将自己的见解与他人交流的愿望,具有团队精神.教学设计

教学重点 在具体情况中运用平行四边形定则进行力的分解.教学难点 1.难点:力的分解方法.2.疑点:力分解时如何确定两分力的方向.解决办法:设计实验,在具体情境中根据力的实际作用效果分解力.教具准备 实验准备:实验器材:1.60个弹簧测力计,若干细绳、橡皮筋、图钉、木板、刻度尺、量角器、三角板、白纸; 2.钩码、铅笔、细绳;

3.海绵、圆柱体、两块木板; 4.带把手的水杯、橡皮筋.课时安排 1课时

教学过程

导入新课

[教师活动]先回顾上节课的关于力的合成的内容以及共点力合成的平行四边形定则.教师演示一实验:将一木块放置于斜面上,学生会看到木块将沿着斜面下滑且使斜面发生了形变,从而引入本节课的教学,并得出分力和力的分解的概念.[力的分解] 1.一个已知力分成几个分力叫做力的分解.2.力的分解——共点力合成的“逆运算”.[学生活动]学生针对实验所表征出的现象进行分组讨论,并发表自己的看法和意见.推进新课

[教师活动]教师引导学生通过自行设计的实验来分析感受一个力的不同的几个作用效果,并能根据力的实际作用效果来确定它的分力.[学生活动]学生分组讨论和设计实验来亲身经历力的分解的效果,并在班级中和其他小组进行交流,清晰地表达出自己的设计方案和感受,培养学生设计实验、操作实验以及语言表达能力.[教师活动]提出问题:知道了按照力的作用效果来分解一个力,那么这个力和它的几个分力之间存在着怎样的定量关系呢? [学生活动]学生通过小组讨论并利用类比的方法,自行得出力的分解实际上是力的合成的逆运算,同样遵循平行四边形定则.学生讨论:力的分解的方法与要点.学生小组代表交流讨论结果:(教师点评)1.一个力分解成两个分力的方法——平行四边形定则——作图法、计算法、正交分解法、力的三角形法.2.一个力分解成两个分力的要点:

①被分解的力是力的平行四边形中的对角线;②力的分解必须根据具体条件,按照力的实际作用效果分析确定.[教师活动]教师通过演示实验让学生直观地感受到在很多情况下,我们可以把一个力分解成两个相互垂直的分力,并指出这种分解方法可以使问题得到简化,有利于对问题的分析和讨论,提出正交分解的概念.教师通过例题加以说明.[例题剖析1]人斜向上提箱子

分析:力f有两个作用效果,一是水平向右,二是竖直向上.故力f应沿着这两个方向分解.图5-2-1图5-2-2 [例题剖析2]物体沿斜面下滑

分析:放在斜面上的物体的重力有两个作用效果:一是压斜面,二是使物体沿斜面下滑.故重力应沿着这两个方向分解.[教师活动]提出问题:我们生活中有哪些实际问题运用力的分解知识?教师布置分组讨论.[学生活动]学生通过小组讨论收集生活相关实例,先提交小组讨论交流,然后准备在全班发言交流.学生绘出力的分解图,并加以定量分析和求解.学生讨论:力的分解有确定答案的4种情况,分组设计情景并作力的分解.(教师巡视指导)(1)已知合力和两个分力的方向,则可确定两个分力的大小;

(2)已知合力和一个分力的大小和方向,则可确定另一个分力的大小和方向;(3)已知合力和一个分力的大小和另一个分力的方向,则可确定这个分力的方向和另一个分力的大小(可能有两个解);

(4)已知合力和两个分力的大小,则可确定两个分力的方向;

课堂小结 分解?原则:根据力的实验作用效果???(解三角形)?方法:平行四边形定则力的分解?(唯一解)?(1)已知两个分力的方向??类型?方向(唯一解)?(2)已知一个分力的大小和??(3)已知一个分力的方向和另一个分力的大小(两解,一解或无解)??? 布置作业

阅读课本上信息窗.p951、2、3题.板书设计

力的分解

一、分力和力的分解

二、力的分解原则

(1)无条件限制 无条件限制的分解具有任意性.(2)有条件限制

条件一:已知两个分力的方向

条件二:已知一个分力的大小和方向

条件三:已知一个分力的方向和另一个分力的大小

基本原则 条件限制的分解根据具体条件

在具体的物理问题中,两个分力的方向要根据力(合力)产生的效果确定.活动与探究

研究斜面上物体重力的分解

实验:斜面上小车重力的分解 器材:一把30 cm长的塑料直尺作斜面,小车,弹簧秤 步骤:调整好实验装置后按下列顺序进行

①被分解的力——小车的重力;

②物体的受力情况——重力、斜面、弹簧秤;

③分析被分解力的作用效果——压斜面、拉弹簧; ④确定分解方案——沿斜面正交分解; ⑤测分力大小;

⑥按平行四边形定则作力的图示;

⑦从力的图示中测定重力.改变斜面的角度,调整好装置后再重复上面的步骤.第二节 力的分解 教案

从容说课

让学生在观察、分析力的分解实例和自己动手实验的过程中,提高观察物体受力和实验研究的能力,理解力的分解过程是力的合成的逆过程,同样遵循力的平行四边形定则,并能应用于解决实际问题;体验力的分解必须从力的实际作用效果出发,选择合理的分解方案,在学习的过程中培养科学精神.教材分析

本章是承前启后的重要的一章,前一章的力学基本知识为本章的学习作了理论上的铺垫,而本章又为后几章的学习奠定了坚实的理论基础.学生状态分析: 1.本章之前,学生已经掌握了力的基本概念和表示方法,并且熟悉了生活中常见的几种力的定义和特点.2.学生已经掌握了平行四边形的作图方法,并且熟知了直角三角形有关的数学方法.三维目标

知识与技能

1.区分矢量和标量.2.通过实验探究,理解力的分解,能用力的分解分析日常生活中的问题.过程与方法

1.通过经历力的分解概念和规律的学习过程,了解物理学的研究方法,认识物理实验、物理模型和数学工具在物理学习过程中的作用.2.通过经历力的分解科学探究过程,认识科学探究的意义,尝试应用科学探究的方法研究物理问题,验证物理规律.情感态度与价值观

能领略自然界的奇妙与和谐,发展对科学的好奇心与求知欲,培养学生主动与他人合作的精神、能将自己的见解与他人交流的愿望,具有团队精神.教学设计

教学重点 在具体情况中运用平行四边形定则进行力的分解.教学难点 1.难点:力的分解方法.2.疑点:力分解时如何确定两分力的方向.解决办法:设计实验,在具体情境中根据力的实际作用效果分解力.教具准备 实验准备:实验器材:1.60个弹簧测力计,若干细绳、橡皮筋、图钉、木板、刻度尺、量角器、三角板、白纸; 2.钩码、铅笔、细绳;

3.海绵、圆柱体、两块木板; 4.带把手的水杯、橡皮筋.课时安排 1课时 教学过程

导入新课

[教师活动]先回顾上节课的关于力的合成的内容以及共点力合成的平行四边形定则.教师演示一实验:将一木块放置于斜面上,学生会看到木块将沿着斜面下滑且使斜面发生了形变,从而引入本节课的教学,并得出分力和力的分解的概念.[力的分解] 1.一个已知力分成几个分力叫做力的分解.2.力的分解——共点力合成的“逆运算”.[学生活动]学生针对实验所表征出的现象进行分组讨论,并发表自己的看法和意见.推进新课

[教师活动]教师引导学生通过自行设计的实验来分析感受一个力的不同的几个作用效果,并能根据力的实际作用效果来确定它的分力.[学生活动]学生分组讨论和设计实验来亲身经历力的分解的效果,并在班级中和其他小组进行交流,清晰地表达出自己的设计方案和感受,培养学生设计实验、操作实验以及语言表达能力.[教师活动]提出问题:知道了按照力的作用效果来分解一个力,那么这个力和它的几个分力之间存在着怎样的定量关系呢? [学生活动]学生通过小组讨论并利用类比的方法,自行得出力的分解实际上是力的合成的逆运算,同样遵循平行四边形定则.学生讨论:力的分解的方法与要点.学生小组代表交流讨论结果:(教师点评)1.一个力分解成两个分力的方法——平行四边形定则——作图法、计算法、正交分解法、力的三角形法.2.一个力分解成两个分力的要点:

①被分解的力是力的平行四边形中的对角线;②力的分解必须根据具体条件,按照力的实际作用效果分析确定.[教师活动]教师通过演示实验让学生直观地感受到在很多情况下,我们可以把一个力分解成两个相互垂直的分力,并指出这种分解方法可以使问题得到简化,有利于对问题的分析和讨论,提出正交分解的概念.教师通过例题加以说明.[例题剖析1]人斜向上提箱子

分析:力f有两个作用效果,一是水平向右,二是竖直向上.故力f应沿着这两个方向分解.图5-2-1图5-2-2 [例题剖析2]物体沿斜面下滑

分析:放在斜面上的物体的重力有两个作用效果:一是压斜面,二是使物体沿斜面下滑.故重力应沿着这两个方向分解.[教师活动]提出问题:我们生活中有哪些实际问题运用力的分解知识?教师布置分组讨论.[学生活动]学生通过小组讨论收集生活相关实例,先提交小组讨论交流,然后准备在全班发言交流.学生绘出力的分解图,并加以定量分析和求解.学生讨论:力的分解有确定答案的4种情况,分组设计情景并作力的分解.(教师巡视指导)(1)已知合力和两个分力的方向,则可确定两个分力的大小;

(2)已知合力和一个分力的大小和方向,则可确定另一个分力的大小和方向;(3)已知合力和一个分力的大小和另一个分力的方向,则可确定这个分力的方向和另一个分力的大小(可能有两个解);

(4)已知合力和两个分力的大小,则可确定两个分力的方向;

课堂小结 分解?原则:根据力的实验作用效果???(解三角形)?方法:平行四边形定则力的分解?(唯一解)?(1)已知两个分力的方向??类型?方向(唯一解)?(2)已知一个分力的大小和??(3)已知一个分力的方向和另一个分力的大小(两解,一解或无解)??? 布置作业

阅读课本上信息窗.p951、2、3题.板书设计

力的分解

一、分力和力的分解

二、力的分解原则

(1)无条件限制 无条件限制的分解具有任意性.(2)有条件限制

条件一:已知两个分力的方向

条件二:已知一个分力的大小和方向

条件三:已知一个分力的方向和另一个分力的大小

基本原则 条件限制的分解根据具体条件

在具体的物理问题中,两个分力的方向要根据力(合力)产生的效果确定.活动与探究

研究斜面上物体重力的分解

实验:斜面上小车重力的分解

器材:一把30 cm长的塑料直尺作斜面,小车,弹簧秤 步骤:调整好实验装置后按下列顺序进行

①被分解的力——小车的重力;

②物体的受力情况——重力、斜面、弹簧秤;

③分析被分解力的作用效果——压斜面、拉弹簧; ④确定分解方案——沿斜面正交分解; ⑤测分力大小;

⑥按平行四边形定则作力的图示;

⑦从力的图示中测定重力.改变斜面的角度,调整好装置后再重复上面的步骤.篇五:【河东教育】鲁科版高中物理必修1第4章第2节 力的分解 教案(1)力的分解

教学目标:

一、知识目标:

1、理解力的分解和分力的概念

2、理解力的分解是力的合成的逆运算,会用作图法求分力,会用直角三角形的知识计算分力。

二、能力目标:

从物体的受力情况分析其力的作用效果,培养学生分析问题、解决问题的能力。

三、德育目标

力的合成和分解符合对立统一规律。

教学重点: 理解力的分解是力的合成的逆运算,利用平行四边形进行力的分解。

教学难点:

如何判定力的作用效果及分力之间的确定

教学用具:

有关知识的投影片

教学方法:

实验法、类推法

课时安排: 1课时

教学步骤:

一、导入新课

在已知分力求合力时,可按平行四边形法则,惟一地求出平行四边形对角线所对应的合力。而在已知某力,将它分解为两个分力时,按平行四边形法则却可以有无数组解。但具体到实际当中如何分解呢?我们这节课就来学习力的分解。

二、新课教学:

(一)用投影片出示本节课的学习目标

1、理解力的分解是力的合成的逆运算

2、知道力的分解要从实际情况出发

3、会用图示法根据实际要求运用平行四边形定则求分力。

(二)学习目标完成过程

1、请同学阅读课本,回答:

(1)什么是分力?什么是力的分解?

(2)为什么说力的分解是力的合成的逆运算?

学生:某一个力f,可用f1和f2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。

老师总结:分力与合力是在相同作用效果的前提下才能相互替换,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,那么副的两个分力就在水平方向和竖直方向上。

(2)方向确定,根据平行四边形定则,分解就是唯一的。

(3)如图所示分解f1=fcosθ,f2=fsinθ

例2:物体放在斜面上,那物体受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,又不能下落。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)g1=fsinθ,g2=gcosθ

2、巩固性训练(出示投影片)

(1)如果图甲,小球挂在墙上,绳与墙的夹角为θ,绳对球的拉力f产生什么样的效果,可以分解为哪两个方向的里来代替f?

(2)如图乙,如果这个小球处于静止状态,重力g产生的效果是什么,如何分解重力g。师生共评(1)a:球靠在墙上处于静止状态,拉力产生向上提拉小球的效果,向左紧压墙面的效果。分力的方向确定了,分解就是唯一的。

b:f的分力,在竖直方向的分力f1来平衡重力,在水平方向的分力f2来平衡墙对球的支持力。

c:f1=fcosθ,f2=fsinθ

师生共评(2):a:重力g产生两个效果,一个沿f1的直线上的分力g1来平衡f1,一个沿f2的直线方向上的分力g2来平衡f2。b:∴g1=g,g2=ctana cosa

三、小结

这节课主要学习了力的分解。力的分解从理论上按照平行四边形定则分解是无数组的。但分力与合力是在相同的作用效果的前提下相互替换,在此意义上分解是唯一的。

四、作业

1、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)

五、板书设计:

力的分解

1、分力

2、分解遵循的定则

3、具体分解要据实际情况按力的作用效果进行分解。

第三篇:物理:必修1全套教案之《力的分解`》

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第三章

相互作用

第五节

力的分解

教学目标

一、知识目标:

1.理解力的分解和分力的概念

2.理解力的分解是力的合成的逆运算,会用作图法求分力,会用直角三角形的知识计算分力。

二、能力目标:

从物体的受力情况分析其力的作用效果,培养学生分析问题、解决问题的能力。

三、德育目标

力的合成和分解符合对立统一规律。

教学重点

理解力的分解是力的合成的逆运算,利用平行四边形法则进行力的分解。

教学难点

如何判定力的作用效果及分力之间的确定

教学方法

实验法、类推法

教学用具

有关知识的投影片

课时安排

1课时

教学过程

一、导入新课

在已知分力求合力时,可按平行四边形法则,惟一地求出平行四边形对角线所对应的合力。而在已知某力,将它分解为两个分力时,按平行四边形法则却可以有无数组解。但具体到实际当中如何分解呢?我们这节课就来学习力的分解。

二、新课教学:

(一)用投影片出示本节课的学习目标 1.理解力的分解是力的合成的逆运算 2.知道力的分解要从实际情况出发

3.会用图示法根据实际要求运用平行四边形定则求分力。

(二)学习目标完成过程

1.请同学阅读课本,回答:

(1)什么是分力?什么是力的分解?

(2)为什么说力的分解是力的合成的逆运算?

学生:某一个力F,可用F1和F2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。

老师总结:分力与合力是在相同作用效果的前提下才能相互替换,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。

欢迎广大教师踊跃来稿,稿酬丰厚。www.xiexiebang.com 高考资源网(www.xiexiebang.com),您身边的高考专家

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,那么副的两个分力就在水平方向和竖直方向上。

(2)方向确定,根据平行四边形定则,分解就是唯一的。

(3)如图所示分解F1=Fcosθ,F2=Fsinθ

例2:物体放在斜面上,那物体受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,又不能下落。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)G1=Fsinθ, G2=Gcosθ

2.巩固性训练(出示投影片)

(1)如果图甲,小球挂在墙上,绳与墙的夹角为θ,绳对球的拉力F产生什么样的效果,可以分解为哪两个方向的里来代替F?

(2)如图乙,如果这个小球处于静止状态,重力G产生的效果是什么,如何分解重力G。师生共评:(1)a:球靠在墙上处于静止状态,拉力产生向上提拉小球的效果,向左紧压墙面的效果。分力的方向确定了,分解就是唯一的。

b:F的分力,在竖直方向的分力F1来平衡重力,在水平方向的分力F2来平衡墙对球的支持力。

c:F1=Fcosθ,F2=Fsinθ

师生共评:(1)a:重力G产生两个效果,一个沿F1的直线上的分力G1来平衡F1,一个沿F2的直线方向上的分力G2来平衡F2。

b:∴G1=G,G2=Ctana cosa欢迎广大教师踊跃来稿,稿酬丰厚。www.xiexiebang.com 高考资源网(www.xiexiebang.com),您身边的高考专家

三、小结

这节课主要学习了力的分解。力的分解从理论上按照平行四边形定则分解是无数组的。但分力与合力是在相同的作用效果的前提下相互替换,在此意义上分解是唯一的。

四、作业 1.课后习题

2.用两根轻质的绳子AB和BC吊一个0.5kg的灯如果BC绳处于水平,AB绳与水平夹角为60°,求绳AB和BC所受的拉力。(g=9.8N/kg)

五、板书设计:

1、分力力的分解

2、分解遵循的定则

3、具体分解要根据实际情况按力的作用效果进行分解

欢迎广大教师踊跃来稿,稿酬丰厚。www.xiexiebang.com

第四篇:物理:3.5《力的分解》教案(新人教版必修1)

3.5 力的分解

整体设计

力的分解是力的合成的逆运算.要使学生理解平行四边形定则既是力的合成规律也是力的分解规律,力的合成中已知两个分力作出的平行四边形是唯一的,求出的合力也是唯一的.已知一个力求它的分力则可以作出无数个平行四边形,因此有无数个解.本节内容就是利用例题来说明如何根据力的实际效果和需要来分解力的.矢量相加法则则是新引入的内容,主要引导学生理解三角形法则与平行四边形定则,认识二者的一致性.力的分解也在牛顿第二定律、物体平衡、动量定理、动能定理的理解和应用中起着重要的作用.而矢量的三角形法则和平行四边形定则也是牛顿第二定律、物体平衡、动量定理、动能定理、电场的叠加、带电离子在电场中运动这些知识中必不可少的工具,因此要求学生在掌握力的分解的基础上能熟练应用矢量相加法则.教学重点[来源:学科网ZXXK]

1.理解力的分解是力的合成的逆运算,利用平行四边形进行力的分解.2.如何判定力的作用效果及分力之间的确定.教学难点

1.力的分解方法及矢量相加法则.2.力分解时如何判断力的作用效果及确定两分力的方向.时间安排

1课时 三维目标

知识与技能

1.了解分力的概念,清楚分解是合成的逆运算.2.用平行四边形定则作图并计算.3.了解力的分解具有唯一性的条件.4.能应用力的分解分析生产生活中的问题.过程与方法

1.强化“等效替代”的思想.2.掌握根据力的效果进行分解的方法.情感态度与价值观

1.激发学生参与课堂活动的热情.2.培养学生将所学知识应用于生产实践的意识和勇气.课前准备

多媒体课件、弹簧秤若干,细绳套、橡皮筋若干,图钉、白纸、长塑料板、铁块、能活动的木板等.教学过程

导入新课

情景导入

观察一下生活中有哪些类似的情况,可以用一个力来代替多个力来达到同样的效果,想一下,为什么有时人们不用一个力去做而要用多个力来做呢?使用吊车的时候大家观察一下钓钩是不是用一根钢丝吊着?如图3-5-1.[来源:Z+xx+k.Com]

课件展示:

图3-5-1[来源:学&科&网Z&X&X&K]

根据图片可以看出,其实吊车的钓钩不是用一根钢丝吊着的,而是用几根钢丝共同吊着,这又是为什么呢?

实验导入

1.用两细绳悬挂一铁球,在细线的夹角逐渐增大的过程中细线断掉了,这是怎么回事呢?

2.找两名力气比较大的同学上台进行拔河比赛,再成鲜明对比地请一位个子小的女同学上台,交给她一个艰巨的任务,即要求她一个人拉动两个人.教师指导让小个子女同学在绳子中间用力一拉,两位大力士都被拉动了.一名弱小女子能拉动两名大力士,这又是怎么回事呢? 推进新课

一、力的分解

上一节课我们学习了力的合成,知道了什么是合力,什么是分力,什么是力的合成,及力的合成遵循的法则,下面我们来一起回顾一下这些内容.师生回忆讨论以上问题.(设计意图:1.回忆旧知,推进新知;2.调动学生课堂积极性)[来源:Zxxk.Com]

总结:如果原来几个力产生的效果跟一个力产生的效果相同,这个力就叫做那几个力的合力;那几个力就叫做这个力的分力,求几个力的合力叫做力的合成.下面回忆一下验证力的平行四边形定则的实验.【演示实验】

在演示板上先用一个弹簧秤(力F)把橡皮绳的结点拉到O点,然后再用三个或四个弹簧秤沿不同方向拉结点到O.问题:这个实验说明了什么呢?[来源:Z。xx。k.Com]

结论:几个力共同作用的效果与F的作用效果相同.明确:几个力共同作用的效果如果跟原来一个力产生的效果相同,那么这几个力就叫做原来那几个力的分力.求几个力的合力的过程叫做力的合成;而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,力的分解也是遵循平行四边形定则的.我们知道不论有多少个共点力都可以用一个合力来等效替代,换句话说也就是:力的合成是唯一的.那么力的分解是否也是唯一的呢?

【学生实验】

不给学生任何限制,同学间可以自由组合,只要把橡皮绳的结点拉到O点即可.通过实验我们发现,可以用多组不同的力来达到同样的效果.也就是说力的合成是唯一的,但力的分解却不是唯一的.那么我们要如何分解一个力呢?

如果没有其他限制,对于同一条对角线,可以作出无数个不同的平行四边形.为此,在分解某个力时,常可采用以下方式:按照力产生的实际效果进行分解——先根据力的实际作用效果确定分力的方向,再根据平行四边形定则求出分力的大小.(放录像:牛耕地、人拉旅行箱等)

图3-5-2

问题:各段录像片有什么共同的物理现象?斜向上的拉力产生了什么样的效果?如何分解这个斜向上的拉力?

例1放在水平面上的物体受一个斜向上方、与水平面成θ角的拉力F,这个力的作用效果如何?

解析:方向确定,根据平行四边形定则,分解就是唯一的.[来源:Z§xx§k.Com]

如图3-5-3所示分解为F1=Fcosθ,F2=Fsinθ.力F有水平向前拉物体和竖直向上提物体的效果,那么F的两个分力就在水平方向和竖直方向上.图3-5-3

讨论:当θ=0°时,F水平,只有向前拉的效果;当θ=90°时,F竖直,只有向上提的效果.θ越小,向上提的效果越小.例2物体放在倾角为θ的斜面上,物体受到的重力产生什么样的效果? 解析:方向确定,根据平行四边形定则,分解就是唯一的.图3-5-4

如图3-5-4所示分解为G1=Gsinθ,G2=Gcosθ.在斜面上的人或物体受到竖直向下的重力作用,此重力产生了两个效果:一个是平行于斜面的方向向下的,使物体沿斜面下滑;另一个是在垂直于斜面的方向上,使物体紧压斜面(给学生强调这个力并不是物体对斜面的压力).应用

1.公园的滑梯倾角为什么比较大呢?

2.为什么高大的立交桥要建有很长的引桥?

教师课件展示实物图,学生分组讨论.教师总结:θ越大G1就越大,滑梯上的人就较容易下滑.长长的引桥可以减小上坡的倾角,因为θ越大G1就越大.车辆上坡艰难而下坡又不安全.活动:教师实物展示并引导学生解释“劈”的工作原理.课堂训练

1.一光滑小球放在倾角为θ的光滑斜面和竖直的挡板之间,其重力产生什么样的效果?

解析:两分力方向确定了,分解是唯一的.如图3-5-5所示,可以分解为两个力:G1=Gtanθ,G2=G/cosθ.[来源:Z。xx。k.Com]

小球因为有重力,沿垂直于斜面产生紧压斜面的作用效果;在沿水平方向上产生压紧挡板的效果.图3-5-5

2.(1)如图3-5-6甲,小球挂在墙上,绳与墙的夹角为θ.绳对球的拉力F产生什么样的作用效果,可以分解为哪两个方向的分力来代替F?

(2)如图3-5-6乙,如果这个小球处于静止状态,重力G产生什么样的作用效果,可以分解为哪两个方向的分力来代替G?

图3-5-6

解析:(1)球靠在墙上处于静止状态.拉力产生向上提拉小球的效果、向左紧压墙面的效果.分力的方向确定了,分解就是唯一的.F的分力,在竖直方向的分力F1来平衡重力,在水平方向的分力F2来平衡墙对球的支持力.如图3-5-7所示分解为F1=Fcosθ,F2=Fsinθ.图3-5-7

(2)重力G产生两个效果,一个沿F1的直线上的分力G1来平衡F1,一个沿F2的直线方向上的分力G2来平衡F2.G1=G/cosθ,G2=Gtanθ.总结:1.求一个已知力的实际分力的方法步骤:

(1)根据物体(结点)所处的状态分析力的作用效果;

(2)根据力的作用效果,确定两个实际分力的方向;

(3)根据两个分力的方向画出平行四边形;

(4)由平行四边形利用几何知识求两个分力.2.力的分解的几种常见情形:

(1)已知合力和两分力的方向.(类似于已知两角夹边可以确定三角形)

(2)已知合力F和一个分力F1.(类似于已知两边夹角可以确定三角形)

以上两种情形有唯一解.(3)已知合力F和一个分力F1的方向(F1与F的夹角为θ)及分力F2的大小.作图讨论:当F2=Fsinθ时有唯一解;当F2F时有一组解.(4)已知合力和两分力的大小.(类似于已知三边可以确定三角形)

学生作图讨论:当三力的大小满足任意两力之和大于第三个力,任意两力之差小于第三个力,有唯一解.二、矢量相加的法则

问题:力是矢量,求两个力的合力时,能不能简单地把两个力的大小相加呢?

教师可以引导学生实例讨论.结论:不能简单地把两个力的大小相加,而要按平行四边形定则来确定合力的大小和方向.凡是矢量在合成与分解时都要遵循平行四边形定则.根据平行四边形的性质推导出矢量合成的三角形法则.在求三个或三个以上的共点力的合力时,可采用矢量相加的三角形法则.如图3-5-8(a)所示,求F1、F2、F3、F4这四个共点力的合力,可不必用平行四边形定则将它们逐个合成,而是将表示这些力的矢量依次首尾相接,那么从第一个力矢量的始端到最后一个力矢量的末端的矢量就表示这几个共点力的合力.对同一直线上的矢量进行加减时,可沿着矢量所在直线选定一个正方向,规定凡是方向跟正方向相同的矢量都取正值,凡是方向跟正方向相反的矢量都取负值,这样便可将矢量运算简化为代数运算.矢量的正负仅表示矢量的方向,不表示矢量的大小.如-10 N的力比5 N的力大,而不能机械套用数学中正数一定大于负数的结论.不在同一直线上的矢量,则不能用正、负表示方向.图3-5-8 课堂训练

如图3-5-9所示,有五个力作用于一点P,构成一个正六边形的两个邻边和三条对角线,设F3=10 N,则这五个力的合力大小为()

[来源:学*科*网Z*X*X*K] 图3-5-9

A.10(2+2)N

B.20 NC

.30 N

D.0

解析:依据平行四边形定则,可知F1与F4的合力与F3大小相等,F2与F5的合力与F3大小相等.因此答案选择C.答案:C 课堂小结

这节课主要学习了力的分解.力的分解从理论上按照平行四边形定则分解是无数组的,实际分解时一般是根据合力的作用效果操作的.要求同学掌握矢量的运算法则:平行四边形定则和三角形法则.布置作业

1.教材第67页“问题与练习”1、2、3题.2.观察一下生活中哪些地方是用分解力的方法来工作的,这样做有什么好处.[来源:学科网]

板书设计 5 力的分解

一、力的分解

1.概念:求一个已知力的分力叫做力的分解

2.力的分解的几种常见情形

3.有唯一解的力的分解

二、矢量的相加法则

平行四边形定则

三角形法则

活动与探究

课题:斜面上小车重力的分解

器材:一把30 cm长的塑料直尺作斜面、小车、弹簧秤

步骤:调整好实验装置后按下列顺序进行

①被分解的力——小车的重力;

②物体的受力情况——物体、斜面、弹簧秤;

③分析被分解力的作用效果——压斜面、拉弹簧;

④确定分解方案——沿斜面正交分解;

⑤测分力大小;

⑥按平行四边形定则作力的图示;

⑦从力的图示中测定重力.改变斜面的角度,调整好装置后再重复上面的步骤.习题详解

1.解答:如图3-5-10所示:

图3-5-10

F2=FF1=300 N

F2与F的夹角为θ,tanθ=22F14=得θ=53°.F

32.解答:(1)过F的矢端分别作F1、F2的平行线,画出力的平行四边形,如图3-5-11所示,该情况为唯一解.[来源:学。科。网Z。X。X。K]

图3-5-11

图3-5-12

(2)连F、F1的矢端AB,并过F的矢端作F1的平行线,即得F2的大小OC,如图3-5-12,则F2的大小和方向是唯一确定值,这种情况有唯一解.(3)有四种可能情况,用图示法和三角形知识进行分析.F的矢端与F2的矢端相重合,以F的矢端为圆心,以F2的大小为半径作圆.①当F2Fsinα时,圆与F1有两交点,此时有两解,如图3-5-13(c)所示.④当F2>F时,圆与F1只有一个交点,此时只有一解,如图3-5-13(d)所示.图3-5-13

3.解答:如图3-5-14所示.图3-5-14

OC=OA2OB2=4252 m=6.4 m

OC与OB的夹角为θ.tanθ=OA=0.8 θ=38.7°.OB设计点评

力的分解是力的合成的逆运算,要使学生理解平行四边形定则既是力的合成规律也是力的分解规律.所不同的是已知两个分力求合力作出的平行四边形是唯一的,求出的合力也是唯一的;已知一个力求它的分力,如果不加以限制的话,作出的平行四边形有无数个,也就是说有无数组解,所以在对力进行分解时,要加上限制条件,通过例题的教学来说明如何根据一个力产生的实际作用效果和需要对力进行分解.本设计在教学中多举实例,分解和合成对比,说明如何根据一个力产生的实际效果来确定两个分力的方向.

第五篇:物理:2.3《匀变速直线运动实例——自由落体运动 》教案(鲁科版必修1)

第3章 匀变速直线运动的研究 3.3 匀变速直线运动实例——自由落体运动

★教学目标

(一)知识与技能

1.认识自由落体运动,知道影响物体下落快慢的因素,理解自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。

2.能用打点计时器或其他实验仪器得到相关的运动轨迹并能自主进行分析。3.知道什么是自由落体的加速度,知道它的方向,了解在地球上的不同地方,重力加速度大小不同。

4.掌握如何从匀变速直线运动的规律推出自由落体运动规律,并能够运用自由落体规律解决实际问题。

5.初步了解探索自然规律的科学方法,重点培养学生的实验能力和推理能力。(二)过程与方法

6.会根据现象进行合理假设与猜想的探究方法。7.会利用实验数据分析并能归纳总结出物理规律的方法。8.善于进行观察,并能独立思考或与别人进行讨论、交流。(三)情感态度与价值观

9.通过指导学生探究,调动学生积极参与讨论,培养学生学习物理的浓厚兴趣。10.渗透物理方法的教育,在研究物理规律的过程中抽象出一种物理模型──自由落体。11.培养学生的团结合作精神和协作意识,敢于积极探索并能提出与别人不同的见解。

★教学重点

1.自由落体运动的概念及探究自由落体运动的过程。2.掌握自由落体运动的规律,并能运用其解决实际问题。

★教学难点

1.理解并运用自由落体运动的条件及规律解决实际问题。

★ 教学过程

设计思想:

1、先用游戏激发学生学习兴趣,顺理成章地研究落体运动;

2、通过演示实验让学生自己总结出物体下落快慢不同的主要原因是空气阻力,从而猜想若没有空气阻力会怎样;

3、用牛顿管实验验证猜想,引入了新的理想运动模型:自由落体运动。讲述1971年宇航员做的实验,加深印象;

4、了解地球表面物体下落运动近似成自由落体运动的条件;

5、着手研究自由落体运动的规律,利用打点计时器进行研究,得到结论;

6、总结自由落体运动特点及重力加速度;

7、应用训练

一、引入 :

教师在课前需要设计制作好“测反应时间尺”(在一约50cm长的尺有刻度的一面标上自由下落对应长度所用的时间)游戏

师:一般情况下,刻度尺是用来测量什么物理量的? 生:测量物体长度的!

师:大家看到我手里的这把尺子了没有?我这把尺子跟普通尺子是不一样,有特殊的功能,它可以测量出你的反应时间。不信?我请几位同学上来试试。

找几名同学上来做这个实验。可通过比比谁的反应时间短来调动学生的积极性。

师:相信大家一定非常想知道这把尺为什么能测出人的反应时间呢?是根据什么原理呢?我可以告诉大家,尺子测时间的原理就是利用尺子下落过程中的运动特点制成的。而我们今天要研究的就是尺子下落这样的运动。

师:像尺子下落这样的运动是一种常见的运动。挂在线上的重物,如果把线剪断,它就在重力的作用下,沿着竖直方向下落。从手中释放的石块,在重力的作用下也沿着竖直方向下落。

师:不同的物体下落快慢是否一样呢?物体下落的快慢由哪些量决定?请大家结合日常生活经验回答问题。生:不同物体下落快慢应该是不一样的,下落快慢应该是由质量决定,质量大的下落快,质量小的下落快慢。

师:这位同学回答得对不对呢?大家看我来做几个实验。

演示实验

1、将一张纸和一张金属片在同一高度同时释放,结果金属片先着地。教师不发表意见,继续做实验。分别将实验内容和实验结果板书在黑板上。

2、将刚才的纸片紧紧捏成一团,再次与硬币同时释放,结果两者几乎同时落地。

3、将两个完全一样的纸片,一个捏成团,一个平展,则纸团下落快。师:物体下落快慢是由质量决定吗? 生:不是的!师:为什么这样说?

生:第2个实验和第三实验都说明了这个问题,特别是第3个问题,质量一样却下落有快慢之分。

师:那你现在觉得物体下落快慢由什么因素决定呢? 生:我想应该是空气阻力。猜想

师:如果影响物体下落快慢的因素是空气阻力,那么在没有空气阻力,物体的下落快慢应该是一样的,这种猜想是不是正确呢?我们来做一个实验验证一下。验证 牛顿管实验: 师:刚才的实验现象验证了我们的猜想,在没有空气阻力即物体只受重力的情况下,所有物体由静止下落的快慢是一样的。师: 1971年美国阿波罗15号宇航员在月球表面将锤子和羽毛同时释放,它们同时落在月球表面,这是通过电视转播过的。

二、自由落体运动

师:物体若在没有空气阻力的情况下由静止下落,它的受力情况有什么特点? 生:没有空气阻力,则物体只受重力。

师:很好!物理学中把这种只受重力作用,由静止开始下落的运动叫做自由落体运动。

自由落体运动:在只受重力的情况下,由静止开始下落的运动。师:我们日常生活中见到的落体运动是自由落体运动吗?比如开始测反应时间的尺子的下落运动是自由落体运动吗?

生:肯定不是,因为在地球表面大气层内,没有空气的情况是不存在的。

师:说得很好!在我们的日常生活环境下,自由落体运动是不存在的,只是一种理想运

动模型。但利用忽略次要因素,抓住主要因素的物理研究方法,我们可以把日常生活中一些空气阻力影响不大的落体运动近似看作自由落体运动。什么样才叫做阻力影响不大,就是阻力跟重力相比可以忽略。

近似条件:一般情况下,密度较大实心物体的下落都可以近似看成自由落体运动。

三、自由落体运动的运动规律 师:做自由落体运动的物体的运动规律是什么呢?速度随时间是如何变化的?位移随时间又是如何变化的,我们该如何来研究它的运动规律呢? 生:利用打点计时器。先选择一个物体,这个物体必须密度大,实心,体积不要太大,这样的话就可以把这个物体由静止开始下落的运动近似看成自由落体运动。接着用打点计时器来研究物体的运动规律。

师:请同学们自己设计并进行实验,将纸带的处理结果告诉我。学生设计、操作并处理实验结果 总结分析运动规律 师:实验结论是什么?

生:自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。师:如何得出这个结论?

生:根据实验得到的纸带,我猜想它是匀加速运动。于是我用匀变速直线运动的运动规2律saT来验证纸带,结果证明自由落体运动是匀变速直线运动。师:回答得非常正确!自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动,这个结论我们要牢记。

师:那再计算一下自由落体的加速度大小是多少?方向如何? 生:我所算得的结果在9.4左右,方向是竖直向下,因为物体是竖直向下匀加速的,所以加速度方向应该与速度方向相同,竖直向下。

师:其他同学的结果呢? 生:我的也差不多。关键点提问

师:大家用的是质量不同的重锤做的实验,为什么求出来的加速度结果差不多呢? 生:虽然重锤质量不同,但由于空气阻力影响较小,均可以近似成自由落体运动,而我们已经知道:所有物体做自由落体运动的运动情况是完全一样的。所以测出来的结果差不多

是符合事实的。

总结归纳重力加速度 师:同学们刚才测量计算出来的自由落体加速度又叫做重力加速度,用g表示。精确的实验发现,在地球上不同的地方,g的大小是不同的:

1、纬度越高,g越来越大;

2、同一纬度,高度越大,g越小。一般的计算中可以取9.8m/s或10m/s,如果没有特殊说明,都按9.8m/s计算。

1、下列说法正确的是(BD)

A.物体从静止开始下落的运动叫做自由落体运动

B.物体只在重力作用下从静止开始下落的运动叫做自由落体运动 C.从静止开始下落的钢球受到空气阻力作用,不能看成自由落体运动。

D.从静止开始下落的钢球受到空气阻力作用,因为阻力与重力相比可以忽略,所以能看成自由落体运动。例

2、下列说法不正确的是(A)A.g是标题,有大小无方向。

B.地面不同地方g不同,但相差不大。

C.在同一地点,一切物体的自由落体加速度一样。D.在地面同一地方,高度越高,g越小。

3、AB两物体质量之比是1:2,体积之比是4:1,同时从同一高度自由落下,求下落的时间之比,下落过程中加速度之比 解:因为都是自由落体运动,高度一样,所以下落时间一样,1:1;下落过程加速度也

22一样都是g,1:1 例

4、质量为2kg的小球从离地面80m空中自由落下,g=10m/s,求

1、经过多长时间落地?

2、第一秒和最后一秒的位移。

3、下落时间为总时间的一半时下落的位移。

2解:

1、sv0t 12at8000.510t2t4s 2122、sv0tat055m;vv3.535m/ssvt35m

280120m

3、连续相等时间位移之比1:3,则位移为4师:自由落体运动速度与时间关系、位移速度关系以及位移与时间关系是怎样的?

学生总结:vtgt:hv122gt:vt2gh:htt 22回答测反应时间尺的原理 学生分析,自己回答。

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