高一物理学案-第11讲-力的分解
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高一物理教案:力的分解高一物理教案:力的分解1一、应用解法分析动态问题所谓解法就是通过平行四边形的邻边和对角线长短的关系或变化情况,作一些较为复杂的定性分析,从形上就可以看出结果,得出结论.例1 用细绳AO、BO悬挂一重物,BO水平,O为半圆形支架的圆心,悬点A和B在支架上.悬点A固定不动,将悬点B从1所示位置逐渐移到C点的过程中,试分析OA绳和OB绳中的拉力变化情况.[方法归纳]解决动态问题的一般步骤:(1)进行受力分析对物体进行受力分析,一般情况下物体只受三个力:一个是恒力,大小方向均不变;另外两个是变力,一个是方向不变的力,另一个是方向改变的力.在这一步骤中要明确这些力.(2)画三力平衡由三力平衡知识可知,其中两个变力的合力必与恒力等大反向,因此先画出与恒力等大反向的力,再以此力为对角线,以两变力为邻边作出平行四边形.若采用力的分解法,则是将恒力按其作用效果分解,作出平行四边形.(3)分析变化情况分析方向变化的力在哪个空间内变化,借助平行四边形定则,判断各力变化情况.变式训练1 如2所示,一定质量的物块用两根轻绳悬在空中,其中绳OA固定不动,绳OB在竖直平面内由水平方向向上转动,则在绳OB由水平转至竖直的过程中,绳OB的张力的大小将A.一直变大B.一直变小C.先变大后变小D.先变小后变大二、力的正交分解法1.概念:将物体受到的所有力沿已选定的两个相互垂直的方向分解的方法,是处理相对复杂的多力的合成与分解的常用方法.2.目的:将力的合成化简为同向、反向或垂直方向的分力,便于运用普通代数运算公式解决矢量的运算,“分解”的目的是为了更好地“合成”.3.适用情况:适用于计算三个或三个以上力的合成.4.步骤(1)建立坐标系:以共点力的作用点为坐标原点,直角坐标系x轴和y轴的选择应使尽量多的力在坐标轴上.(2)正交分解各力:将每一个不在坐标轴上的力分解到x轴和y轴上,并求出各分力的大小,如3所示.(3)分别求出x轴、y轴上各分力的矢量和,即:Fx=F1x+F2x+Fy=F1y+F2y+(4)求共点力的合力:合力大小F=F2x+F2y,合力的方向与x轴的夹角为α,则tan α=FyFx,即α=arctan FyFx.4例2 如4所示,在同一平面内有三个共点力,它们之间的夹角都是120°,大小分别为F1=20 N,F2=30 N,F3=40 N,求这三个力的合力F.5变式训练2 如5所示,质量为m的木块在推力F的作用下,在水平地面上做匀速运动.已知木块与地面间的动摩擦因数为μ,那么木块受到的滑动摩擦力为A.μmgB.μ(mg+Fsin θ)C.μ(mg-Fsin θ)D.Fcos θ三、力的分解的实际应用例3 压榨机结构如6所示,B为固定铰链,A为活动铰链,若在A处施另一水平力F,轻质活塞C就以比F大得多的力压D,若BC间距为2L,AC水平距离为h,C与左壁接触处光滑,则D所受的压力为多大?例4 如7所示,是木工用凿子工作时的截面示意,三角形ABC为直角三角形,∠C=30°.用大小为F=100 N的力垂直作用于MN,MN与AB平行.忽略凿子的重力,求这时凿子推开木料AC面和BC面的力分别为多大?变式训练3 光滑小球放在两板间,如8所示,当OA板绕O点转动使θ角变小时,两板对球的压力FA和FB的变化为A.FA变大,FB不变B.FA和FB都变大C.FA变大,FB变小D.FA变小,FB变大例5 如9所示,在C点系住一重物P,细绳两端A、B分别固定在墙上,使AC 保持水平,BC与水平方向成30°角.已知细绳最大只能承受200 N的拉力,那么C 点悬挂物体的重量最多为多少,这时细绳的哪一段即将被拉断?参考答案解题方法探究例1 见解析解析在支架上选取三个点B1、B2、B3,当悬点B分别移动到B1、B2、B3各点时,AO、BO中的拉力分别为FTA1、FTA2、FTA3、和FTB1、FTB2、FTB3,从中可以直观地看出,FTA逐渐变小,且方向不变;而FTB先变小,后变大,且方向不断改变;当FTB与FTA垂直时,FTB最小.变式训练1 D例2 F=103 N,方向与x轴负向的夹角为30°解析以O点为坐标原点,建立直角坐标系xOy,使Ox方向沿力F1的方向,则F2与y轴正向间夹角α=30°,F3与y轴负向夹角β=30°,如甲所示.先把这三个力分解到x轴和y轴上,再求它们在x轴、y轴上的分力之和.Fx=F1x+F2x+F3x=F1-F2sin α-F3sin β=20 N-30sin 30° N-40sin 30° N=-15 NFy=F1y+F2y+F3y=0+F2cos α-F3cos β=30cos 30° N-40cos 30° N=-53 N这样,原来的三个力就变成互相垂直的两个力,如乙所示,最终的合力为:F=F2x+F2y=-152+-532 N=103 N设合力F与x轴负向的夹角为θ,则tan θ=FyFx=-53 N-15 N=33,所以θ=30°.变式训练2 BD例3 L2hF解析水平力F有沿AB和AC两个效果,作出力F的分解如甲所示,F′=h2+L22hF,由于夹角θ很大,力F产生的沿AB、AC方向的效果力比力F大;而F′又产生两个作用效果,沿水平方向和竖直方向,如乙所示.甲乙Fy=Lh2+L2F′=L2hF.例4 1003 N 200 N解析弹力垂直于接触面,将力F按作用效果进行分解如所示,由几何关系易得,推开AC面的力为F1=F/tan 30°=1003 N.推开BC面的力为F2=F/sin 30°=200 N.变式训练3 B [利用三力平衡判断如下所示.当θ角变小时,FA、FB分别变为FA′、FB′,都变大.]例5 100 N BC段先断解析方法一力的合成法根据一个物体受三个力作用处于平衡状态,则三个力的任意两个力的合力大小等于第三个力大小,方向与第三个力方向相反,在甲中可得出F1和F2的合力F合竖直向上,大小等于F,由三角函数关系可得出F合=F1sin 30°,F2=F1cos 30°,且F合=F=G.甲设F1达到最大值200 N,可得G=100 N,F2=173 N.由此可看出BC绳的张力达到最大时,AC绳的张力还没有达到最大值,在该条件下,BC段绳子即将断裂.设F2达到最大值200 N,可得G=115.5 N,F1=231 N>200 N.由此可看出AC绳的张力达到最大时,BC绳的张力已经超过其最大能承受的力.在该条件下,BC段绳子早已断裂.从以上分析可知,C点悬挂物体的重量最多为100 N,这时细绳的BC段即将被拉断.乙方法二正交分解法如乙所示,将拉力F1按水平方向(x轴)和竖直方向(y轴)两个方向进行正交分解.由力的平衡条件可得F1sin 30°=F=G,F1cos 30°=F2.F1>F2;绳BC先断, F1=200 N.可得:F2=173 N,G=100 N.高一物理教案:力的分解2教学目标1、能够运用力的平行四边形定则求解一个已知力的分力;2、会用三角形法则求解;能力目标1、熟练掌握物体的受力分析;2、能够根据力的作用效果进行分解;情感目标培养分析观察能力,物理思维能力和科学的研究态度.教学建议重点难点分析是力的合成的逆预算,是根据力的作用效果,由力的平行四边形定则将一个已知力进行分解,所以平行四边行定则依然是本节的重点,而三角形法则是在平行四边形定则的基础上得到的,熟练应用矢量的运算方法并能解决实际问题是本节的难点.教法建议一、关于的教材分析和教法建议是力的.合成的逆预算,是求一个已知力的两个分力.在对已知力进行分解时对两个分力的方向的确定,是根据力的作用效果进行的.在前一节力的合成学习的基础上,学生对于运算规律的掌握会比较迅速,而难在是对于如何根据力的效果去分解力,课本上列举两种情况进行分析,一个是水平面上物体受到斜向拉,一个是斜面上物体所收到的重,具有典型范例作用,教师在讲解时注意从以下方面详细分析:1、对合力特征的描述,如例题1中的几个关键性描述语句:水平面、斜向上方、拉力,与水平方向成角,关于重力以及地面对物体的弹力、摩擦力可以暂时不必讨论,以免分散学生的注意力.2、合力产生的分力效果,可以让学生从日常现象入手(如下图所示).由于物体的重力,产生了两个力的效果,一是橡皮筋被拉伸,一是木杆压靠在墙面上,教师可以让学生利用铅笔、橡皮筋,用手代替墙面体会一下铅笔重力的两个分效果.3、分力大小计算书写规范.在计算时可以提前向学生讲述一些正弦和余弦的知识.二、关于力的正交分解的教法建议:力的正交分解是一种比较简便的求解合力的方法,它实际上是利用了的原理把力都分解到两个互相垂直的方向上,然后就变成了在同一直线上的力的合成的问题了.使计算变得简单.由于学生在初中阶段未接触到有关映射的概念,所以教师在讲解该部分内容时,首先从直角分解入手,尤其在分析斜面上静止物体的受力平衡问题时,粗略介绍正交分解的概念就可以了.教学设计方案一、引入:1、问题1:什么是分力?什么是力的合成?力的合成遵循什么定则?2、问题2:力产生的效果是什么?教师总结:如果几个力产生的效果跟原来的一个力产生的效果相同,这几个力就叫做原来那个力的分力.求几个力的合力叫做力的合成;力的合成遵循力的平行四边形定则.反之,求一个已知力的分力叫做.引出课程内容.二、授课过程1、是力的合成的逆运算,也遵循力的平行四边形定则.教师讲解:是力的合成的逆过程,所以平行四边形法则同样适用于.如果没有其它限制,对于同一条对角线,可以作出无数个不同的平行四边形(如图).这就是说一个已知的力可以分解成无数对不同的共点力,而不像力的合成那样,一对已知力的合成只有一个确定的结果.一个力究竟该怎样分解呢?(停顿)尽管没有确定的结果,但在解决具体的物理问题时,一般都按力的作用效果来分解.下面我们便来分析两个实例.2、按照力的作用效果来分解.例题1:放在水平面上的物体受到一个斜向上的拉力的作用,该力与水平方向夹角为,这个力产生两个效果:水平向前拉物体,同时竖直向上提物体,,因此力可以分解为沿水平方向的分力、和沿着竖直方向的分力,力和力的大小为:例题2:放在斜面上的物体,常把它所受的重力分解为平行于斜面的分量和垂直于斜面的分量(如图),使物体下滑(故有时称为“下滑力”),使物体压紧斜面。
高一物理力的分解教案5篇教案要明确地制订教学目的,具体规定传授基础知识、培养基本技能﹑发展能力以及思想政治教育的任务,合理地组织教材,突出重点。
这里由小编给大家分享高一物理力的分解教案,方便大家学习。
高一物理力的分解教案篇1一、自由落体运动1.定义:物体只在重力作用下从静止开始下落的运动.思考:不同的物体,下落快慢是否相同?为什么物体在真空中下落的情况与在空气中下落的情况不同?在空气中与在真空中的区别是,空气中存在着空气阻力.对于一些密度较小的物体,例如降落伞、羽毛、纸片等,在空气中下落时,受到的空气阻力影响较大;而一些密度较大的物体,如金属球等,下落时,空气阻力的影响就相对较小了.因此在空气中下落时,它们的快慢就不同了.在真空中,所有的物体都只受到重力,同时由静止开始下落,都做自由落体运动,快慢相同.2.不同物体的下落快慢与重力大小的关系(1)有空气阻力时,由于空气阻力的影响,轻重不同的物体的下落快慢不同,往往是较重的物体下落得较快.(2)若物体不受空气阻力作用,尽管不同的物体质量和形状不同,但它们下落的快慢相同.3.自由落体运动的特点(1)v0=0(2)加速度恒定(a=g).4.自由落体运动的性质:初速度为零的匀加速直线运动.二、自由落体加速度1.自由落体加速度又叫重力加速度,通常用g来表示.2.自由落体加速度的方向总是竖直向下.3.在同一地点,一切物体的自由落体加速度都相同.4.在不同地理位置处的自由落体加速度一般不同.规律:赤道上物体的重力加速度最小,南(北)极处重力加速度;物体所处地理位置的纬度越大,重力加速度越大.三、自由落体运动的运动规律因为自由落体运动是初速度为0的匀加速直线运动,所以匀变速直线运动的基本公式及其推论都适用于自由落体运动.1.速度公式:v=gt2.位移公式:h=gt23.位移速度关系式:v2=2gh4.平均速度公式:=5.推论:h=gT2问题与探究问题1:物体在真空中下落的情况与在空气中下落的情况相同吗?你有什么假设与猜想?探究思路:物体在真空中下落时,只受重力作用,不再受到空气阻力,此时物体的加速度较大,整个下落过程运动加快.在空气中,物体不但受重力还受空气阻力,二者方向相反,此时物体加速度较小,整个下落过程较慢些.问题2:自由落体是一种理想化模型,请你结合实例谈谈什么情况下,可以将物体下落的运动看成是自由落体运动.探究思路:回顾第一章质点的概念,谈谈我们在处理物理问题时,根据研究问题的性质和需要,如何抓住问题中的主要因素,忽略其次要因素,建立一种理想化的模型,使复杂的问题得到简化,进一步理解这种重要的科学研究方法.问题3:地球上的不同地点,物体做自由落体运动的加速度相同吗?探究思路:地球上不同的地点,同一物体所受的重力不同,产生的重力加速度也就不同.一般来讲,越靠近两极,物体做自由落体运动的加速度就越大;离赤道越近,加速度就越小.高一物理力的分解教案篇2一、引入新课演示实验:让物块在旋转的平台上尽可能做匀速圆周运动。
《力的分解》教学设计【学习目标】1.理解力的分解概念,强化“等效替代”的物理思想。
2.初步掌握一般情况下力的分解要根据力的作用效果来确定分力的方向。
3.会用作图法和直角三角形的知识求分力。
4.尝试运用力的分解解决一些日常生活中的有关物理问题。
5.能区别矢量和标量,知道三角形定则。
【学习重点】力的分解方法及矢量相加法则。
【学习难点】力分解时如何判断力的作用效果及确定两分力的方向。
【课堂精讲】一、力的分解1.力的分解是力的合成的。
注意:几个分力与原来那个力是 ,它们可以互相,并非 !!!2.遵循方法:。
把一个已知力F作为平行四边形的 ,那么与力 F 的平行四边形的两个 ,就表示力F的两个。
3.如果没有其它限制,对于同一条对角线,可以作出个不同的平行四边形,力F可以有对分力。
思考问题:在实际问题中如何分解已知力?二、确定分力原则例1:如图所示倾角为θ的斜面上放有一个物体,该物体受到的重力G能对物体产生哪些效果?应当怎样分解重力?分力的大小各是多大?思考:1.物体静止在斜面上,求斜面对物体的支持力和摩擦力?2.斜面倾角变大, 分力如何变化?3.联系实际:高大的桥为什么要造很长的引桥?例2.拖拉机拉着耙,对耙斜向上的拉力F,F能对物体产生哪些效果?应当怎样分解拉力F?分力的大小各是多大?方法小结:三、矢量相加的法则例3.一个人从A走到B,又从B走到C。
用作图法画出在整个运动过程中,这个人的位移是?1.三角形定则:把两个矢量从面求出合矢量的方法。
2. 和实质上是一样的,只不过是一种规律的不同表现形式.3.矢量和标量:(1)矢量:既有又有,相加时遵从的物理量。
如:力、速度等(2)标量:只有,没有,求和时按照的物理量.如:时间、质量、长度等例4.求各组共点力的合力课堂小结:【课堂自主检测】小球静止在斜面和挡板之间,请分解小球所受的重力?求斜面和挡板对物体的弹力?【课后作业】1.上交作业:课后题3个2.《三维设计》P45《力的分解》学情分析如何学好《力的分解》知识,正确掌握力的分解方法,对于刚进入高一的绝大部分学生都是有一定困难的。
?力的分解?教案一、教学目标〔一〕知识与技能1.理解力的分解与力的合成互为逆运算 ,都是力的等效替代 ,满足力的平行四边形定那么。
2.了解力的分解具有惟一性的条件。
3.掌握按力的效果进行力的分解的方法。
〔二〕过程与方法1.培养学生的观察、实验能力。
2.学习用数学工具解决物理问题的方法。
〔三〕情感态度与价值观1.渗透“等效替代〞的思想。
2.通过力的合成和分解 ,渗透对立统一的观点。
二、教学重点在具体问题中如何确定力的作用效果 ,根据平行四边形法那么进行力的分解。
三、教学难点1.力的分解具有惟一性的条件。
2.如何确定分力的方向。
四、教学准备投影仪、投影片 ,粘有海棉的木板两块〔或薄塑料板两块〕、铁球一个、木块〔或小车〕一个。
五、教学过程新课导入:1.什么叫力的合成?2.如何求两个互成角度的力的合力?3.求以下两个力的合力:①F1=30N,F2=40N,且方向互相垂直②F1=50N ,F2=5N ,且互成120°角学生活动:解答思考题教师:1.分别抽学生用做图法和解析法的求解过程在实物投影仪上评析。
2.在力的合成中 ,我们知道当几个力的作用效果与某个力相同时 ,这几个力就可以用这一个力代替 ,那么反过来也可用几个力来代替一个力的作用效果 ,这就是力的分解。
新课讲解:一、力的分解演示:在黑板上固定一块白色的硬纸板 ,再在硬纸板上固定一根黑色橡皮筋 ,在橡皮筋的另一端系上两个结 ,先用力F把结点拉到O点 ,再用两个力F1和F2作用于结点 ,同样将绳结拉到O点。
分析:F1和F2共同作用的效果与F作用的效果相同。
拓展:能否在O点再作用个数更多的不同的力 ,使它们的作用效果与F的作用效果相同呢?学生:可以.总结:1.几个力 ,如果它们产生的效果跟原来一个力产生的效果相同 ,这几个力就叫做原来的那个力的分力。
2.求一个力的分力叫做力的分解。
3.力的分解是力的合成的逆运算 ,力的分解遵循平行四边形法那么。
力的分解教案哈三十七中学戴华力的分解教学设计引入【质疑】谁有力量把体有重物的绳子拉直大胆猜想,可以尝试。
这样一个挑战性的问题不仅在学生的认识情感中掀起了巨大的波澜,还会唤起强烈的求知欲。
展示演示器材:粗绳、重物演示实验。
【质疑】原因?新课教学【概念教学】回忆上一节课《力的合成》明确力的分解也是遵循平行四边形定则的。
力的分解是力的合成的逆运算回忆旧知思考问题,准备解决方案回忆旧知,推进新知。
让学生在复习中形成概念提出质疑,引出“对力的分解是否唯一”【设问】力的合成是唯一的。
那么力的分解是否也是唯一的呢?”【质疑】一个已知力究竟应该怎么分解呢?大胆猜想,展示自己的想法。
得到结论:力的分解不是唯一的。
得到“力的分解不是唯一的”,从而引发学生思考“实际问题中应该如何进行力的分解。
”【分组探究实验】1.放在水平面上的物体,受到一个斜向上的拉力作用,拉力与水平方向成θ角。
这个拉力怎样分解?【学生分组实验探究】1.讨论问题,提出设计方案。
2.选择器材,完善实验操作的方法。
3.学生结合实验结论绘制出力的分解示意图。
为学生提供探究、合作、交流的机会,使学生参与到研究问题的过程中来。
让学生不断通过视觉和触觉去感知力的作用效果,使学生领悟到力的分解根据实际作用效果来分。
教学内容教师活动学生活动设计意图新【图片展示】儿童滑梯2、【探究斜面上物体重力的分解】【学生分组实验探究】1.讨论问题,提出设计方案。
2.选择器材,完在学生最近发展区域内,设计情境。
培养学生的实验设计和操作能力。
θ课教学善实验操作的方法。
3.学生结合实验结论绘制出力的分解示意图。
4.投影展示各种不同的成果进行交流。
教师及时给予恰当地发展性的评价。
总结分解一个力的一般思路学生活动启发学生利用所学知识分析身边的物理现象。
从视觉和触觉感知力的作用效果,领略物理的独特魅力。
实验要进行对比,得出结论“即使是同一个力在不同的情境下或问题中,效果也不一定相同”。
设计意图【探究力的作用效果】【图片展示】塔式起重机(塔吊)运载建筑材料的图片。
高中物理《力的分解》优秀教案高中物理《力的分解》优秀教案(精选10篇)作为一名辛苦耕耘的教育工作者,常常要根据教学需要编写教案,借助教案可以恰当地选择和运用教学方法,调动学生学习的积极性。
那么应当如何写教案呢?下面是小编整理的高中物理《力的分解》优秀教案,欢迎大家借鉴与参考,希望对大家有所帮助。
高中物理《力的分解》优秀教案篇1一、通过一个有趣的实验引入新课:激发学生的兴趣【实验】“四两拨千斤”(两位大力气男同学分别用双手拉住绳子两端,一位女生在绳子中间只用小手一拉就把两位男生拉动了)二、通过演示实验引入“力的分解”的概念【演示实验】在墙上固定一个松紧绳(带有两个细绳套),教师用一个力把它拉到一个确定点,然后请两个学生合作把它拉到确定点。
得出“力的分解”的定义三、探究“力的分解”方法:探究一:力的分解遵循什么定则?结合伽利略探究的思路:问题-猜想-逻辑(数学)推理-实验验证-合理外推-得出结论请学生猜想请学生逻辑推理:力的分解是力的合成的逆运算,所以它们遵从同样的规律请学生实验验证(思考:如何验证?)利用上面的演示实验的器材,请一位同学用一个绳套把结点拉到一定点O,记下力的大小和方向;而另一位同学用两个力把结点也拉到O,记下力的大小和方向。
从而验证平行四边形定则。
得出结论:力的分解遵循平行四边形定则探究二:在实际问题中,一个已知力究竟要怎样分解?请学生思考:一个力可以分解成怎样的两个力?分解的结果是否唯一?有多少种可能性?(根据一条对角线可以做无数个平行四边形,所以有无数解)请学生思考:那在实际问题中,一个已知力究竟要怎样分解呢?通过课堂一开始的实验启发学生:为什么一个人可以拉动两个人,她的一个力从效果上来说可以分解成两个沿着绳子的拉力从而把两个人拉动。
因此我们在实际问题中应该根据力的效果来分解已知力。
探究三:如何确定一个力产生的实际效果?实例1、在斜面上的物块所受的重力的分解学生猜想:斜面上物体的重力会有哪些效果?实验验证:用海绵铺在斜面上和挡板侧面,把比较重的物块压在上面可以明显看到海绵发生的形变,这就是重力作用的效果根据实验知道力的作用效果就可以确定两个分力的方向。
2021人教版高中物理必修一《力的分解》word导学案姓名班级组别使用时刻【学习目标】1.明白什么是力的分解,了解力的分解的一样方法.2.明白平行四边形定则和三角形定则差不多上矢量运算法则.3.能用平行四边形定则和三角形定则进行矢量运算.【学习重点】1.平行四边形定则和三角形定则在力的分解中的应用.2.依照力的作用成效对力进行分解.【学习难点】应用平行四边形定则和三角形定则进行矢量运算.【自主学习】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成效?2、这两个成效相当于两个力分别分别产生的,也确实是说,拖拉机实际拉耙的力F能够用两个力F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1分力就叫做力的。
3、什么缘故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、如图一个已知的力能够分解成多少对不同的共点力呢?那么我们应该如何样研究一个力的分力呢? (小组讨论)(由于分力与合力相互替换的前提是相同作用成效,因此在分解某力时,其各个分力必须有各自的实际成效,比如:形变成效,在那个意义上讲,力的分解是唯独的。
在解决具体的物理问题时,一样都按力的作用成效来分解。
)二、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)5、既有,又有,同时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。
6、两个分矢量首尾相接,剩余的尾首相连的有向线段确实是合矢量,它恰与两分矢量的线段构成一个三角形,那个方法称为三角形法则,它是平行四边形法则的简化。
如图。
【合作探究】一、力的分解的实例(力的分解原则:按力的作用成效来分解)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产生哪两个作用成效?(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产生哪两个作用成效?(2)两分力大小分别是多少?(运用三角形知识求解)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,能够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成效,从而正确画出分力的方向。
高中物理3.5力的分解导学案新人教版必修1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:。
θFG2G1【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。
3、两个分力的大小与斜面倾角有什么关系?结论:。
α【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。
高一物理教案力的分解(优秀5篇)高一物理力的分解教案篇一题目关于“杆的受力分解”与“绳的受力分解”研究由于日常生活中,我们劳动、学习的工具一般以杆和绳子为主,其他的工具也可以依照其进行分析,研究“杆的受力分解”与“绳的受力分解”具有实践意义。
有关内容可以参见备课资料中的“扩展资料”。
让同学观察周围的力学工具,对比杆与绳子,分析说明各个物体的受力特点,与其有关的题目可以参见如下:1、晾晒衣服的绳子,为什么晾衣绳不易过紧?2、为什么软纸经过折叠后,抗压性能提高?对比拱桥的设计,有什么感想?力的分解教案篇二一、活动目标1、引导幼儿通过动手操作,感知10的分解组成,掌握10的9种分法。
2、在感知数的分解组成的基础上,掌握数组成的递增、递减规律和互相交换的规律。
3、发展幼儿观察力、分析力,培养幼儿对数学的兴趣。
二、活动重点感知整体与部分的关系,学习并记录10的9种分法。
三、活动难点总结归纳10以内数的分解和组成规律。
四、活动准备1、10以内数的分解和教学光盘。
2、若干小矮人图片和小房子。
3、数字卡片若干。
五、活动过程(一)、问答形式复习以前学过的数的组成和分解。
如:师:我来问,你来答,9可以分成3和几?(幼儿边拍手边回答)(二)、学习10 的。
组成和分解。
1、故事导入。
教师:在一座茂密的森林里,住着一位美丽的白雪公主,今天,白雪公主非常高兴,因为有小客人要到森林里作客,你们看,他们来了。
提问:1〉来了几位小矮人?2〉10位小矮人要住进两座小房子里,该怎么住呢?引出课题《10的分解与组成》。
2、幼儿动手操作,把10张小矮人卡片摆一摆,记一记来思考10的多种分法,帮助白雪公主做出不同的安排方法。
1〉把幼儿分成10组,每四人一组。
2〉每组请一名幼儿做记录,其余幼儿动手操作。
3〉教师根据幼儿操作情况总结10的9种分法:高一物理力的分解教案篇三一、预习目标1、说出力的分解的概念2、知道力的分解要根据实际情况确定3、知道矢量、标量的概念二、预习内容1、力的分解:几个力________________跟原来____________的效果相同,这几个力就叫做原来那个力的分力。
第十一讲 力的分解【 知识要点 】一、几种特殊情况的共点力分解二、正交分解的方法和步骤(1)定义:将已知力按互相垂直的两个方向进行分解的方法。
(2)建立坐标轴的原则:一般选共点力的作用点为原点,在静力学中,以少分解力和容易分解力为原则(即尽量多的力在坐标轴上);在动力学中,以加速度方向和垂直加速度方向为坐标轴建立坐标系。
(3)方法:物体受到多个力作用F1、F2、F3…,求合力F 时,可把各力沿相互垂直的x 轴、y 轴分解。
x 轴上的合力:Fx =Fx1+Fx2+Fx3+… y 轴上的合力:Fy =Fy1+Fy2+Fy3+…合力大小:F =F2x +F2y 合力方向:与x 轴夹角为θ,则tan θ=Fy Fx。
三、几种有条件的力的分解①已知两个分力的方向,求两个分力的大小时,有唯一解。
②已知一个分力的大小和方向,求另一个分力的大小和方向时,有唯一解。
③已知两个分力的大小,求两个分力的方向时,其分解不惟一。
④已知一个分力的大小和另一个分力的方向,求这个分力的方向和另一个分力的大小时,其分解方法可能惟一,也可能不惟一。
【典型例题】【例题1】【题干】将力F 分解成F1和F2,若已知F1的大小和F2与F 的夹角θ(θ为锐角),则错误的 ( )A. 当F1<Fsin θ时,无解B. 当F1=Fsin θ时,一解C. 当F <F1时,有一解D. 当F1>Fsin θ时,有两解【答案】D【解析】当1F F Fsin θ>>时,根据平行四边形定则,如图,有两组解,若1F F >,只有一组解;当1F Fsin θ=时,两分力和合力恰好构成三角形,有唯一解;1F Fsin θ<时,分力和合力不能构成三角形,无解,故D 正确。
点睛:本题关键是根据平行四边形定则作图分析,知道合力与分力是等效替代关系。
【例题2】【题干】如图所示,加装“保护器”的飞机在空中发生事故失去动力时,上方的降落伞就会自动弹出。
已知一根伞绳能承重2000N ,伞展开后伞绳与竖直方向的夹角为37°,飞机的质量约为8吨。
忽略其他因素,仅考虑当飞机处于平衡时,降落伞的伞绳至少所需的根数最接近于( )(图中只画出了2根伞绳,sin37°=0.6,cos37°=0.8)A. 25B. 50C. 75D. 100【答案】B【解析】试题分析:飞机处于平衡时,伞绳的拉力的合力与飞机的重力大小相等,一根伞绳最大拉力的竖直分量为,所以需要的根数为,B对。
考点:共点力的平衡、力的合成与分解【例题3】【题干】如图所示,用与竖直方向成θ角(θ<45°)的倾斜轻绳a和水平轻绳b共同固定一个小球,这时绳b 的拉力为T1,现保持小球在原位置不动,使绳b在原竖直平面内逆时转过θ角固定,绳b的拉力变为T2;再转过θ角固定,绳b的拉力为T3,则 ( )A. T1=T3>T2B. T1<T2<T3C. T1=T3<T2D. 绳a的拉力减小【答案】AD【解析】试题分析:以小球为研究对象,分析受力,运用作图法比较拉力的大小,进行选择.解:以小球为研究对象,分析受力:重力、a、b两绳的拉力T1、T2.根据平衡平衡条件得知,T1和T2的合力方向竖直向上,大小与重力相等,保持不变,作出b绳在三个不同位置时,两个拉力的变化,如图,可图得到,T1=T3>T2.由图看出,绳a的拉力减小.故AD正确.故选AD【点评】本题是物体动态平衡问题,采用作图法可直观反映力的变化,比较力的大小,也可以采用函数法研究.【例题4】【题干】迎泽大桥的引桥就是一个斜面。
汽车上桥时,为了分析阻碍车辆前进和压桥面的效果,将其所受重力分解为平行桥面向下的分力F1 和垂直桥面向下的分力F2。
以下论述正确的是A. F1 和F2 是汽车实际受到的两个力B. F1 和F2 是汽车重力的两个等效替代力C. F1 是物体对桥面的摩擦力,F2 是汽车对桥面的压力D. 若引桥变短,倾角増大,则F1 减小,F2 增大【答案】B【解析】A、和是汽车重力在两方向的分力,并不是汽车实际受到的两个力,故B正确,A错误;C、的方向沿斜面向下,产生使木块向下滑动的趋势,不是木块对斜面的压力;另外,是重力垂直于斜面向下的分力,也不是木块对斜面的压力,木块对斜面的压力是由于木块的形变而产生的,故C错误;D、斜面上物体的重力,按效果分解的力图如题图,根据数学知识可知,,若引桥变短,倾増大,则增大,减小,故D错误。
点睛:斜面上物体的重力,按效果分解为为平行于斜面使物体下滑的分力和垂直于斜面使物体紧压斜面的分力,作出力的分解图,由数学知识求出两个分力的大小。
【课后作业】【基础】1.关于几个力及其合力,下列说法错误的是()A.合力的作用效果跟原来那几个力共同作用产生的效果相同B.合力与原来那几个力同时作用在物体上C.合力的作用可以替代原来那几个力的作用D.求几个力的合力遵守平行四边形定则【答案】B【解析】合力与分力是等效替代的关系,即合力的作用效果与那几个分力的共同作用效果相同,合力可以替代那几个分力,但不能认为合力与分力同时作用在物体上,A、C正确,B错误;力是矢量,所以求合力时遵守平行四边形定则,D正确。
2.三个共点力大小分别是F1、F2、F3,关于它们合力F的大小,下列说法中正确的是()A.F大小的取值范围一定是0≤F≤F1+F2+F3B.F至少比F1、F2、F3中的某一个大C.若F1∶F2∶F3=3∶6∶8,只要适当调整它们之间的夹角,一定能使合力为零D.若F1∶F2∶F3=3∶6∶2,只要适当调整它们之间的夹角,一定能使合力为零【答案】C【解析】三个大小分别是F1、F2、F3的共点力合成后的最大值一定等于F1+F2+F3,但最小值不一定等于零,只有当某一个力的大小在另外两个力的大小的和与差之间时,这三个力的合力才可能为零,A、B、D错误,C正确。
3、一位体操运动员在水平地面上做倒立动作,下列哪个图中沿每个手臂受到的力最大()【答案】D【解析】以人为研究对象,人受到重力和沿两手臂方向的支持力作用,沿两手臂方向的支持力的合力与重力大小相等。
在合力一定时,两分力的夹角越大,两分力越大,故D正确。
4、如图2所示,用相同的弹簧秤将同一个重物m,分别按甲、乙、丙三种方式悬挂起来,读数分别是F1、F2、F3、F4,已知θ=30°,则有()图2A.F4最大B.F3=F2C.F2最大D.F1比其他各读数都小【答案】C【解析】由平衡条件可知:F2cos θ=mg,2F3cos θ=mg,F4=mg,F1=mgtan θ,因此可知选项A、B、D错误,正确选项为C。
【巩固】1、(多选)一物体位于光滑水平面上,同时受到三个水平共点力F1、F2和F3的作用,其大小分别为F1=42 N、F2=28 N、F3=20 N,且F1的方向指向正北,下列说法中正确的是()A.这三个力的合力可能为零B.F1、F2两个力的合力大小可能为20 NC.若物体处于匀速直线运动状态,则F2、F3的合力大小为48 N,方向指向正南D.若物体处于静止状态,则F2、F3的合力大小一定为42 N,方向与F1相反,为正南【答案】ABD【解析】F1、F2的合力范围是|F1-F2|≤F≤F1+F2,即14 N≤F≤70 N,选项B正确;F3的大小处于此范围之内,所以这三个力的合力可能为零,选项A正确;若物体处于平衡状态(静止或匀速直线运动),则某两个力的合力必定与第三个力等大反向,选项C错误,D正确。
2、一物体受到三个共面共点力F1、F2、F3的作用,三力的矢量关系如图3所示(小方格边长相等),则下列说法正确的是()图3A.三力的合力有最大值F1+F2+F3,方向不确定B.三力的合力有唯一值3F3,方向与F3同向C.三力的合力有唯一值2F3,方向与F3同向D.由题给条件无法求合力大小【答案】B【解析】沿F3方向和垂直于F3方向建立x轴、y轴,将不在坐标轴上的力F1、F2沿坐标轴正交分解,然后再合成。
如图所示,假设图中的方格边长代表1 N,则F3=4 N,沿x轴方向有:Fx=F1x+F2x+F3x=(6+2+4) N=12 N,沿y轴方向有:Fy=F1y+F2y+F3y=(3-3) N=0,F合=3F3。
3、如图4所示,重力为G的物体静止在倾角为α的斜面上,将重力G分解为垂直斜面向下的力F1和平行斜面向下的力F2,那么()图4A.F1就是物体对斜面的压力B.物体对斜面的压力方向与F1方向相同,大小为Gcos αC.F2就是物体受到的静摩擦力D.物体受到重力、斜面对物体的支持力、静摩擦力、F1和F2共五个力的作用【答案】B【解析】重力G是物体受的力,其两个分力F1和F2作用在物体上,故A错误;F2与物体受到的静摩擦力等大反向,并不是物体受到的静摩擦力,C错误;F1、F2不能与物体的重力G同时作为物体受到的力,D错误;物体对斜面的压力的大小等于重力G的分力F1=Gcos α,方向与F1方向相同,B正确。
【拔高】1、(多选)将物体所受重力按力的效果进行分解,下列图中正确的是()【答案】ABD【解析】A项中物体重力分解为垂直于斜面使物体压紧斜面的分力G1和沿斜面向下使物体向下滑的分力G2;B项中物体的重力分解为沿两条细绳使细绳张紧的分力G1和G2,A、B项图均画得正确。
C项中物体的重力应分解为垂直于两接触面使物体压紧两接触面的分力G1和G2,故C项图画错。
D项中物体的重力分解为水平向左压紧墙的分力G1和沿绳向下使绳张紧的分力G2,故D项图画得正确。
2、如图7所示,一个物体受到三个共点力F1、F2、F3的作用,若将它们平移并首尾相接,三个力矢量组成了一个封闭三角形,则物体所受的这三个力的合力大小为()图7A.2F1 B.F2C.2F3 D.0【答案】D【解析】由矢量三角形法则可以看出,首尾相接的任意两个力的合力必与第三个力大小相等、方向相反,所以这三个力的合力为零,故本题答案为D。
3、某物体同时受到同一平面内的三个共点力作用,在如图8所示的四种情况中(坐标纸中每格的边长表示1 N大小的力),该物体所受的合外力大小正确的是()图8A.图甲中物体所受的合外力大小等于4 NB.图乙中物体所受的合外力大小等于2 NC.图丙中物体所受的合外力等于0D.图丁中物体所受的合外力等于0【答案】D【解析】图甲中,先将F1与F3合成,然后再由勾股定理求得合力大小等于5 N,选项A错误;图乙中,先将F1与F3正交分解,再合成,求得合力大小等于5 N,选项B错误;图丙中,可将F3正交分解,求得合力大小等于6 N,选项C错误;根据三角形定则,图丁中合力等于0,选项D正确。