高中力的分解教案
發(fā)表時(shí)間:2020-07-10高一物理《力的分解》教學(xué)設(shè)計(jì)。
俗話說(shuō),凡事預(yù)則立,不預(yù)則廢。高中教師要準(zhǔn)備好教案,這是高中教師需要精心準(zhǔn)備的。教案可以讓學(xué)生們能夠更好的找到學(xué)習(xí)的樂(lè)趣,幫助高中教師緩解教學(xué)的壓力,提高教學(xué)質(zhì)量。您知道高中教案應(yīng)該要怎么下筆嗎?考慮到您的需要,小編特地編輯了“高一物理《力的分解》教學(xué)設(shè)計(jì)”,相信能對(duì)大家有所幫助。
高一物理《力的分解》教學(xué)設(shè)計(jì)課題
摩擦力
教
學(xué)
目
的
一、知識(shí)目標(biāo):
1、知道滑動(dòng)摩擦力產(chǎn)生的條件,會(huì)判斷滑動(dòng)摩擦力的方向。
2、知道滑動(dòng)摩擦力的大小跟什么有關(guān),知道滑動(dòng)摩擦力跟壓力成正比。
3、知道凈摩擦力產(chǎn)生的條件,會(huì)判決靜摩擦力的方向,知道最大靜摩擦力。
二、能力目標(biāo):
通過(guò)學(xué)生自己實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題,解決問(wèn)題的能力。
三、德育目標(biāo):
在研究問(wèn)題時(shí),要突出主要矛盾,忽略次要因素的思維方法。
學(xué)
法引導(dǎo)
利用實(shí)驗(yàn)演示、分組,通過(guò)現(xiàn)象找本質(zhì)。對(duì)摩擦力的規(guī)律及相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的判定,則需通過(guò)教師的歸納總結(jié)。動(dòng)摩擦力、靜摩擦力可通過(guò)對(duì)比教學(xué)進(jìn)行。
重點(diǎn)
難點(diǎn)
教學(xué)重點(diǎn):
1、滑動(dòng)摩擦力產(chǎn)生的條件及規(guī)律,并會(huì)用F摩=uFn解決具體問(wèn)題
2、靜摩擦力產(chǎn)生的條件及規(guī)律,正確理解最大靜摩擦力的概念。
教學(xué)難點(diǎn):
1、正壓力FN的確定;2、靜摩擦力有無(wú)、大小的判定
教
具
帶繩的木塊、小鐵塊、彈簧秤(學(xué)生用,二人一組),學(xué)生自己一人備一塊小毛巾)
整
體
感
知
摩擦力是力學(xué)中三大性質(zhì)力之一,正確認(rèn)識(shí)摩擦力對(duì)后面知識(shí)的學(xué)習(xí)有著至關(guān)重要的作用。因此在教學(xué)中應(yīng)根據(jù)重、難點(diǎn),師生共同設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),用實(shí)驗(yàn)進(jìn)行研究,培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)、觀察、操作能力,培養(yǎng)學(xué)生正確的認(rèn)識(shí)能力。要讓學(xué)生在學(xué)習(xí)知識(shí)的同時(shí),掌握科學(xué)研究方法提高科學(xué)素養(yǎng)。
教
學(xué)
過(guò)
程
教
學(xué)
過(guò)
程
教
學(xué)
過(guò)
程
教
學(xué)
過(guò)
程
教
學(xué)
過(guò)
程
一、導(dǎo)入新課
同學(xué)們,在桌子上給文具盒一個(gè)初速度,文具盒最終會(huì)停下來(lái),這說(shuō)明什么問(wèn)題?
學(xué)生答:有阻礙它前進(jìn)的力。
師問(wèn):那這個(gè)力是誰(shuí)給的,在什么情況下產(chǎn)生這個(gè)力呢?
引導(dǎo)回答:與桌面接觸,且有相對(duì)滑動(dòng),才產(chǎn)生這個(gè)力。
師:對(duì),這就是初中已經(jīng)有了的概念,滑動(dòng)摩擦力。今天,我們將進(jìn)一步學(xué)習(xí)有關(guān)摩擦力的知識(shí)。
二、新課教學(xué)
(一)用投影片出示學(xué)習(xí)目標(biāo):
1、知道滑動(dòng)摩擦力產(chǎn)生的條件,會(huì)正確判決滑動(dòng)摩擦力的方向。
2、理解滑動(dòng)摩擦定律和公式,會(huì)用F=uFn計(jì)算有關(guān)題目。
3、知道摩擦因數(shù)u的大小與接觸面的材料和粗糙程度有關(guān)。
4、知道靜摩擦力產(chǎn)生的條件,并知道有最大值、且比滑動(dòng)摩擦力稍大。
(二)學(xué)習(xí)目標(biāo)完成過(guò)程
1、滑動(dòng)摩擦
板書剛才學(xué)生的總結(jié):
滑動(dòng)摩擦力:相互接觸的兩物體,一個(gè)物體在另一物體表面相對(duì)滑動(dòng)時(shí)受到的阻礙它相對(duì)滑動(dòng)的力。
【學(xué)生實(shí)驗(yàn)1】:讓學(xué)生用彈簧秤拉著木塊在桌面上緩慢運(yùn)動(dòng),保證彈簧秤的示數(shù)不變。就可以維持木塊勻速前進(jìn),這時(shí)物塊和桌面的滑動(dòng)摩擦力是多大?方向如何?
【學(xué)生實(shí)驗(yàn)2】:再在木塊上加一鐵塊,同樣維持物塊勻速前進(jìn)。這時(shí)滑動(dòng)摩擦力變了嗎?說(shuō)明什么道理?
學(xué)生回答:滑動(dòng)摩擦力變大,說(shuō)明滑動(dòng)摩擦力的大小跟兩物體之間的正壓力有關(guān),且正壓力越大,滑動(dòng)摩擦力越大。
【學(xué)生實(shí)驗(yàn)3】:更換實(shí)驗(yàn)條件,把木塊放在毛巾上拉動(dòng),同樣維持其勻速運(yùn)動(dòng),觀察彈簧秤的示數(shù),發(fā)現(xiàn)比在桌面上的要大,說(shuō)明什么問(wèn)題?
引導(dǎo)學(xué)生答:說(shuō)明接觸面越粗糙,滑動(dòng)摩擦力越大。
老師歸納:經(jīng)實(shí)驗(yàn)證明,滑動(dòng)摩擦力的大小與相互之間的正壓力FN成正比,還與接觸面的粗糙程度、材料有關(guān)。關(guān)系式表達(dá)為F=μFN,μ是動(dòng)摩擦因數(shù),由接觸面的材料和粗糙程度決定,是沒(méi)有單位的,μ是F與FN的比值。
滑動(dòng)摩擦力的放向總是與接觸面相切,且與相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反。
2、知識(shí)反饋性練習(xí)(出示投影片)
(1)關(guān)于滑動(dòng)摩擦力,下列說(shuō)法正確的是:
A、物體在支持面上的滑動(dòng)速度越大,滑動(dòng)摩擦力也一定越大;
B、滑動(dòng)摩擦力的方向一定與物體相對(duì)支持面的滑動(dòng)方向相反;
C、接觸面的滑動(dòng)摩擦系數(shù)越大,滑動(dòng)摩擦力也越大;
D、滑動(dòng)摩擦力的方向與物體運(yùn)動(dòng)方向相反。
(2)用100N的力在水平方向勻速推動(dòng)重500N的箱子,那接觸面的滑動(dòng)摩擦力是多大?μ值為多大?
師生共評(píng)每一句話的錯(cuò)誤在哪里?應(yīng)該怎樣理解。
強(qiáng)調(diào):滑動(dòng)摩擦力的方向與物體相對(duì)接觸面的運(yùn)動(dòng)方向相反,而不能說(shuō)與物體運(yùn)動(dòng)方向相反。
3、滾動(dòng)摩擦:一個(gè)物體在另一個(gè)物體表面滾動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的摩擦。
〖提問(wèn)〗:車輪、滾動(dòng)軸承為什么都做成圓的?
引導(dǎo)學(xué)生答:因?yàn)闈L動(dòng)摩擦要比滑動(dòng)摩擦小得多。
4、靜摩擦:
〖提問(wèn)〗:把一個(gè)很重的鐵球放在地上,一只小螞蟻能不能推動(dòng)?
學(xué)生:推不動(dòng)。
〖提問(wèn)〗:如果地面是光滑的呢?
學(xué)生:有的認(rèn)為推動(dòng),有的認(rèn)為推不動(dòng)。
老師強(qiáng)調(diào):到底推動(dòng)推不動(dòng)?
學(xué)生甲:推動(dòng)推不動(dòng),不是看鐵球的重要,要看與地面的摩擦力有多大?比如一輛汽車,兩三個(gè)人搬不動(dòng),但可以推得動(dòng)。
老師:對(duì),分析得太好了。在水平地面上是否推動(dòng)物體,不取決于這個(gè)物體重量的大小。如果地面光滑,重力不會(huì)影響水平方向的運(yùn)動(dòng),如果地面粗糙,推力大于物體與地面間的最大凈摩擦力,就推得動(dòng),下面我們來(lái)研究靜摩擦力。
(1)教師演示:用力推講桌。
①開始用很小的推力,推不動(dòng),分析講桌受力情況。
②再用稍大的力推,還靜止不動(dòng),分析受力情況
③繼續(xù)增大推力,講桌開始運(yùn)動(dòng),分析受力情況。
分析:講桌在推力作用下相對(duì)地面靜止,但在沿這個(gè)力的方向上有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì),就是因?yàn)橹v桌跟地板之間發(fā)生了摩擦。這個(gè)摩擦力和推力都作用在講桌上,他們的大小相等,方向相反,彼此平衡,因此講桌保持不動(dòng),這時(shí)發(fā)生的摩擦叫靜摩擦。靜摩擦力的方向總是跟接觸面相切,跟物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反。
〖提問(wèn)〗:那靜摩擦力的大小如何確定呢?有什么規(guī)律呢?請(qǐng)同學(xué)們自己動(dòng)作實(shí)驗(yàn)得出結(jié)論。
學(xué)生兩人一組,木塊靜止地放毛巾上,開始用較小的力拉木塊,木塊靜止,記下拉力大小,慢慢增加拉力,木塊仍靜止,記下拉力的大小。繼續(xù)增大拉力,木塊剛開始動(dòng),記下拉力的大小。然后保持勻速運(yùn)動(dòng),記下拉力的大小。
出示投影片、填表過(guò)程
測(cè)力計(jì)
讀數(shù)
拉力
方向
摩擦力大小
摩擦力
方向
1
靜摩擦力1
2
靜摩擦力2
3
最大靜摩擦力
4
滑動(dòng)摩擦力
結(jié)論:最大靜摩擦力就是物體剛開始運(yùn)動(dòng)時(shí)所需的最小推力。
是實(shí)驗(yàn)得到:靜摩擦力隨著推理的增大而增大,它的極限值就是最大靜摩擦力??梢?jiàn),靜摩擦力是一個(gè)變力,變化范圍為:0<F靜≤Fmax
(2)靜摩擦力的作用
拿在手中的東西不會(huì)滑落
把線織成布,用布縫衣服,也是靠紗線之間的靜摩擦力的作用。
(3)反饋練習(xí):(出示投影片)
斜面上有一物體,質(zhì)量為m,在斜面上靜止不動(dòng),m受摩擦力嗎?為什么?
三、小結(jié)
相關(guān)知識(shí)
高一物理教案:《力的分解》教學(xué)設(shè)計(jì)(二)
一名優(yōu)秀負(fù)責(zé)的教師就要對(duì)每一位學(xué)生盡職盡責(zé),高中教師要準(zhǔn)備好教案,這是每個(gè)高中教師都不可缺少的。教案可以讓學(xué)生更好的吸收課堂上所講的知識(shí)點(diǎn),減輕高中教師們?cè)诮虒W(xué)時(shí)的教學(xué)壓力。你知道怎么寫具體的高中教案內(nèi)容嗎?考慮到您的需要,小編特地編輯了“高一物理教案:《力的分解》教學(xué)設(shè)計(jì)(二)”,僅供參考,希望能為您提供參考!
高一物理教案:《力的分解》教學(xué)設(shè)計(jì)(二)
一、設(shè)計(jì)思路
力的分解是力的合成的逆運(yùn)算,本節(jié)課從知識(shí)內(nèi)容和學(xué)生學(xué)情來(lái)看有兩大突出特點(diǎn),即:知識(shí)不難,難在應(yīng)用;學(xué)生困惑,惑在實(shí)際。
所以本節(jié)課的教學(xué)設(shè)計(jì)采用了教師引領(lǐng)→學(xué)生暴露思維難點(diǎn)→創(chuàng)設(shè)情境→分層探究→突破難點(diǎn)的設(shè)計(jì)思路,從三個(gè)情景中概括出三個(gè)基本物理模型,并展開學(xué)習(xí),最后在還原到實(shí)際生活中,解決實(shí)際的問(wèn)題。在具體教學(xué)設(shè)計(jì)上,力求給學(xué)生提供較多生活情境和參與的,通過(guò)學(xué)生親身感受力的作用效果,理解效果的客觀存在性,得到按效果分解的科學(xué)方法,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手操作和分析問(wèn)題、歸納問(wèn)題的能力,達(dá)成新課程理念中的三維目標(biāo)的立體整合。
二、教材分析
《力的分解》是靜力學(xué)中力的處理方法,是整個(gè)高中物理力學(xué)的基礎(chǔ)之一,與力的合成內(nèi)容相輔相承,本節(jié)課使用的是人教版高中物理必修一第三章《相互作用》第五節(jié)《力的分解》。教科書是通過(guò)例題來(lái)說(shuō)明如何根據(jù)力的實(shí)際效果和需要來(lái)分解的。實(shí)際上,學(xué)生接受的難度是很大的,為此,教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)中特別強(qiáng)調(diào)用實(shí)驗(yàn)來(lái)引領(lǐng)學(xué)生,讓學(xué)生觀察和體感“力的實(shí)際效果”。
三、學(xué)情分析
本節(jié)授課的對(duì)象是高一普通班的學(xué)生,基礎(chǔ)知識(shí)不是很扎實(shí),學(xué)習(xí)能力也很有限。而力的分解及力的合成,是高中物理學(xué)習(xí)遇到的又一個(gè)重點(diǎn)難點(diǎn),是今后矢量分析的基礎(chǔ),我充分地認(rèn)識(shí)到這節(jié)課的重要性,也意識(shí)到這節(jié)課的難度,以學(xué)生的認(rèn)識(shí)水平為起點(diǎn),由感性到理性通過(guò)由淺入深、由簡(jiǎn)入繁的三個(gè)物理模型,從學(xué)生的生活體驗(yàn)入手,總結(jié)出物理模型后,通過(guò)學(xué)生的活動(dòng)探究“按效果分解”來(lái)分解力,放手讓學(xué)生做、學(xué)生講,盡可能做到讓學(xué)生在“活動(dòng)”中學(xué)習(xí),在“主動(dòng)”中發(fā)展,在“合作”中增知,在“探究”中創(chuàng)新,充分體現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性。問(wèn)題讓學(xué)生自己去解決,規(guī)律讓學(xué)生自己去發(fā)現(xiàn),方法讓學(xué)生自己去尋找,結(jié)果讓學(xué)生自己去探究。
四、教學(xué)目標(biāo)
知識(shí)與技能
(1)理解力的分解的概念,理解力的分解是力的合成的逆運(yùn)算,遵循平行四邊形定則。
(2)初步掌握“實(shí)際問(wèn)題中,一般要根據(jù)力的作用效果確定分力的方向”;
(3)會(huì)用作圖法和直角三角形的知識(shí)求分力。
(4)初步學(xué)會(huì)用力的分解知識(shí)解釋一些簡(jiǎn)單的物理現(xiàn)象。
過(guò)程與方法
(1)強(qiáng)化“等效替代”的思想。
(2)培養(yǎng)觀察、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?/p>
(3)培養(yǎng)運(yùn)用數(shù)學(xué)工具解決物理問(wèn)題的能力。
(4)培養(yǎng)用物理語(yǔ)言分析問(wèn)題的能力。
情感態(tài)度與價(jià)值觀:
(1)通過(guò)聯(lián)系生活實(shí)際情景,激發(fā)求知欲望和探究的興趣。
(2)通過(guò)對(duì)力的分解實(shí)際應(yīng)用的分析與討論,養(yǎng)成理論聯(lián)系實(shí)際的自覺(jué)性。
(3)通過(guò)分組實(shí)驗(yàn)體驗(yàn)分工合作在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的重要作用,增強(qiáng)合作意識(shí)。
五、教學(xué)重難點(diǎn)
力的平行四邊形定則的應(yīng)用,按力的實(shí)際作用效果進(jìn)行力的分解
六、教學(xué)過(guò)程
(一)實(shí)驗(yàn)激趣,引入新課
演示實(shí)驗(yàn):一根細(xì)線中間懸掛一重物,兩手各執(zhí)繩的一端。當(dāng)兩只手逐漸分開的過(guò)程中,會(huì)發(fā)生什么?
教師引導(dǎo):原本可以承受物體的重力的細(xì)線,隨著兩段之間的夾角逐漸增大,卻突然斷掉,這是為什么?
通過(guò)演示實(shí)驗(yàn),引起學(xué)生認(rèn)知沖突,激發(fā)學(xué)生探究物理規(guī)律的興趣,為《力的分解》的學(xué)習(xí)打下伏筆。
(二)建構(gòu)概念——力的分解
1.展示圖片,創(chuàng)設(shè)物理情景
教師利用多媒體展示人拉汽車、行李箱的圖片,讓學(xué)生回歸到學(xué)生生活的情景。
教師設(shè)問(wèn)引導(dǎo)學(xué)生思考:汽車和行李箱受到人什么方向力的作用?這個(gè)力對(duì)車和箱子有什么樣的作用效果?
高中物理《力的分解》教學(xué)設(shè)計(jì)2.任務(wù)——探究作用效果
演示實(shí)驗(yàn)1:學(xué)生演示斜拉行李箱向前運(yùn)動(dòng),學(xué)生在教師的引導(dǎo)下理解,斜向上拉動(dòng)平面物體會(huì)產(chǎn)生水平向前的作用效果
演示實(shí)驗(yàn)2:利用小車代替行李箱,模擬拉箱的過(guò)程,用塑料板擴(kuò)大小車的運(yùn)動(dòng)的范圍,教師打開電子秤的電源,斜拉小車讓其運(yùn)動(dòng),讓學(xué)生讀數(shù)并記下運(yùn)動(dòng)前后的示數(shù)。教師可以先讓學(xué)生記錄小車沒(méi)被拉動(dòng)時(shí)的示數(shù),然后觀察物體受到斜向上的力作用后的示數(shù),再進(jìn)行比較。
學(xué)生總結(jié):這個(gè)斜向上的力產(chǎn)生兩個(gè)作用效果:水平方向拉物體的效果(相當(dāng)于F1)和豎直方向提物體的效果(相當(dāng)于F2)。
教師追問(wèn):若要同F(xiàn)你可以用幾個(gè)力來(lái)代替這個(gè)力對(duì)物體產(chǎn)生相同的作用效果嗎?同時(shí)回憶分力和合力的概念。
3、教師引入力的分解的概念。
正如剛才的過(guò)程,求一個(gè)已知力的分力叫做力的分解。
學(xué)生思考:分力和合力能代替的前提是什么?
教師引導(dǎo)學(xué)生思考力的分解和力的合成的關(guān)系。力的分解前提是要“等效”,強(qiáng)調(diào)“等效替代”思想。(板書)當(dāng)它們分別作用到同一物體上時(shí),產(chǎn)生的效果相同,可以互相替代.因此,一個(gè)力跟它的分力是一種等效替代關(guān)系.力的合成遵循平行四邊形法則,那么它的逆運(yùn)算力的分解,同樣也遵循平行四邊形法則。
4.探究力的分解的多樣性
教師在預(yù)備的學(xué)案里讓學(xué)生自主探究:已知一個(gè)力的大小,方向,用平行四邊形法則進(jìn)行分解的.如果沒(méi)有兩個(gè)方向這一條件的限制,僅僅知道一個(gè)力的大小和方向,能否進(jìn)行分解呢?如圖2所示,沒(méi)有限制的情況下,同一條對(duì)角線可以作出多少個(gè)平行四邊形? 學(xué)生通過(guò)自主探究得出結(jié)論。
教師用多媒體再次演示二維動(dòng)畫效果的圖像,讓學(xué)生深刻、直觀地感受到力的分解的多樣性。也可以說(shuō)力的分解的答案是不確定的。
教師適時(shí)設(shè)問(wèn)過(guò)渡到下個(gè)環(huán)節(jié)教學(xué):既然沒(méi)有限制,可以將一個(gè)確定的力分解為無(wú)數(shù)對(duì)大小、方向不同的分力。那么一個(gè)已知力究竟應(yīng)該怎樣進(jìn)行分解呢?
在具體問(wèn)題中,為了使力的分解有意義,對(duì)一個(gè)已知力可根據(jù)這個(gè)力產(chǎn)生的實(shí)際效果來(lái)進(jìn)行分解的。那么,在實(shí)際應(yīng)用中怎樣分已知力呢?從之前的例子可以看到,我們是按拉力對(duì)實(shí)際作用效果來(lái)分解的.這種根據(jù)力的作用效果來(lái)判斷方向的方法有沒(méi)有普遍意義呢?
教師繼續(xù)追問(wèn):力的作用效果有哪些呢?
學(xué)生回憶:發(fā)生形變和改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),所以我們也是從這兩個(gè)角度去找到力的實(shí)際效果。
高一物理《力的分解》復(fù)習(xí)學(xué)案
高一物理《力的分解》復(fù)習(xí)學(xué)案
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
1.理解力的分解概念,強(qiáng)化“等效替代”的物理思想。
2.理解力的分解是力的合成的逆運(yùn)算。
3.會(huì)用作圖法和直角三角形的知識(shí)求分力。
4.掌握一般情況下力的分解要根據(jù)實(shí)際需要來(lái)確定分力的方向,能應(yīng)用力的分解知識(shí)分析日常生活中的有關(guān)問(wèn)題。
【學(xué)習(xí)重點(diǎn)】力的分解概念,用力的分解知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題。
【知識(shí)回顧】
一、力的分解
1.定義:求一個(gè)力的的過(guò)程.
力的分解是的逆運(yùn)算.
2.遵循的原則
(1)定則.(2)三角形定則.
3.分解方法
(1)效果分解法.如圖3所示,物體重力G的兩個(gè)作用效果,一是使物體沿斜面下滑,二是使物體壓緊斜面,這兩個(gè)分力與合力間遵循平行四邊形定則,其大小分別為
G1=Gsinθ,G2=Gcosθ.
按力的作用效果分解(思路圖)
(2)正交分解法.
(1)定義:將已知力按互相垂直的兩個(gè)方向進(jìn)行分解的方法.
(2)建立坐標(biāo)軸的原則:一般選共點(diǎn)力的作用點(diǎn)為原點(diǎn),在靜力學(xué)中,以少分解力和容易分解力為原則(使盡量多的力分布在坐標(biāo)軸上);在動(dòng)力學(xué)中,往往以加速度方向和垂直加速度方向?yàn)樽鴺?biāo)軸建立坐標(biāo)系.
(3)方法:物體受到多個(gè)力F1、F2、F3、…作用,求合力F時(shí),可把各力向相互垂直的x軸、y軸分解.
x軸上的合力Fx=Fx1+Fx2+Fx3+…
y軸上的合力Fy=Fy1+Fy2+Fy3+…
【習(xí)題專練】
一、力的分解概念典型習(xí)題精煉
1、如圖所示,將光滑斜面上物體的重力mg分解為F1、F2兩個(gè)力,下列結(jié)論正確的是()
A.F1是斜面作用在物體上使物體下滑的力,F2是物體對(duì)斜面的正壓力
B.物體受mg、FN、F1、F2四個(gè)力作用
C.物體只受重力mg和彈力FN和摩擦力Ff的作用
D.力FN、F1、F2三個(gè)力的作用效果跟mg、FN兩個(gè)力的作用效果相同
2、關(guān)于合力與其兩個(gè)分力的關(guān)系,下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是()
A.合力的作用效果與兩個(gè)分力共同作用的效果相同
B.合力的大小一定等于兩個(gè)分力的代數(shù)和
C.合力可能小于它的任一分力
D.合力大小可能等于某一分力的大小
3、如圖所示,重力為G的物體靜止在傾角為α的斜面上,將重力G分解為垂直斜面向下的力F1和平行斜面向下的力F2,那么()
A.F1不是物體對(duì)斜面的壓力
B.F2就是物體受到的靜摩擦力
C.物體對(duì)斜面的壓力方向與F1的方向相同,大小為Gcosα
D.物體受到重力、斜面對(duì)物體的支持力、靜摩擦力、F1和F2五個(gè)力的作用
第三部分:力的分解的應(yīng)用典型習(xí)題精煉,小組討論5分鐘,教師指導(dǎo)
1、在災(zāi)后救援行動(dòng)中,千斤頂發(fā)揮了很大作用,如圖所示為剪式千斤頂,當(dāng)搖動(dòng)把手時(shí),螺紋軸就能迫使千斤頂?shù)膬杀劭繑n,從而將汽車頂起。當(dāng)車輪剛被頂起時(shí)汽車對(duì)千斤頂?shù)膲毫?.0×105N,此時(shí)千斤頂兩臂間的夾角為120,則下列判斷正確的是()
A.此時(shí)兩臂受到的壓力大小均為1.0×105N
B.此時(shí)兩臂受到的壓力大小均大于1.0×105N
C.若繼續(xù)搖動(dòng)把手,兩臂受到的壓力將增大
D.若繼續(xù)搖動(dòng)把手,兩臂受到的壓力將減小
2、如圖所示,拖拉機(jī)拉著耙耕地,拉力F與水平方向成α角,若將該力沿水平和豎直方向分解,則它的水平分力和豎直分力分別為()
A.FsinαFcosα
B.FcosαFsinα
C.Ftanα
D.
F
tanα
Ftanα
3、如圖所示,細(xì)繩MO與NO所能承受的最大拉力相同,長(zhǎng)度MONO,則在不斷增加重物G的重力過(guò)程中(繩OC不會(huì)斷)()
A.ON繩先被拉斷
B.OM繩先被拉斷
C.ON繩和OM繩同時(shí)被拉斷
D.條件不足,無(wú)法判斷
4、如圖所示,光滑斜面的傾角為θ,有兩個(gè)相同的小球,分別用光滑擋板A、B擋住。擋板A沿豎直方向,擋板B垂直斜面。試求:
(1)兩擋板受到小球壓力大小之比;
(2)斜面受到兩小球壓力大小之比。
5、有些人,比如電梯修理員、牽引專家和賽艇運(yùn)動(dòng)員,常需要知道繩或金屬線中的張力,可又不可能到那些繩、線的自由端去測(cè)量。一個(gè)英國(guó)公司制造出一種夾在繩子上的儀表,用一個(gè)杠桿使繩子的某中點(diǎn)有一個(gè)微小偏移量,如圖所示。儀表很容易測(cè)出垂直于繩的恢復(fù)力,推導(dǎo)一個(gè)能計(jì)算繩中張力的公式。如果偏移量為12mm,恢復(fù)力為300N,計(jì)算繩中張力。
第四部分:力的正交分解法典型習(xí)題精煉
1.已知直角坐標(biāo)系所在的平面內(nèi)有一個(gè)大小為10N的力作用于O點(diǎn),該力與x軸正方向間的夾角為30°,與y軸正方向之間的夾角為60°?,F(xiàn)將它分解到x軸和y軸方向上,則()
A.Fx=5N,F(xiàn)y=5N
B.Fx=5
高一物理力的合成與分解2
俗話說(shuō),磨刀不誤砍柴工。教師在教學(xué)前就要準(zhǔn)備好教案,做好充分的準(zhǔn)備。教案可以讓學(xué)生能夠在課堂積極的參與互動(dòng),幫助教師能夠井然有序的進(jìn)行教學(xué)。您知道教案應(yīng)該要怎么下筆嗎?下面是小編精心收集整理,為您帶來(lái)的《高一物理力的合成與分解2》,大家不妨來(lái)參考。希望您能喜歡!
3.4力的合成和分解教學(xué)目標(biāo):
1.理解合力、分力的概念,掌握矢量合成的平行四邊形定則。
2.能夠運(yùn)用平行四邊形定則或力三角形定則解決力的合成與分解問(wèn)題。
3.進(jìn)一步熟悉受力分析的基本方法,培養(yǎng)學(xué)生處理力學(xué)問(wèn)題的基本技能。
教學(xué)重點(diǎn):力的平行四邊形定則
教學(xué)難點(diǎn):受力分析
教學(xué)方法:講練結(jié)合,計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)
教學(xué)過(guò)程:
一、標(biāo)量和矢量
1.將物理量區(qū)分為矢量和標(biāo)量體現(xiàn)了用分類方法研究物理問(wèn)題的思想。
2.矢量和標(biāo)量的根本區(qū)別在于它們遵從不同的運(yùn)算法則:標(biāo)量用代數(shù)法;矢量用平行四邊形定則或三角形定則。
矢量的合成與分解都遵從平行四邊形定則(可簡(jiǎn)化成三角形定則)。平行四邊形定則實(shí)質(zhì)上是一種等效替換的方法。一個(gè)矢量(合矢量)的作用效果和另外幾個(gè)矢量(分矢量)共同作用的效果相同,就可以用這一個(gè)矢量代替那幾個(gè)矢量,也可以用那幾個(gè)矢量代替這一個(gè)矢量,而不改變?cè)瓉?lái)的作用效果。
3.同一直線上矢量的合成可轉(zhuǎn)為代數(shù)法,即規(guī)定某一方向?yàn)檎较?。與正方向相同的物理量用正號(hào)代入.相反的用負(fù)號(hào)代入,然后求代數(shù)和,最后結(jié)果的正、負(fù)體現(xiàn)了方向,但有些物理量雖也有正負(fù)之分,運(yùn)算法則也一樣.但不能認(rèn)為是矢量,最后結(jié)果的正負(fù)也不表示方向如:功、重力勢(shì)能、電勢(shì)能、電勢(shì)等。
二、力的合成與分解
力的合成與分解體現(xiàn)了用等效的方法研究物理問(wèn)題。
合成與分解是為了研究問(wèn)題的方便而引人的一種方法。用合力來(lái)代替幾個(gè)力時(shí)必須把合力與各分力脫鉤,即考慮合力則不能考慮分力,同理在力的分解時(shí)只考慮分力而不能同時(shí)考慮合力。
1.力的合成
(1)力的合成的本質(zhì)就在于保證作用效果相同的前提下,用一個(gè)力的作用代替幾個(gè)力的作用,這個(gè)力就是那幾個(gè)力的“等效力”(合力)。力的平行四邊形定則是運(yùn)用“等效”觀點(diǎn),通過(guò)實(shí)驗(yàn)總結(jié)出來(lái)的共點(diǎn)力的合成法則,它給出了尋求這種“等效代換”所遵循的規(guī)律。
(2)平行四邊形定則可簡(jiǎn)化成三角形定則。由三角形定則還可以得到一個(gè)有用的推論:如果n個(gè)力首尾相接組成一個(gè)封閉多邊形,則這n個(gè)力的合力為零。
(3)共點(diǎn)的兩個(gè)力合力的大小范圍是
|F1-F2|≤F合≤F1+F2
(4)共點(diǎn)的三個(gè)力合力的最大值為三個(gè)力的大小之和,最小值可能為零。
【例1】物體受到互相垂直的兩個(gè)力F1、F2的作用,若兩力大小分別為5N、5N,求這兩個(gè)力的合力.
解析:根據(jù)平行四邊形定則作出平行四邊形,如圖所示,由于F1、F2相互垂直,所以作出的平行四邊形為矩形,對(duì)角線分成的兩個(gè)三角形為直角三角形,由勾股定理得:
N=10N
合力的方向與F1的夾角θ為:
θ=30°
2.力的分解
(1)力的分解遵循平行四邊形法則,力的分解相當(dāng)于已知對(duì)角線求鄰邊。
(2)兩個(gè)力的合力惟一確定,一個(gè)力的兩個(gè)分力在無(wú)附加條件時(shí),從理論上講可分解為無(wú)數(shù)組分力,但在具體問(wèn)題中,應(yīng)根據(jù)力實(shí)際產(chǎn)生的效果來(lái)分解。
【例2】將一個(gè)力分解為兩個(gè)互相垂直的力,有幾種分法?
解析:有無(wú)數(shù)種分法,只要在表示這個(gè)力的有向線段的一段任意畫一條直線,在有向線段的另一端向這條直線做垂線,就是一種方法。如圖所示。
(3)幾種有條件的力的分解?
①已知兩個(gè)分力的方向,求兩個(gè)分力的大小時(shí),有唯一解。
②已知一個(gè)分力的大小和方向,求另一個(gè)分力的大小和方向時(shí),有唯一解。
③已知兩個(gè)分力的大小,求兩個(gè)分力的方向時(shí),其分解不惟一。
④已知一個(gè)分力的大小和另一個(gè)分力的方向,求這個(gè)分力的方向和另一個(gè)分力的大小時(shí),其分解方法可能惟一,也可能不惟一。
(4)用力的矢量三角形定則分析力最小值的規(guī)律:
①當(dāng)已知合力F的大小、方向及一個(gè)分力F1的方向時(shí),另一個(gè)分力F2取最小值的條件是兩分力垂直。如圖所示,F(xiàn)2的最小值為:F2min=Fsinα
②當(dāng)已知合力F的方向及一個(gè)分力F1的大小、方向時(shí),另一個(gè)分力F2取最小值的條件是:所求分力F2與合力F垂直,如圖所示,F(xiàn)2的最小值為:F2min=F1sinα?
③當(dāng)已知合力F的大小及一個(gè)分力F1的大小時(shí),另一個(gè)分力F2取最小值的條件是:已知大小的分力F1與合力F同方向,F(xiàn)2的最小值為|F-F1|
(5)正交分解法:?
把一個(gè)力分解成兩個(gè)互相垂直的分力,這種分解方法稱為正交分解法。
用正交分解法求合力的步驟:
①首先建立平面直角坐標(biāo)系,并確定正方向
②把各個(gè)力向x軸、y軸上投影,但應(yīng)注意的是:與確定的正方向相同的力為正,與確定的正方向相反的為負(fù),這樣,就用正、負(fù)號(hào)表示了被正交分解的力的分力的方向
③求在x軸上的各分力的代數(shù)和Fx合和在y軸上的各分力的代數(shù)和Fy合
④求合力的大小
合力的方向:tanα=(α為合力F與x軸的夾角)
【例3】質(zhì)量為m的木塊在推力F作用下,在水平地面上做勻速運(yùn)動(dòng).已知木塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為,那么木塊受到的滑動(dòng)摩擦力為下列各值的哪個(gè)?A.mgB.(mg+Fsinθ)
C.(mg+Fsinθ)D.Fcosθ
解析:木塊勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)受到四個(gè)力的作用:重力mg、推力F、支持力FN、摩擦力F.沿水平方向建立x軸,將F進(jìn)行正交分解如圖(這樣建立坐標(biāo)系只需分解F),由于木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng),所以,在x軸上,向左的力等于向右的力(水平方向二力平衡);在y軸上向上的力等于向下的力(豎直方向二力平衡).即
Fcosθ=F①
FN=mg+Fsinθ②
又由于F=FN③
∴F=(mg+Fsinθ)故B、D答案是正確的.
三、綜合應(yīng)用舉例
【例4】水平橫粱的一端A插在墻壁內(nèi),另一端裝有一小滑輪B,一輕繩的一端C固定于墻上,另一端跨過(guò)滑輪后懸掛一質(zhì)量m=10kg的重物,∠CBA=30°,如圖甲所示,則滑輪受到繩子的作用力為(g=10m/s2)
A.50NB.50NC.100ND.100N
解析:取小滑輪作為研究對(duì)象,懸掛重物的繩中的彈力是T=mg=10×10N=100N,故小滑輪受繩的作用力沿BC、BD方向的大小都是100N,分析受力如圖(乙)所示.∠CBD=120°,∠CBF=∠DBF,∴∠CBF=60°,⊿CBF是等邊三角形.故F=100N。故選C。
【例5】已知質(zhì)量為m、電荷為q的小球,在勻強(qiáng)電場(chǎng)中由靜止釋放后沿直線OP向斜下方運(yùn)動(dòng)(OP和豎直方向成θ角),那么所加勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)E的最小值是多少?
解析:根據(jù)題意,釋放后小球所受合力的方向必為OP方向。用三角形定則從右圖中不難看出:重力矢量OG的大小方向確定后,合力F的方向確定(為OP方向),而電場(chǎng)力Eq的矢量起點(diǎn)必須在G點(diǎn),終點(diǎn)必須在OP射線上。在圖中畫出一組可能的電場(chǎng)力,不難看出,只有當(dāng)電場(chǎng)力方向與OP方向垂直時(shí)Eq才會(huì)最小,所以E也最小,有E=
【例6】A的質(zhì)量是m,A、B始終相對(duì)靜止,共同沿水平面向右運(yùn)動(dòng)。當(dāng)a1=0時(shí)和a2=0.75g時(shí),B對(duì)A的作用力FB各多大?
解析:一定要審清題:B對(duì)A的作用力FB是B對(duì)A的支持力和摩擦力的合力。而A所受重力G=mg和FB的合力是F=ma。
當(dāng)a1=0時(shí),G與FB二力平衡,所以FB大小為mg,方向豎直向上。
當(dāng)a2=0.75g時(shí),用平行四邊形定則作圖:先畫出重力(包括大小和方向),再畫出A所受合力F的大小和方向,再根據(jù)平行四邊形定則畫出FB。由已知可得FB的大小FB=1.25mg,方向與豎直方向成37o角斜向右上方。
高一物理運(yùn)動(dòng)的合成和分解教學(xué)設(shè)計(jì)56
運(yùn)動(dòng)的合成與分解
一、教學(xué)目標(biāo)
1.在物理知識(shí)方面的要求:
(1)了解曲線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn),速度方向時(shí)刻在變,因此曲線運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng);
(2)了解曲線運(yùn)動(dòng)的條件:合外力與速度不在同一條直線上;
(3)根據(jù)學(xué)生理解能力,可將曲線運(yùn)動(dòng)的條件深化,即平行速度的力只改變速度大小;垂直速度的力只改變速度方向,可根據(jù)力的效果將合外力沿速度方向和垂直速度方向分解;
(4)了解合運(yùn)動(dòng)、分運(yùn)動(dòng),掌握運(yùn)動(dòng)的合成與分解法則——平行四邊形法則;
(5)由分運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)及特點(diǎn)綜合判斷合運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)及軌跡。
2.通過(guò)觀察演示實(shí)驗(yàn),有關(guān)教學(xué)軟件,并聯(lián)系學(xué)生生活實(shí)際總結(jié)概括出曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向,曲線運(yùn)動(dòng)的條件,以及用運(yùn)動(dòng)的合成與分解處理復(fù)雜運(yùn)動(dòng)的基本方法。培養(yǎng)學(xué)生觀察能力,分析概括推理能力,并激發(fā)學(xué)生興趣。
3.滲透物理學(xué)方法的教育。研究船渡河運(yùn)動(dòng),假設(shè)水不流動(dòng),可以想象出船的分運(yùn)動(dòng);又假設(shè)船發(fā)動(dòng)機(jī)停止工作,可想象出船只隨水流而動(dòng)的另一分運(yùn)動(dòng)。培養(yǎng)學(xué)生的想象能力和運(yùn)用物理學(xué)抽象思維的基本方法。
二、重點(diǎn)、難點(diǎn)分析
1.重點(diǎn)是讓學(xué)生掌握曲線運(yùn)動(dòng)為什么是變速運(yùn)動(dòng),理解曲線運(yùn)動(dòng)的條件及運(yùn)動(dòng)的合成與分解法則;
2.已知兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)特點(diǎn),判斷合運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)及軌跡,學(xué)生不容易很快掌握,是教學(xué)的難點(diǎn),解決難點(diǎn)的關(guān)鍵是引導(dǎo)學(xué)生把每個(gè)分運(yùn)動(dòng)的初始值(包括初速度、加速度以及每個(gè)分運(yùn)動(dòng)所受的外力)進(jìn)行合成,最終還是用合運(yùn)動(dòng)的初速度與合外力的方向關(guān)系來(lái)判斷。
三、教具
1.乒乓球、小鐵球、細(xì)繩。
2.斜槽、條形磁鐵、鐵球、投影儀、計(jì)算機(jī)軟盤、彩電。
四、主要教學(xué)過(guò)程
(一)引入新課
機(jī)械運(yùn)動(dòng)可以劃分為平動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng),而平動(dòng)又可以劃分為直線運(yùn)動(dòng)和曲線運(yùn)動(dòng),所以曲線運(yùn)動(dòng)屬于平動(dòng)形式,做曲線運(yùn)動(dòng)的物體仍然可以看成一個(gè)質(zhì)點(diǎn),曲線運(yùn)動(dòng)比直線運(yùn)動(dòng)更為普遍。例如,車輛拐彎;月球繞地球約27天轉(zhuǎn)一圈;地球繞太陽(yáng)約一年轉(zhuǎn)一周;太陽(yáng)繞銀河系中心約2.2億年轉(zhuǎn)一周。
(二)教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)
1.曲線運(yùn)動(dòng)中速度的方向
因?yàn)榍€運(yùn)動(dòng)中速度方向連續(xù)發(fā)生變化,我們很難直觀物體在某時(shí)刻的速度方向??梢栽O(shè)想如果某時(shí)刻的速度方向不再發(fā)生變化,物體將沿該時(shí)刻的速度方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)。然后聯(lián)系實(shí)際引導(dǎo)學(xué)生想象幾種現(xiàn)象。
(1)讓學(xué)生回答,繩拉小球在光滑的水平面上做圓周運(yùn)動(dòng),當(dāng)繩斷后小球?qū)⒀厥裁捶较蜻\(yùn)動(dòng)?(沿切線方向飛出)然后引導(dǎo)學(xué)生分析原因:繩斷后小球速度方向不再發(fā)生變化,由于慣性,從即刻起小球做勻速直線運(yùn)動(dòng),沿切線飛出。
(2)教材內(nèi)容:砂輪磨刀使火星沿切線飛出,引導(dǎo)學(xué)生分析原因:被磨掉的熾熱微粒速度方向不再改變,由于慣性以分離時(shí)的速度方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)。又如,讓撐開的帶有雨滴的雨傘旋轉(zhuǎn),雨滴沿傘邊切線方向飛出(與上例同理)。
(3)在想象與分析的基礎(chǔ)上,引導(dǎo)學(xué)生概括總結(jié)得出:曲線運(yùn)動(dòng)中,速度方向是時(shí)刻改變的,在某時(shí)刻的即時(shí)速度方向在曲線的這一點(diǎn)的切線方向上。并引導(dǎo)學(xué)生注意到:曲線運(yùn)動(dòng)中速度的大小和方向可能同時(shí)變化,但變化的方向是一定改變的,速度是矢量,方向一定變,速度就一定變,所以曲線運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng)。
2.曲線運(yùn)動(dòng)的條件
曲線運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng),由牛頓第二定律分析可知,速度的變化一定產(chǎn)生加速度,而加速度必然由外力引起,加速度與合外力成正比并且方向相同。隨后提出問(wèn)題,引導(dǎo)學(xué)生思考。
(1)如果合外力與速度在同一直線上,物體將做什么樣的運(yùn)動(dòng)?(變速直線運(yùn)動(dòng))
(2)繩拉小球在光滑水平面上做速度大小不變的圓周運(yùn)動(dòng),繩子的拉力T起什么作用?(改變速度方向)
(3)演示實(shí)驗(yàn)(用投影儀或計(jì)算機(jī)軟件):讓小鐵球從斜槽上滾下,小球?qū)⒀刂本€OO′運(yùn)動(dòng)。然后在垂直O(jiān)O′的方向上放條形磁鐵,使小球再?gòu)男辈凵蠞L下,小球?qū)⑵x原方向做曲線運(yùn)動(dòng)。又例如讓小球從桌面上滾下,離開桌面后做曲線運(yùn)動(dòng)。
(4)觀察實(shí)驗(yàn)后引導(dǎo)學(xué)生概括總結(jié)如下:
①平行速度的力改變速度大??;
②垂直速度的力改變速度的方向;
③不平行也不垂直速度的外力,同時(shí)改變速度的大小和方向;
④引導(dǎo)學(xué)生得出曲線運(yùn)動(dòng)的條件:合外力與速度不在同一直線上時(shí),物體做曲線運(yùn)動(dòng)。
3.運(yùn)動(dòng)的合成和分解
物體的運(yùn)動(dòng)往往是復(fù)雜的,對(duì)于復(fù)雜的運(yùn)動(dòng),常常可以把它們看成幾個(gè)簡(jiǎn)單的運(yùn)動(dòng)組成的,通過(guò)研究簡(jiǎn)單的運(yùn)動(dòng)達(dá)到研究復(fù)雜運(yùn)動(dòng)的目的。
(1)通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)和聯(lián)系船渡河實(shí)際,給出合運(yùn)動(dòng)、分運(yùn)動(dòng)的概念。
①把注滿水的乒乓球用細(xì)繩系住另一端固定在B釘上,乒乓球靜止在A點(diǎn),畫出線段BB′且使AB≈BB′(方向任意),用光滑棒在B點(diǎn)附近從左向右沿BB′方向勻速推動(dòng)吊繩,提示學(xué)生觀察乒乓球?qū)嶋H運(yùn)動(dòng)的軌跡是沿AB′方向,幫助學(xué)生分析這是因?yàn)槠古仪蛲瑫r(shí)參與了AB方向和BB′方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)的結(jié)果,而這兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的速度都等于棒的推動(dòng)速度。小球沿豎直方向及沿BB′方向的運(yùn)動(dòng)都是分運(yùn)動(dòng);沿AB′方向的是合運(yùn)動(dòng)。分析表明合運(yùn)動(dòng)的位移與分運(yùn)動(dòng)位移遵守平行四邊形法則。
②船渡河問(wèn)題:可以看做由兩個(gè)運(yùn)動(dòng)組成。假如河水不流動(dòng)而船在靜水中沿AB方向行駛,經(jīng)一段時(shí)間從A運(yùn)動(dòng)到B(如圖6),假如船的發(fā)動(dòng)機(jī)沒(méi)有開動(dòng),而河水流動(dòng),那么船經(jīng)過(guò)相同的一段時(shí)間將從A運(yùn)動(dòng)到A′,如果船在流動(dòng)的河水中開動(dòng)同時(shí)參與上述兩個(gè)運(yùn)動(dòng),經(jīng)相同時(shí)間從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B′點(diǎn),從A到B′的運(yùn)動(dòng)就是上述兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)。
注意:船頭指向?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的船速方向,指分速度;船的合運(yùn)動(dòng)的速度方向不一定是船頭的指向。這里的分運(yùn)動(dòng)、合運(yùn)動(dòng)都是相對(duì)地球而言,不必引入相對(duì)速度概念,避免使問(wèn)題復(fù)雜化。
(2)引導(dǎo)學(xué)生概括總結(jié)運(yùn)動(dòng)的合成分解法則——平行四邊形法則。
①用分運(yùn)動(dòng)的位移、速度、加速度求合運(yùn)動(dòng)的位移、速度、加速度等叫運(yùn)動(dòng)的合成。反之由合運(yùn)動(dòng)求分運(yùn)動(dòng)的位移速度、加速度等叫運(yùn)動(dòng)的分解。
②運(yùn)動(dòng)的合成與分解遵守矢量運(yùn)算法則,即平行四邊形法則。例如:船的合位移s合是兩個(gè)分位移s1s2的矢量和;又例如飛機(jī)斜向上起飛時(shí),在水平方向及豎直方向的分速度分別為v1=vcosθ,v2=vsinθ,其中,v是飛機(jī)的起飛速度。如圖7所示。
(3)用分運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)判斷合運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)及軌跡。
①兩個(gè)勻速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)一定是勻速直線運(yùn)動(dòng)。提問(wèn)學(xué)生為什么?(v合為恒量)
②提出問(wèn)題:船渡河時(shí)如果在AB方向的分運(yùn)動(dòng)是勻加速運(yùn)動(dòng),水仍然勻速流動(dòng),船的合運(yùn)動(dòng)軌跡還是直線嗎?學(xué)生思考后回答并提示學(xué)生用曲線運(yùn)動(dòng)的條件來(lái)判斷,然后引導(dǎo)學(xué)生綜合概括出判斷方法:首先將兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的初始運(yùn)動(dòng)量及外力進(jìn)行合成,然后用合運(yùn)動(dòng)的初速度及合運(yùn)動(dòng)所受的合外力的方向關(guān)系進(jìn)行判斷。合成結(jié)果可知,船的合速度v合與合外力F不在同一直線上,船一定做曲線運(yùn)動(dòng)。如鞏固知識(shí)讓學(xué)生再思考回答:兩個(gè)不在同一直線上初速度都為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)是什么運(yùn)動(dòng)?
(勻加速直線運(yùn)動(dòng))
4.引申內(nèi)容:關(guān)于船的渡河問(wèn)題的討論
(1)通過(guò)此例讓學(xué)生明確運(yùn)動(dòng)的獨(dú)立性及等時(shí)性的問(wèn)題,即每一個(gè)分運(yùn)動(dòng)彼此獨(dú)立,互不干擾;合運(yùn)動(dòng)與每一個(gè)分運(yùn)動(dòng)所用時(shí)間相同。
(2)關(guān)于速度的說(shuō)明,在應(yīng)用船速這個(gè)概念時(shí),應(yīng)注意區(qū)別船速v船及船的合運(yùn)動(dòng)速度v合。前者是發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的分速度,后者是合速度,由于不引入相對(duì)速度概念,使上述兩種速度容易相混。
(3)問(wèn)題的提出:河寬H,船速為v船,水流速度為v水,船速v船與河岸的夾角為θ,如圖9所示。
①求渡河所用的時(shí)間,并討論θ=?時(shí)渡河時(shí)間最短。
②怎樣渡河,船的合位移最小?
分析①用船在靜水中的分運(yùn)動(dòng)討論渡河時(shí)間比較方便,根據(jù)運(yùn)動(dòng)的獨(dú)立性,渡河時(shí)間
間最短。
分析②當(dāng)v船>v水時(shí),v合垂直河岸,合位移最短等于河寬H,根
五、課堂小結(jié)
1.曲線運(yùn)動(dòng)的條件是F合與v不在同一直線上,曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向?yàn)榍€的切線方向。
2.復(fù)雜運(yùn)動(dòng)可以分解成簡(jiǎn)單的運(yùn)動(dòng)分別來(lái)研究,由分運(yùn)動(dòng)求合運(yùn)動(dòng)叫運(yùn)動(dòng)的合成,反之叫運(yùn)動(dòng)的分解,運(yùn)動(dòng)的合成與分解,遵守平行四邊形法則。
3.用曲線運(yùn)動(dòng)的條件及運(yùn)動(dòng)的合成與分解知識(shí)可以判斷合運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)及合運(yùn)動(dòng)軌跡。