3.5力的分解
台山市华侨中学高一备课组
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=,G2=Ctana
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、P151、2、3、4
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。
课件15张PPT。五、力的分解主讲:李明瑞1、力的合成
2、力的合成遵循平行四边形定则复习引入:力可以合成,是否也可以分解呢?求一个已知力的分力叫做力的分解一、力的分解法则1、力的分解是力的合成的逆运算2、力的分解同样遵守平行四边行定则
分力F1、F2合力F力的合成力的分解 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.注意:几个分力与原来那个力是等效的,它们可以互相代替,
并非同时并存!!!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.二、力的分解有唯一解的条件2、已知合力和一个分力的大小和方向,求另一个分力的大小和方向。1、已知合力和两个分力的方向,求两个分力的大小。F1F2F2按力所产生的实际作用效果进行分解三、确定分力原则例如:重力效果一:使物体沿斜面下滑效果二:使物体紧压斜面体会重力的作用效果G例1:倾角为θ的斜面上放有一个物体,如图所示。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?θ两个分力的大小为:学生分析:斜面倾角越大联系实际:高大的桥为什么要造很长的引桥?F1 增大, F2减小联系实际:镇海湾大桥要造很长的引桥就是为了减小桥面的坡度,从而减小F1 对汽车上坡和下坡的影响,使行车方便和安全q 1、某人用力F 斜向上拉物体,请分析力F 产生的效果。 两个分力的大小
为:巩固练习: 2、小球静止在斜面和垂直于斜面挡板之间,请分解小球所受的重力。F1/G = sinα F1=G sin α
F2/ G= cos α F2 = G cos α α所以,我们可以由力的作用效果来确定分力的方向. 3、小球静止在斜面和竖直挡板之间,请分解小球所受的重力。F1/G = tgα F1=G tg α
G/F2 = cos α F2 = G/ cos α 所以,我们可以由力的作用效果来确定分力的方向.把两个矢量首尾相接从而求出合矢量,这个方法叫做三角形定则。五、三角形定则矢量和标量:1.矢量:在物理学中,有大小,有方向,又遵守平行四边形定则的物理量叫做矢量.
如:力、速度等
2.标量:在物理学中,只有大小、没有方向的物理量叫做标量.
如:时间、质量、长度等课堂小结:1、什么是力的分解?2、如何进行力的分解?3、矢量在运算中用什么法则?(按力所产生的实际作用效果进行分解)(三角形定则 或 平行四边形定则)作业:课后习题1、2、3