河北省邢台市高中物理第三章相互作用第五节力的分解导学案(无答案)1
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第三章 3.5力的分解【学习目标】1.了解力的分解概念,强化“等效替代的物理思想”2.理解力的分解是力的合成的逆运算。
3.初步掌握一般情况下的分解要根据实际需要来确定分力的方向。
4.会用作图法和直角三角形的知识求分力,应用力的分解解决一些日常生活中的有关物理问题。
【学习任务】问题1.力的分解在什么情况下有唯一解?①已知两个分力的方向———————唯一解②已知其中一分力的大小和方向——-唯一解Fθ大小关系讨论)③已知分力F1的方向和分力F2的大小———不是唯一解(由F2与sin④已知一个分力的方向⑤已知两分力大小2.把一个物体静止在倾角为θ的斜面上,物体受到竖直向下的重力,但它并不能竖直下落。
那么,物体所受的重力会产生功能什么样的作用效果呢?3.为了行车的安全,大桥的引桥一般都比较长,坡度比较小,目的是让汽车上坡不难,下坡不急,这样做的道理是什么呢?。
4.两个分力F1、F2是不是物体的真实受力?5.矢量相加和矢量相减的法则①把两个分矢量首尾相接,合矢量就是从第一个矢量的起点直接指向第二个矢量的箭头的有向线段。
②三角形定则与平行四边形定则实质上是一样的。
【补充学习材料】l.物体沿斜面下滑时,常把物体所受的重力分解为()A.使物体下滑的力和斜面的支持力. B.平行于斜面的分力和垂直于斜面的分力C.斜面的支持力和水平方向的分力 D.对斜面的压力和水平方向的分力2.把一个力分解为两个分力时,以下说法中正确的是()A.一个分力变大时,另一个分力一定变小 B.两个分力不能同时变大C.两个分力不能同时小于这个力的一半 D.两个分力不能同时大于这个力的两倍3.将一个力F分解为两个分力,下列分解方法中不可能的是()A .一个分力的大小与F 的大小相同B .一个分力与力F 相同C .一个分力垂直于FD .两个分力与F 都在一直线上4.如图所示,在倾角为θ的斜面上有一块竖直放置的挡板,在挡板和斜面间搁有一个重为G 的光滑圆球,试求该球对斜面的压力和对挡板的压力.5.如图所示,光滑小球放在夹角为45°的墙壁和斜面之间,处于静止状态,则斜面对球的弹力与球的重力的大小之比为多少?墙对球的弹力与球的重力的大小之比又为多少?6.如图所示,轻杆的一端A 用铰链与竖直墙壁连接,它的另一端B 用绳子连接至墙的C 点,使轻杆保持水平,绳与轻杆的夹角为30°.在B 端悬挂重10N 的物体,求轻杆和绳子各自在B 端受到的作用力.7.如图所示,绿妹将重10N 的气球用细绳拴在水平地面上,空气对其的浮力为16N .由于受到水平方向的风力的影响,系气球的绳子与水平方向成θ=60°角.由此可知,绳子的拉力和水平方向的风力分别为多大?第三章 3.5力的分解编号:3.51.关于合力和分力的关系,下列说法中正确的是( )A .合力一定比分力大B .合力可以同时垂直于两个分力C .合力的方向可以与一个分力的方向相反D .两个分力的夹角越大,它们的合力也越大2.体育运动中包含着丰富的力学知识,如图所示,铁柱举起质量80kg 的杠铃,双臂夹角为120°,g 取10m/s 2,则铁柱两臂对杠铃的作用力各为( )A .400NB .I600NC .133800N D .800N 3.拖拉机和农具之间的牵引杆如果不水平,拖拉机使农具前进的力就不等于牵引杆对农具的拉力F ,而等于F 在水平方向的分力.如果F=3.0×103N ,F 跟水平方向的夹角ϖ=15°,那么使农具前进的力为多大?(cos15°≈0.966)成30°角和60°角,则绳子AC和BC的拉力分别为多大?5.如图所示,一个重为G的小球用两根细绳OA、OB拴住处于静止状态,绳OA是水平的,OB 与竖直方向夹角为30度,求两根绳对小球的拉力.O。
高一物理必修1第三章相互作用第5节力的分解导学案【教学目标】1.理解力的分解概念,强化“等效替代”的物理思想。
2.理解力的分解是力的合成的逆运算。
3.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。
4.会用作图法和直角三角形的知识求分力。
5.尝试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。
6.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。
【教学重点】1.平行四边形定则和三角形定则在力的分解中的应用2.根据力的作用效果对力进行分解3.正交分解法【教学难点】1.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。
2.会用作图法和直角三角形的知识求分力。
【自主学习】一、力的分解1.如果一个力的和几个力的相同,那么叫合力,叫分力。
已知几个力求它们的合力的过程叫做。
已知一个力求它的分力的过程叫做叫做。
2.力的分解是力的合成的______________,同样遵守____________定则或定则。
即以已知力作为____________画平行四边形,与已知力共点的平行四边形的________________表示两个分力的大小和方向;或即以已知力作为____________画三角形,与已知力能构成的三角形的________________表示两个分力的大小和方向。
3.同一个力如果没有其它限制,可以分解为_______________对大小、方向不同的分力。
如图所示。
4.条件分解:给分力加条件进行的分解叫做条件分解。
(1)已知两个分力的方向:如图所示,将一个力F分解为两个力,其中一个力F1的方向与F的夹角为α,另一个分力F2的方向垂直F向下。
如何分解。
(2)已知两个分力的大小:如图所示,将一个力F=10N分解为两个力,若其中一个力F1=5N,另一个分力F2=20N。
如何分解。
若其中一个力F 1=6N,另一个分力F2=8N。
高中物理3.5力的分解导学案新人教版必修1第三章 相互作用第五节 力的分解【学习目标】1.知道力分解是力的合成的逆运算;2.通过实验探究,理解从力的实际作用效果分解力,并能用力的分解分析日常生活中的问题;3.会用图解法求分力,用直角三角形知识计算分力。
【重点、难点】1. 理解力的分解是力的合成的逆运算,利用平行四过形进行力的分解;2. 如何判断力的作用效果及分力之间的确定。
预习案【自主学习】1. 力的分解是力的合成的______________,同样遵守____________定则。
2. 同一个力,如果没有其它限制,可以分解为_______________对大小、方向不同的分力。
对一个实际问题,要根据力的________来分解。
3. 一个力分解为互成角度的两个力时,要有确定的解必须已知两个分力的_______或一个分力的_______。
【学始于疑】探究案【合作探究一】在练习本上做出一条对角线,然后作这条对角线相邻的两条边,看能作出多少个平行四 过形?由此能得出什么结论?结论: 。
【合作探究二】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,但它并不能竖直下落,从力的作用效果看,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?1.物体所受的重力此时产生的两个效果分别是:效果一: 。
效果二: 。
2.应该将重力沿 方向和 方向进行分解。
θ FG 2 G 13.两个分力的大小与斜面倾角有什么关系?结论:。
【合作探究三】如图,某同学设计的一个小实验,他将细绳的一端系在中指上,绳子的另一端系在直杆的A端,杆的另一端顶在掌心上,组成一个“三角支架”,在直杆的A端悬挂一重物,并保持静止,则从力的作用效果看,应该怎样向A端竖直向下的拉力F分解?两个分力的大小与细绳和直杆夹角α有什么关系?合作讨论:1.A端竖直向下的拉力F此时产生的两个作用效果分α别是:效果一:。
效果二:。
2.应该将竖直向下的拉力F沿和方向进行分解?3.两个分力的大小与细绳和直杆夹角α有什么关系?合作探究结论:上面这个实例说明通常在实际情况中,我们是根据力的来分解一个力,这就要求在力的分解之前必须搞清楚力的,这样就确定了分力的方向,此时力的分解将是唯一的。
力的分解一、教材地位力的分解是力的合成的逆运算,要使学生理解力的分解同样体现等效思想,遵守平行四边形定则。
分解一个力有无数个解,本节课就是利用实例来说明如何根据力的作用效果来分解力。
矢量相加法则是新引入的内容,主要引导学生理解平行四边形定则与三角形定则是一致的。
力的分解在牛顿第二定律、物体平衡、动能定理等力学综合知识中起着重要的作用。
而平行四边形定则或三角形定则是在分析这些知识的过程中必不可少的工具,因此要求学生在掌握力的分解的基础上能进一步掌握矢量相加法则。
二、素质教育三维目标1、知识与技能教学点(1)使学生在力的合成的知识基础上,正确理解分力的概念,理解力的分解的含义;(2)初步掌握按力的实际作用效果来分解一个已知力;(3)会用计算法根据平行四边形定则求出分力,熟悉通过现代信息技术或平台获取知识。
2、过程与方法教学点(1)从力的作用效果,进一步领会分力代替合力的等效思维方法;(2)通过经历实验体验的过程,充分认识“科学猜想—体验探究—分析总结”的研究方法;(3)培养学生创新精神、实践能力、理论联系实际的科学思想,提高学生的综合素质。
3.情感、态度、价值观(1)德育渗透点:培养学生的好奇心与求知欲,发扬与他人合作的精神,通过体验和交流等活动逐步形成合作与分享的学习习惯;(2)美育渗透点:通过具体实例的分析,把欣赏科学成果和自己的实践相结合,分享实验体验和探究成功后的喜悦之情,可以提高学生的欣赏能力和创造美的能力。
三、教学重难点及解决办法1、重点:根据等效替代思想,利用平行四边形定则进行力的分解,并求出分力;2、难点:如何确定一个力产生的作用效果;3、解决办法:细致分析具体情况,通过演示实验、问题引领来学习力的分解。
四、教学器材塑料板、砝码、细绳、米尺、小车、头发丝、多媒体图片、视频、Powerpoint等。
五、课时安排(1课时)六、教学流程图昨天,我们学习了“几个力变成一个力”,叫做力的合成板书1:几个力→一个力、既然两个力可以合成为一个力,那么一个力能否分解为两个板书2:几个力←一个力(今天我们只介绍在共点的情况下,一个力分解成两个力。
3.5力的分解先理论分析,有假设法。
至于棒与绳的区别,如果用绳代替棒,情况不变,说明棒起的就是拉力作用,如果不行,说明棒的作用不是沿棒的方向。
带领学生观看视频文件, 自己设计实验体会三、一个力分解成三个或三个以上的力四、正交分解法:前面我们已经学习过如何求几个力的合力,就是用平行四边形定则把两个合成一个,两个合成一个……如此能合成最后一个力。
学过力的分解后,对于求合力,我们又有了一种新的方法:正交分解法。
就是建立一个直角坐标系,把所有不在坐标轴上的力分解到两个坐标轴上,接着分别两个坐标轴上的分力各自合成,最后再把两个轴上的合力再进行合成。
F 1F 1yF 1xF 2F 2xAO T2NT1O N2T1N12019-2020学年高考物理模拟试卷一、单项选择题:本题共10小题,每小题3分,共30分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的1.如图所示,实线表示某电场中的电场线,但方向未知,虚线是某一带负电的粒子通过该电场区域的运动轨迹,A 、B 是运动轨迹上的两点。
若带电粒子在运动中只受电场力作用,在A 、B 两点的电势分别为A ϕ、B ϕ,加速度大小分别为A a 、B a ,速度大小分别为A v 、B v ,电势能大小分别为P A E 、P B E ,则下列说法正确的是( )A .B <A v v , A a >B a B .A v >B v , A ϕ <B ϕC .A a > B a , P A E < P B ED .A ϕ < B ϕ, P AE > P B E2.某同学设计了如图所示的电路来研究光电效应现象,结点Q 位于滑动变阻器的中点,初始状态时,滑动触头P 也恰好位于滑动变阻器的中点.实验过程中,当该同学用绿光照射光电管时,灵敏电流计有示数,下列说法正确的是A .若换用紫光照射光电管,则电流计的示数一定增大B .若增大绿光的光照强度,则电流计的示数一定增大C .若将滑动触头P 向右滑动,则电流计的示数一定不断增大D .若将滑动触头P 向左滑动,则电流计的示数一定能减小为03.用光照射某种金属,有光电子从金属表面逸出,如果光的频率不变,而减弱光的强度,则( ) A .逸出的光电子数减少,光电子的最大初动能不变 B .逸出的光电子数减少,光电子的最大初动能减小 C .逸出的光电子数不变,光电子的最大初动能减小 D .光的强度减弱到某一数值,就没有光电子逸出了4.2019年4月10日,事件视界望远镜(EHT )项目团队发布了人类历史上的首张黑洞照片,我国科学家也参与其中做出了巨大贡献。
力的分解一、教材分析:《力的分解》是高中物理人教版必修一第三章的第五节,是在学习了《力的合成》之后编排的。
力学是整个高中物理教学的重点之一,是进一步学习其它物理知识的基础,而在力学中力的分解和力的合成是处理力的两种基本方法是我们以后学习静力学和动力学的基础,也是对矢量概念及矢量的计算的进一步加深。
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高中物理教材中的地位是显而易见的。
二、设计理念:本节课我自始至终坚持以学生为课堂主体,教师紧紧围绕本节课的重点逐步引导学生进行观察、分析、归纳、体验等活动发挥课堂主导作用的理念。
首先通过做游戏创设情境、设置问题,使学生带着问题,带着好奇心进入课堂,这样学生就会对本节课产生浓厚的兴趣,其次本着由浅入深,由简单到复杂的认知规律从生活中逐渐提炼出高中物理中常见的三种模型并采用不同方法进行分析总结,最后要求学生用所学的物理知识解释游戏中的问题,并能更深入地解决生活中一些较为复杂的现象,这样既达到了首尾呼应的完整效果又充分体现了学习物理是要服务于生活,学有所用的设计要求。
三、教学目标1、知识与技能(1)理解分力的概念,强化“等效替代的物理思想”,知道力的分解是力合成的逆运算。
(2)初步掌握根据力的效果进行分解的方法.(3)会用平行四边形定则进行作图并计算力的大小。
2、过程与方法(1)强化“等效替代”的思想。
(2)培养学生观察实验并能得出简单结论的能力。
(3 ) 应用力的分解解决一些日常生活中的有关物理问题。
(4)训练学生用数学工具解决好物理问题的意识和能力。
3、情感态度与价值观(1)培养学生注意观察研究周围事物热爱生活的好习惯(2)使学生知道物理来源于生活又可以服务于生活,(3)使学生能有将所学知识应用于生产实践的意识和勇气。
四、学情分析:学习力的分解对于刚进入高一的绝大部分学生都是有一定困难的。
造成学生学习困难原因有:首先,学生的年龄较小理性思维还不是很成熟;其次,从代数运算思维转化为矢量运算思维,导致多解问题出现,学生会比较迷茫,不知道究竟如何分解一个力;另外有一部分学生的数学运算能力较弱,这对求解物理问题来说也是有一定障碍的。
力的分解知识纲要导引核心素养目标(1)掌握力的平行四边形定那么,知道力的分解也遵守平行四边形定那么.(2)知道力的三角形定那么,会区分矢量和标量;会用正交分解法求合力.(3)了解力的分解在生活中的应用.知识点一力的分解1.概念:一个力求它的分力的过程.2.分解法那么:平行四边形定那么.3.力的分解原那么:(1)根据需要分解的原那么:一个力的分解方向可以随意选择,具体问题中可以根据需要灵活地选择分解方向.(2)方便的原那么:可以按照研究问题的方便来进行分解,如正交分解法.(3)按实际作用效果分解的原那么:具体问题中,需要根据这个力在该问题中的实际作用效果来分解,故分解力之前先搞清力的作用效果.(1)力的合成与分解都遵循平行四边形定那么.(2)力的合成与分解都是一种等效替代关系.思考为什么力的合成与分解都遵守相同的定那么?提示:因为力的合成与力的分解都是矢量运算,且它们互为逆运算,所以都遵守相同的法那么.知识点二矢量运算的法那么1.矢量:既有大小,又有方向,合成时遵守平行四边形定那么或三角形定那么的物理量.2.标量:只有大小,没有方向,求和时按照代数法那么相加的物理量.3.三角形定那么:把两个矢量首尾相接,从第一个矢量的始端指向第二个矢量的末端的有向线段就表示合矢量的大小和方向.三角形定那么与平行四边形定那么实质上是一样的.核心一力的效果分解力的分解的根本思路:力的分解,关键是根据力的实际作用效果确定分力的方向,然后画出力的平行四边形,这样就可以利用数学关系确定所求的分力,具体思路为:(1)在力的分解中,被分解的那个力(合力)是实际存在的,有对应的施力物体;受力分析时不能画分力.(2)力按效果分解后,常常结合三角形知识解决问题,如“相似三角形〞“直角三角。
3.1重力基本的相互作用【知识目标】1.了解力的概念,知道力的物质性及其作用效果。
2.知道力的三要素,会画力的图示和力的示意图。
3.知道重力产生的原因、重力的方向,会计算重力。
4.知道重心的概念及其确定方法。
5.了解四种相互作用。
【自主学习】1.力的产生方式物体间力的产生方式有两种:(1)直接接触,如推力、拉力等;(2)不直接接触,如重力、磁铁间的相互作用力等。
2.力的三性(1)物质性①力是物体对物体的作用,没有脱离物体而独立存在的力。
②我们谈到一个力时,一定同时具有________和_________。
不存在只有受力物体而没有施力物体的力,也不存在只有施力物体而没有受力物体的力。
(2)相互性①物体之间力的作用是______的。
只要一个物体对另一个物体施加了力,那么另一个物体也一定同时对这个物体施加了力。
②力总是成对出现的。
施力物体同时又是受力物体,受力物体同时又是施力物体。
(3)矢量性:力不仅有大小,而且有方向,是矢量。
【力的作用效果】(1)两个作用效果(2)力的作用效果除与力的大小、方向有关外,还与力的作用点有关。
(3)分析力的作用效果是判断物体是否受力的最基本方法。
例题:下列说法中正确的是( )A.用手压弹簧,手先给弹簧一个作用,弹簧被压缩后再反过来给手一个作用B.运动员将垒球抛出后,垒球的运动状态仍在变化,垒球仍为受力物体,但施力物体不是运动员C.施力物体对受力物体施加了力,施力物体本身可能不受力的作用D.某物体作为一个施力物体,也一定是受力物体【重点难点】一、力和力的图示1.力的作用效果(1)使物体的运动状态____________。
(2)使物体发生___________ 。
2.力的定义物体与物体之间的____________。
力不能离开物体而单独存在,一个物体不能产生力的作用,力的作用是相互的。
3.力的标矢性力是矢量,既有________又具有________,力的大小可以用_________测量。
第五节力的分解
【学习目标】
1.知道什么是力的分解,了解力的分解的一般方法.
2.知道并能用平行四边形定则和三角形定则进行矢量运算.
【自主学习】
力的分解是力的合成的____________,同样遵守____________定则,同一个力,如果没有其它限制,可以分解为_______________对大小、方向不同的分力。
对一个实际问题,要根据力的 ___ 来分解。
一个力分解为互成角度的两个力时,要有确定的解必须已知两个分力的____ ___或一个分力的___ ____。
【预习自测】
1.下列说法中正确的是()
A.一个2 N的力可分解为7 N和4 N的两个分力
B.一个2 N的力可分解为9 N和9 N的两个分力
C.一个6 N的力可分解为4 N和3 N的两个分力
D.一个8 N的力可分解为4 N和3 N的两个分力
2.要把一个已知力F分解为两个分力F1和F2,在下列哪些情况下可以得到唯一的解?( )
A.已知F1和F2的方向
B. 已知F1或F2的大小和方向
C. 已知F1的方向和F2的大小
D. 已知F1和F2的大小
3.将一个大小为10 N的力分解为两个分力,如果已知其中的一个分力的大小为15 N,则另一个分力的大小可能是()
A. 5 N
B. 10 N
C. 15 N
D. 20 N
【课堂探究】
知识点一、力的分解
(阅读教材p64页完成下列问题)
1、拖拉机对耙的拉力产生哪两个作用效果?
2、这两个效果相当于两个力分别分别产生的,也就是说,拖拉机实际拉耙的力F可以用两个力1F和2F来替代。
那么,力1F和2F就叫做力F的()力。
那么,求一个实际的力的
分力就叫做力的()。
3、为什么说力的分解是力的合成的逆运算?(同样遵循平行四边形定则)
4、如图一个已知的力可以分解成多少对不同的共点力?那么我们应该怎
样研究一个力的分力呢? (小组讨论)
知识点二、力的分解的实例(力的分解原则:按力的作用效果来分解)
1、对放在水平面上物体所受斜向上拉力F的分解
(1)拉力F产生哪两个作用效果?
(2)两分力大小分别是多少?(运用三角形知识求解)
2、对放在斜面上物体的重力G分解
(1)重力G产生哪两个作用效果?
(2)两分力大小分别是多少?(运用三角形知识求解)
做一做:1.如图所示,静止在斜面上的物体受到哪几个力的作用
( )
A.重力、下滑力、支持力
B.重力、下滑力、支持力、静摩擦力
C.重力、支持力、静摩擦力
D.以上都不对
3、三角支架悬物拉力的分解
(亲自做实验体会)让学生用铅笔支起图中的绳子,可以使学生直观地感受到手指受到的
是拉力,手掌受到的是压力,由此体会拉力的实际作用效果,从而正确画
出分力的方向。
(1)拉力F产生哪两个作用效果?
(2)两分力大小分别是多少?(运用三角形知识求解)
做一做:2、如图甲,小球处于静止状态,如何分解拉力F。
(小组讨论总结)力的分解步骤:
知识点三、矢量相加法则
(阅读教材65页“矢量相加法则”这部分内容,然后回答有关问题)
1.既有,又有,并且相加时遵从平行四边形法的物理量称作矢量。
除力外,如位移、、等也是矢量。
2.两个分矢量首尾相接,剩余的尾首相连的有向线段就是合矢量,它恰与两分矢量的线段构成一个三角形,这个方法称为三角形法则,它是平行四边形法则的简化。
如图
【节末检测】
1.将一个8N的力分解成两个分力,下列各组值不可能的有( )
A. 1N和10N
B. 10N和10N
C. 10N和5N
D. 20N和20N
2.关于力的分解,下列说法中不正确的是( )
A.一个力可以分解成两个比它大的分力
B.一个力可分解成两个大小跟它相等的力
C.如果一个力和它的一个分力的大小方向确定,那么另一个分力
就是唯一的
D.如果一个力以及它的一个分力的大小和另一个分力的方向确定,这两个分力就完全确定了3.放在斜面上的物体,所受重力G可以分解使物体沿斜面向下滑的分力G1和使物体压紧斜面的分力G2,当斜面倾角增大时()
A. G1和G2都增大
B. G1和G2都减小
C. G1增大,G2减小
D. G1减小,G2增大
4、下列说法中正确的是()
A.一个2 N的力可分解为7 N和4 N的两个分力
B.一个2 N的力可分解为9 N和9 N的两个分力
C.一个6 N的力可分解为4 N和3 N的两个分力
D.一个8 N的力可分解为4 N和3 N的两个分力
5、重力G的光滑球被竖直挡板挡住,静止在倾角为θ的斜面上,如图所示,如何分解重力G(重力G产生两个效果)?档板和斜面分别对小球的作用力的大小分别是多少?
6.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)
7、举重运动中保持杠铃的平衡十分重要.如图所示,若运动员举
起l 800 N的杠铃后双臂保持106°角,处于平衡状态,此时运动
员两手受力各为多大?(sin53°=0.8,cos53°=0.6)。