2011年高一物理全案:3.5《力的分解》(新人教版必修1)

文档属性

名称 2011年高一物理全案:3.5《力的分解》(新人教版必修1)
格式 zip
文件大小 843.5KB
资源类型 教案
版本资源 人教版(新课程标准)
科目 物理
更新时间 2011-09-16 14:55:11

文档简介

(共16张PPT)
复习:
1、有两个矢量,方向在一条直线上,a知量为正,b知量为负。可以确定的是:
(A)a矢量大于b矢量
(B)b矢量大于a矢量
(C)a矢量与b矢量方向相反
(D) a矢量与b矢量之和一定为零
一、力的分解:
是力人合成的逆运算,同样遵循平行四边形定则
1、力的分解方法:
以已知为平行四边形的对角线,跟已知力共点的平行四边形的两个邻边就是这个已知力的两个分力
F=G
G
o
F=G
G
o
F1
F2
o
F1、F2即为F的分力
演示和举例:
2、分力的确定:
(1)已知对角线决定平行四边形邻边的任意性:
①已知两个分力的方向:
②已知一个分力的大小和方向:
提问:
已知二个分力的大小,则二个分力的方向是否也将唯一确定?
F
F1
F2
F1’
F2’
F
θ
F1
(二)实际物理问题是由力的效果确定分力的方向:
G
G1
G2
θ
例:
(1)一个物体放在斜面上:
探究问题:
(1)把一个力分解成二个分力,两个分力的性质与合力对比是否可能不同?
(2)上例中重力的分力G2是否就是物块对斜面的压力?
(2)重为G的物块挂在轻杆与细绳组成的支架上:
巩固练习:
1、把一个力F分解,要求一个分力的方向与F成 ( ),另一个分力具有最小值,请你画出两个分力并写出大小?
2、把一个力F分解成两个力F1、F2,已知一个分力F1的方向和另一个分力F2的大小 ,它的解:
(A)一定是唯一解 (B)可能有唯一解
(C)可能无解 (D)可能有两个解“力的分解”教案设计
江苏省太仓高级中学 肖建华
教学目标21世纪教育网 知识与能力[来源:21世纪教育网][21世纪教育网] (1)正确理解分力的概念,理解力的分解的含义。21世纪教育网(2)会用计算法根据平行四边形定则求分力。21世纪教育网21世纪教育网(3)初步掌握根据力的实际作用效果确定分力方向的原则。21世纪教育网[来源:21世纪教育网]
过程与方法 (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,培养理论联系实际的科学思想。
情感态度与价值观 (1)培养学生对科学的好奇心与求知欲(2)通过讨论与交流等活动,培养学生与他人进行交流与反思的习惯。发扬与他人合作的精神,分享实验探究成功后的喜悦之情。
教材分析 教学重点 运用平行四边形进行力的分解。
教学难点 在具体问题中如何根据实际情况将一个力进行合理的分解。
教学准备 实验准备 (1)演示用具:托盘秤、弹性斜面、挂物支架、重物、海绵、木板斜面及挡板。(2)分组用具:橡皮筋、铅笔、棉线、200g钩码几个、米尺、三角板、直尺、圆规。
课件准备 课件:用Powerpoint做的教学课件
评价标准 形成性评价:学生在探究过程中体现出的参与的欲望与团队的合作精神以及在实验过程中反映出的实验动手能力和分析解决问题的能力。终结性评价:学生获得的实验体验和数据的准确性。
教学流程图
教师活动 学生活动 预期问题
创设情景引入本课教学 呈现:南浦大桥、南京长江三桥的斜拉结构。把学生从熟悉的生活中带入物理情境,激发学生的求知欲望。 观看、欣赏、体会、思考、好奇
新课教学 呈现生活场景:拖拉机拉耙激发学生兴趣,做好学生已有生活经验知识和新知识的衔接。 引导学生发现问题,提出问题,讨论分析斜向上拉力的分解。
新课教学 引导学生讨论力的分解的一般原则。提出问题,引起学生的思维冲突,激发学生探究欲望 在学生已有的力的合成知识的基础上,讨论力的分解的一般原则,并能发现新的问题。
教师引导学生提出问题:实际问题中该如何确定分力? 进一步研究拖拉机拉耙和斜面上的物体。 学生分组讨论并利用身边物件,设计小实验亲身体验斜向上拉力和斜面上物体的重力的作用效果,得出实际问题中应按力的作用效果进行分解的结论。
进一步探究生活中的实例:塔吊。研究轻支架模型挂物拉力的作用效果。 学生分组讨论和设计不同实验亲身体验的力的作用效果,并进行交流,清晰的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。
教师利用自制教具,实验演示轻支架模型挂物拉力的作用效果。验证学生的结论。 根据研究结果在制造塔吊时合理选择不同的材料,做到理论联系实际。
学以致用 理论联系实际,学以致用 学生探究:测一根细线(头发丝)的最大承受拉力。学生设计并完成实验,交流各自结果。
课后作业 1.力的分解有确定解的讨论。2.探究刀、斧工具的原理。必修一 3.5 力的分解(学案)
课前预习学案
预习目标
说出力的分解的概念
知道力的分解要根据实际情况确定21世纪教育网
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.___________________叫做力的分解.
2、同一个力可以分解为无数对____、___________的分力。一个已知力究竟应该怎样分解,要根据______________。
3、既有____,又有_____,相加时遵从_______________________________的物理量叫做矢量.只有大小,没有方向,求和时按照_____________________的物理量叫做标量.
三、提出疑惑
__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
课内探究学案
一、学习目标21世纪教育网
(一)知识与技能
1、知道什么是分力及力的分解的含义。
2、理解力的分解的方法,会用三角形知识求分力。
(二)过程与方法
1、培养运用数学工具解决物理问题的能力。
2、培养用物理语言分析问题的能力。
(三)情感、态度与价值观
通过分析日常现象,养成探究周围事物的习惯。
二、重点难点 力的分解
三、学习过程
自主学习
1、什么叫做力的分解?
2、如何得到一个力的分力?试求一水平向右、大小为10N的力的分力。(作图)
3、力的合成与力的分解是什么关系?
合作探究
农田耕作时,拖拉机斜向上拉耙(课本图)。
拖拉机拉着耙,对耙的拉力是斜向上的,这个力产生了两个效果;一方面使耙克服泥土的阻力前进;另一方面同时把耙往上提,使它不会插得太深。也就是一个力产生了两个效果(画出物体的受力示意图,如下)。
如果这两个效果是由某两个力分别产生的,使耙克服泥土的阻力前进的效果是由一个水平向前的力F1产生;把耙往上提,使它不会插得太深的效果是由一个竖直向上的力F2产生的。那F1、F2与拉力F是怎样的一种关系?
一种等效关系,也就是说是分力与合力的关系。
通常按力的实际作用效果来进行力的分解.
精讲点拨
思考分析:如图:将一木块放到光滑的斜面上,试分析重力的作用效果并将重力进行分解。
实例探究
1、一个力,如果它的两个分力的作用线已经给定,分解结果可能有 种(注意:两分力作用线与该力作用线不重合)
解析:作出力分解时的平行四边形,可知分解结果只能有1种。
2、一个力,若它的一个分力作用线已经给定(与该力不共线),另外一个分力的大小任意给定,分解结果可能有 种
答案:3种
3、有一个力大小为100N,将它分解为两个力,已知它的一个分力方向与该力方向的夹角为30°。那么,它的另一个分力的最小值是 N,与该力的夹角为
答案:50N,60°
矢量相加的法则21世纪教育网
既有大小,又有方向,并遵循平行四边形定则的物理量叫做矢量.只有大小而没有方向,遵循代数求和法则的物理量叫做标量.
力、速度是矢量;长度、质量、时间、温度、能量、电流强度等物理量是标量.
矢量和标量的根本区别就在于它们分别遵循两种不同的求和运算法则.
当堂检测
1、下列说法正确的是( )
已知一个力的大小和方向及它两个分力的方向,则这两个分力有唯一解。
已知一个力的大小和方向及它一个分力的大小和方向,则另一个分力有无数解。
已知一个力的大小和方向及它一个分力的方向,则它另一个分力有无数解,但有最小值。
已知一个力的大小和方向及它一个分力的方向和另一个分力的大小,则两个分力有唯一解。
2、下列有关说法正确的是 (   )
A.一个2N的力能分解为7N和4N的两个分力
B.一个2N的力能分解为7N和9N的两个分力
C.一个6N的力能分解为3N和4N的两个分力
D.一个8N的力能分解为4N和3N的两个分力
3、在光滑的斜面上自由下滑的物体所受的力为( )
A.重力和斜面的支持力 B.重力、下滑力和斜面的支持力
C.重力和物体对斜面的压力 D.重力、下滑力、斜面的支持力和紧压斜面的力[来源:21世纪教育网]
4、将80N的力分解,其中一个分力F1与它的夹角为30 度,
1、当另一个分力F2最小时求F1的大小。
2、当F2=50N时求F1的大小。
5、如右图示,一个半径为r,重为G的圆球被长为r的细线AC悬挂在墙上,
求球对细线的拉力F1和球对墙的压力F2.21世纪教育网
课后练习与提高:
1.如图1—6—6所示,力F分解为F1、F2两个分力,则下列说法正确的是
A.F1、F2的合力就是F
B.由F求F1或F2叫做力的分解
C.由F1、F2求F叫做力的合成
D.力的合成和分解都遵循平行四边形定则?
答案:ABCD
2.如图1—6—7所示,细绳MO与NO所能承受的最大拉力相同,长度MO>NO,则在不断增加重物G的重力过程中(绳OC不会断)21世纪教育网
图1—6—7
A.ON绳先被拉断?
B.OM绳先被拉断?
C.ON绳和OM绳同时被拉断?
D.因无具体数据,故无法判断哪条绳先被拉断
答案:A21世纪教育网
3.如图1—6—8所示,一个半径为r,重为G的光滑均匀球,用长度为r的细绳挂在竖直光滑的墙壁上,则绳子的拉力F和球对墙壁压力FN的大小分别是
4.如图1—6—9所示:三个共点力,F1=5 N,F2=10 N,F3=15 N,θ=60°,它们的合力的x轴分量Fx为 N,y轴分量Fy为 N,合力的大小为 N,合力方向跟x轴的正方向夹角为 .
图1—6—9
答案:15 5 10 30°?
5.如图1—6—10所示,三角形轻支架ABC的边长AB=20 cm,BC=15 cm.在A点通过细绳悬挂一个重30 N的物体,则AB杆受拉力大小为 N,AC杆受压力大小为 N.
图1—6—10
答案:40 50?
6.如图1—6—11所示是一表面光滑,所受重力可不计的尖劈(AC=BC,∠ACB=θ)插在缝间,并施以竖直向下的力F,则劈对左、右接触点的压力大小分别是__________,__________.
图1—6—11
21世纪教育网
图1—6—13
A.当F1>Fsinθ时,肯定有两组解
B.当F>F1>Fsinθ时,肯定有两组解
C.当F1<Fsinθ时,有惟一一组解
D.当F1<Fsinθ时,无解
答案:BD
9.如图1—6—14所示,将质量为m的小球,用长为L的轻绳吊起来,并靠在光滑的半径为r的半球体上,绳的悬点A到球面的最小距离为d.(1)求小球对绳子的拉力和对半球体的压力.(2)若L变短,问小球对绳子的拉力和对半球体的压力如何变化??
图1—6—14
解析:(1)将小球受到的重力按作用效果分解,做出平行四边形如图所示,由三角形ABO与三角形BF2G相似,对应边成比例得[来源:21世纪教育网]
又因为G=mg?
导出 F2=
F1=
由上式可得小球对绳子的拉力为,小球对半球体的压力为.
(2)当L变短时,F2=减小,F1=不变,所以,小球对绳子的拉力减小,小球对半球体的压力不变.?
答案:(1)拉力:;压力:
(2)若L变短,小球对绳子的拉力减小,小球对半球体的压力不变.
A
C
O
r
r