高中力的合成教案
發(fā)表時間:2020-03-02高一物理《力的合成》復(fù)習(xí)學(xué)案。
高一物理《力的合成》復(fù)習(xí)學(xué)案
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
1.能從力的作用效果來理解合力和分力的概念,體會等效替代的物理思想。
2.掌握運用平行四邊形定則,知道合力的大小和分力夾角的關(guān)系
3.會用作圖法和直角三角形的知識求共點力的合力。
4.能應(yīng)用力的合成知識分析日常生活中的有關(guān)問題。
【學(xué)習(xí)重點】等效替代物理思想,用力的合成知識解決實際問題。
【知識回顧】
1、合力、分力:當(dāng)一個物體_____________的共同作用時,我們常??梢郧蟪鲞@樣一個力,這個力產(chǎn)生的_____跟原來幾個力的_______相同,這個力就叫做那幾個力的合力,原來的幾個力叫做分力。
2、力的合成:___________________________的過程,叫做力的合成。
3、平行四邊形定則:,這個法則叫做平行四邊形定則。
4.兩個共點力的合成
|F1-F2|≤F合≤F1+F2,即兩個力大小不變時,其合力隨夾角的增大而減小,當(dāng)兩力反向時,合力最小;當(dāng)兩力同向時,合力最大.
5.三個共點力的合成
(1)最大值:三個力共線且同向時,其合力最大,為F1+F2+F3.
(2)最小值:任取兩個力,求出其合力的范圍,如果第三個力在這個范圍之內(nèi),則三個力的合力的最小值為零,如果第三個力不在這個范圍內(nèi),則合力的最小值為最大的一個力減去另外兩個較小的力的大小之和.
6.幾種特殊情況的共點力的合成
7.力合成的方法
(1)作圖法
(2)計算法
若兩個力F1、F2的夾角為θ,如圖4所示,合力的大小可由余弦定理得到:
【習(xí)題專練】
一、合力和分力的關(guān)系典型習(xí)題精煉
1.兩個共點力一個F1=40N,另一個F2,它們的合力F=100N,則F2的大小可能是()
A.20N
B.40N
C.80N
D.160N
2.關(guān)于合力與分力,下列說法正確的是()
A.合力的大小一定大于每一個分力的大小
B.合力的大小至少大于其中一個分力
C.合力的大小可以比兩個分力都大,也可以比兩個分力都小
D.合力不能與其中一個分力相等
二、幾種特殊情況的力的合成典型習(xí)題精煉
1.小娟、小明兩人共提一桶水勻速前行,如圖所示,已知兩人手臂上的拉力大小相等且為F,兩人手臂間的夾角為θ,水和水桶的總重力為G,則下列說法中正確的是()
A.當(dāng)θ為120時,F(xiàn)=G
B.不管θ為何值,均有F=G2
C.當(dāng)θ=0時,F=G2
D.θ越大時,F(xiàn)越小
2.如圖所示,AO、BO、CO是完全相同的繩子,將鋼梁水平吊起,O點為這三根繩的結(jié)點,若鋼梁足夠重時,繩子AO先斷,則()
A.θ=120°
B.θ>120°
C.θ<120°
D.不論θ為何值,AO總是先斷
3.有兩個大小恒定的共點力,它們的合力大小F與兩力之間夾角θ的關(guān)系如圖所示,則這兩個力的大小分別是()
A.3N和6N
B.3N和9N
C.6N和9N
D.6N和12N
4.水平橫梁的一端A插在墻壁內(nèi),另一端裝有一小滑輪B.一輕繩的一端C固定于墻壁上,另一端跨過滑輪后懸掛一質(zhì)量m=10kg的重物,∠CBA=30,如圖所示,則滑輪受到繩子的作用力為()(g取10m/s2)
A.50N
B.100N
C.503√N(yùn)
D.1003√N(yùn)
三、根據(jù)平行四邊形定則、三角形定則求合力典型習(xí)題專練
1.物體受到兩個力F1和F2,F(xiàn)1=30N,方向水平向左;F2=40N,方向豎直向下.求這兩個力的合力F.兩個力的合力能簡單理解為兩力的數(shù)值之和嗎?
2.5個力同時作用于質(zhì)點m,此5個力大小和方向相當(dāng)于正六邊形的兩條邊和三條對角線,如圖所示,這5個力的合力為F1的()
A.3倍
B.4倍
C.5倍
D.6倍
3.如圖所示,大小分別為的三個力恰好圍成封閉的直角三角形(頂角為直角)。下列四個圖中,這三個力的合力最大的是()
A.
B.
C.
D.
知識歸納:
相關(guān)知識
高一物理力的合成與分解2
俗話說,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,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,為您帶來的《高一物理力的合成與分解2》,大家不妨來參考。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)問題的基本技能。
教學(xué)重點:力的平行四邊形定則
教學(xué)難點:受力分析
教學(xué)方法:講練結(jié)合,計算機(jī)輔助教學(xué)
教學(xué)過程:
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(可簡化成三角形定則)。平行四邊形定則實質(zhì)上是一種等效替換的方法。一個矢量(合矢量)的作用效果和另外幾個矢量(分矢量)共同作用的效果相同,就可以用這一個矢量代替那幾個矢量,也可以用那幾個矢量代替這一個矢量,而不改變原來的作用效果。
3.同一直線上矢量的合成可轉(zhuǎn)為代數(shù)法,即規(guī)定某一方向為正方向。與正方向相同的物理量用正號代入.相反的用負(fù)號代入,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、重力勢能、電勢能、電勢等。
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題。
合成與分解是為了研究問題的方便而引人的一種方法。用合力來代替幾個力時必須把合力與各分力脫鉤,即考慮合力則不能考慮分力,同理在力的分解時只考慮分力而不能同時考慮合力。
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,用一個力的作用代替幾個力的作用,這個力就是那幾個力的“等效力”(合力)。力的平行四邊形定則是運用“等效”觀點,通過實驗總結(jié)出來的共點力的合成法則,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化成三角形定則。由三角形定則還可以得到一個有用的推論:如果n個力首尾相接組成一個封閉多邊形,則這n個力的合力為零。
(3)共點的兩個力合力的大小范圍是
|F1-F2|≤F合≤F1+F2
(4)共點的三個力合力的最大值為三個力的大小之和,最小值可能為零。
【例1】物體受到互相垂直的兩個力F1、F2的作用,若兩力大小分別為5N、5N,求這兩個力的合力.
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,對角線分成的兩個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)于已知對角線求鄰邊。
(2)兩個力的合力惟一確定,一個力的兩個分力在無附加條件時,從理論上講可分解為無數(shù)組分力,但在具體問題中,應(yīng)根據(jù)力實際產(chǎn)生的效果來分解。
【例2】將一個力分解為兩個互相垂直的力,有幾種分法?
解析:有無數(shù)種分法,只要在表示這個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已知兩個分力的方向,求兩個分力的大小時,有唯一解。
②已知一個分力的大小和方向,求另一個分力的大小和方向時,有唯一解。
③已知兩個分力的大小,求兩個分力的方向時,其分解不惟一。
④已知一個分力的大小和另一個分力的方向,求這個分力的方向和另一個分力的大小時,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、方向及一個分力F1的方向時,另一個分力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的方向及一個分力F1的大小、方向時,另一個分力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的大小及一個分力F1的大小時,另一個分力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:?
把一個力分解成兩個互相垂直的分力,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動.已知木塊與地面間的動摩擦因數(shù)為,那么木塊受到的滑動摩擦力為下列各值的哪個?A.mgB.(mg+Fsinθ)
C.(mg+Fsinθ)D.Fcosθ
解析:木塊勻速運動時受到四個力的作用: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動,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)電場中由靜止釋放后沿直線OP向斜下方運動(OP和豎直方向成θ角),那么所加勻強(qiáng)電場的場強(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),而電場力Eq的矢量起點必須在G點,終點必須在OP射線上。在圖中畫出一組可能的電場力,不難看出,只有當(dāng)電場力方向與OP方向垂直時Eq才會最小,所以E也最小,有E=
【例6】A的質(zhì)量是m,A、B始終相對靜止,共同沿水平面向右運動。當(dāng)a1=0時和a2=0.75g時,B對A的作用力FB各多大?
解析:一定要審清題:B對A的作用力FB是B對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,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,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《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算。
3.會用作圖法和直角三角形的知識求分力。
4.掌握一般情況下力的分解要根據(jù)實際需要來確定分力的方向,能應(yīng)用力的分解知識分析日常生活中的有關(guān)問題。
【學(xué)習(xí)重點】力的分解概念,用力的分解知識解決實際問題。
【知識回顧】
一、力的分解
1.定義:求一個力的的過程.
力的分解是的逆運算.
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:一般選共點力的作用點為原點,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);在動力學(xué)中,往往以加速度方向和垂直加速度方向為坐標(biāo)軸建立坐標(biāo)系.
(3)方法:物體受到多個力F1、F2、F3、…作用,求合力F時,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是物體對斜面的正壓力
B.物體受mg、FN、F1、F2四個力作用
C.物體只受重力mg和彈力FN和摩擦力Ff的作用
D.力FN、F1、F2三個力的作用效果跟mg、FN兩個力的作用效果相同
2、關(guān)于合力與其兩個分力的關(guān)系,下列說法中錯誤的是()
A.合力的作用效果與兩個分力共同作用的效果相同
B.合力的大小一定等于兩個分力的代數(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不是物體對斜面的壓力
B.F2就是物體受到的靜摩擦力
C.物體對斜面的壓力方向與F1的方向相同,大小為Gcosα
D.物體受到重力、斜面對物體的支持力、靜摩擦力、F1和F2五個力的作用
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)搖動把手時,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)車輪剛被頂起時汽車對千斤頂?shù)膲毫?.0×105N,此時千斤頂兩臂間的夾角為120,則下列判斷正確的是()
A.此時兩臂受到的壓力大小均為1.0×105N
B.此時兩臂受到的壓力大小均大于1.0×105N
C.若繼續(xù)搖動把手,兩臂受到的壓力將增大
D.若繼續(xù)搖動把手,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,長度MONO,則在不斷增加重物G的重力過程中(繩OC不會斷)()
A.ON繩先被拉斷
B.OM繩先被拉斷
C.ON繩和OM繩同時被拉斷
D.條件不足,無法判斷
4、如圖所示,光滑斜面的傾角為θ,有兩個相同的小球,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、牽引專家和賽艇運動員,常需要知道繩或金屬線中的張力,可又不可能到那些繩、線的自由端去測量。一個英國公司制造出一種夾在繩子上的儀表,用一個杠桿使繩子的某中點有一個微小偏移量,如圖所示。儀表很容易測出垂直于繩的恢復(fù)力,推導(dǎo)一個能計算繩中張力的公式。如果偏移量為12mm,恢復(fù)力為300N,計算繩中張力。
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)有一個大小為10N的力作用于O點,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《摩擦力》復(fù)習(xí)學(xué)案
高一物理《摩擦力》復(fù)習(xí)學(xué)案
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
1.理解彈靜摩擦力的產(chǎn)生條件,會用假設(shè)法判定靜摩擦力的方向。
2.能用“二力平衡”計算靜摩擦力的大小。
3.理解滑動摩擦力的概念,知道產(chǎn)生條件、大小計算。
【學(xué)習(xí)重點】摩擦力產(chǎn)生的條件,摩擦力有無的判斷,摩擦力方向的確定。
【知識回顧】
【習(xí)題專練】
一、靜摩擦力習(xí)題精煉
基礎(chǔ)鞏固部分
1、兩個物體相互接觸,關(guān)于接觸處的彈力和摩擦力,以下說法正確的是()
A.一定有彈力,但不一定有摩擦力
B.如果有彈力,則一定有摩擦力
C.如果有摩擦力,則一定有彈力
D.如果有摩擦力,則其大小可能與彈力成正比
2、自行車在平直公路上勻速前進(jìn)時,前后輪所受摩擦力的方向是()
A.都向后
B.都向前
C.前輪向后,后輪向前
D.前輪向前,后輪向后
3、幽默大師卓別林常用的一個藝術(shù)造型,他身子側(cè)傾,依靠手杖的支持使身軀平衡。下列說法正確的是()
A.水平地面對手杖沒有摩擦力的作用
B.水平地面對卓別林沒有摩擦力的作用
C.水平地面對手杖的彈力方向沿桿向上
D.水平地面對卓別林的作用力方向一定不是豎直向上的
能力提升部分
1、如圖所示,質(zhì)量為m的木塊被水平推力F壓著,靜止在豎直墻面上,當(dāng)推力F的大小增加到2F時,則()
A.木塊所受墻面的彈力增加到原來的2倍
B.木塊所受墻面的摩擦力增加到原來的2倍
C.木塊所受墻面的彈力不變
D.木塊所受墻面的摩擦力不變
2、如圖所示,A、B兩物體重力都等于10N,各接觸面間的動摩擦因數(shù)都等于0.3,同時有F=1N的兩個水平力分別作用在A和B上,A和B均靜止,則地面對B和B對A的摩擦力分別為()
A.6N,3N
B.1N,1N
C.0,1N
D.0,2N
3、甲、乙兩位同學(xué)做“拔河”游戲,兩人分別用伸平的手掌托起長凳的一端,保持凳子的水平,然后各自向兩側(cè)拖拉,如圖所示。若凳子下表面各處的粗糙程度相同,且在乙端的凳面上放四塊磚,則下列判斷正確的是()
A.凳子向甲方移動
B.凳子向乙方移動
C.凳子在原處不會被移動
D.凳子向體重大的一方移動
二、滑動摩擦力專練
基礎(chǔ)鞏固部分
1、關(guān)于滑動摩擦力的方向,以下說法正確的是()
A.滑動摩擦力的方向總是和物體的運動方向相反
B.滑動摩擦力不可能是動力
C.滑動摩擦力總是阻礙物體間的相對運動
D.滑動摩擦力可能是動力,也可能是阻力
2、三個質(zhì)量相同的物體,與水平桌面間的動摩擦因數(shù)相同,由于所受水平拉力不同,A做勻速運動,B做加速運動,C做減速運動,那么它們受到的摩擦力大小關(guān)系應(yīng)是()
A.fA>fB>fC
B.fA<fB<fC
C.fB=fA=fC
D.不能比較大小
3、如圖所示,將一張A4紙(質(zhì)量可忽略不計)夾在物理書內(nèi),書對A4紙的壓力為3N,A4紙與書之間的動摩擦因數(shù)為0.3,要把A4紙從書中拉出,拉力至少應(yīng)為()
A.0.3N
B.0.9N
C.1.2N
D.1.8N
4、如圖所示,質(zhì)量為20kg的物體,沿粗糙水平地面以某一速度開始向右運動,一水平向左的力F=10N作用于物體上,物體與水平地面間的動摩擦因數(shù)為0.1,則物體所受的摩擦力的大小為(取g=10N/kg)()
A.10N,向右
B.10N,向左
C.20N,向右
D.20N,向左
5、如圖所示,物體A、B的質(zhì)量分別為mA=10kg,mB=20kg,A與B、B與水平桌面間的動摩擦因數(shù)都等于0.3,且最大靜摩擦力等于滑動摩擦力.當(dāng)用水平力F=80N向右拉輕滑輪時,B對A的摩擦力和桌面對B的摩擦力為多大?(g取10m/s2)
能力提升部分
1、如圖,汽車B在水平路面上以相對于地面的速度v1向右運動,車上的貨物A以相對于地面的速度v2向右運動。下列判斷正確的是()
A.若v1iv2,貨物A受到了汽車B所施加的向右的滑動摩擦力
B.若v1iv2,汽車B受到了貨物A所施加的向右的滑動摩擦力
C.若v1v2,貨物A受到了汽車B所施加的向左的滑動摩擦力
D.若v1v2,汽車B受到了貨物A所施加的向右的滑動摩擦力
2、一質(zhì)量為2kg的物體放在水平的地板上,用一輕彈簧水平拉該物體,當(dāng)物體剛開始運動時,彈簧伸長了3cm,當(dāng)拉著物體勻速前進(jìn)時,彈簧伸長了2cm,已知彈簧的勁度系數(shù)為k=200N/m,g取10m/s2,求:
(1)物體所受的最大靜摩擦力為多少?
(2)物體與地板間的滑動摩擦因素是多少?
知識歸納:
高一物理教案:《力的合成》教學(xué)設(shè)計(一)
一位優(yōu)秀的教師不打無準(zhǔn)備之仗,會提前做好準(zhǔn)備,作為高中教師就要精心準(zhǔn)備好合適的教案。教案可以讓學(xué)生更好的消化課堂內(nèi)容,幫助高中教師營造一個良好的教學(xué)氛圍。那么,你知道高中教案要怎么寫呢?以下是小編收集整理的“高一物理教案:《力的合成》教學(xué)設(shè)計(一)”,歡迎大家閱讀,希望對大家有所幫助。
高一物理教案:《力的合成》教學(xué)設(shè)計(一)
教學(xué)目標(biāo)
知識目標(biāo)
1、掌握力的平行四邊形法則;
2、初步運用力的平行四邊形法則求解共點力的合力;
3、會用作圖法求解兩個共點力的合力;并能判斷其合力隨夾角的變化情況,掌握合力的變化范圍。
能力目標(biāo)
1、能夠通過實驗演示歸納出互成角度的兩個共點力的合成遵循平行四邊形定則;
2、培養(yǎng)學(xué)生動手操作能力;
情感目標(biāo)
培養(yǎng)學(xué)生的物理思維能力和科學(xué)研究的態(tài)度
教學(xué)建議
教學(xué)重點難點分析
1、本課的重點是通過實驗歸納出力的平行四邊形法則,這同時也是本章的重點.
2、對物體進(jìn)行簡單的受力分析、通過作圖法確定合力是本章的難點;
教法建議
一、共點力概念講解的教法建議
關(guān)于共點力的概念講解時需要強(qiáng)調(diào)不僅作用在物體的同一點的力是共點力,力的作用線相交于一點的也叫共點力.注意平行力于共點力的區(qū)分(關(guān)于平行力的合成請參考擴(kuò)展資料中的“平行力的合成與分解”),教師講解示例中要避開這例問題.
二、關(guān)于矢量合成講解的教法建議
本課的重點是通過實驗歸納出力的平行四邊形法則,這同時也是本章的重點.由于學(xué)生剛開始接觸矢量的運算方法,在講解中需要從學(xué)生能夠感知和理解的日?,F(xiàn)象和規(guī)律出發(fā),理解合力的概念,從實驗現(xiàn)象總結(jié)出力的合成規(guī)律,由于矢量的運算法則是矢量概念的核心內(nèi)容,又是學(xué)習(xí)物理學(xué)的基礎(chǔ),對于初上高中的學(xué)生來說,是一個大的飛躍,因此教學(xué)時,教師需要注意規(guī)范性,但是不必操之過急,通過一定數(shù)量的題目強(qiáng)化學(xué)生對平行四邊形定則的認(rèn)識.
由于力的合成與分解的基礎(chǔ)首先是對物體進(jìn)行受力分析,在前面力的知識學(xué)習(xí)中,學(xué)生已經(jīng)對單個力的分析過程有了比較清晰的認(rèn)識,在知識的整合過程中,教師可以通過練習(xí)做好規(guī)范演示.
三、關(guān)于作圖法求解幾個共點力合力的教法建議
1、在講解用作圖法求解共點力合力時,可以在復(fù)習(xí)力的圖示法基礎(chǔ)上,讓學(xué)生加深矢量概念的理解,同時掌握矢量的計算法則.
2、注意圖示畫法的規(guī)范性,在本節(jié)可以配合學(xué)生自主實驗進(jìn)行教學(xué).
第四節(jié) 力的合成與分解
教學(xué)設(shè)計過程:
一、復(fù)習(xí)提問:
1、什么是力?
2、力產(chǎn)生的效果跟哪些因素有關(guān)?
教師總結(jié),并引出新課內(nèi)容.
二、新課引入:
1、通過對初中學(xué)過的單個力產(chǎn)生的效果,與兩個力共同作用的效果相同,引出共點力、合力和分力的概念,同時出示教學(xué)圖片,如:兩個人抬水、拉纖或拔河的圖片.(圖片可以參見多媒體素材中的圖形圖像)
2、提問1:已知同一直線上的兩個力F1、F2的大小分別為50N、80N,如果兩個力的方向相同,其合力大小是多少?合力的方向怎樣?(教師講解時注意強(qiáng)調(diào):‘描述力的時候,要同時說明大小和方向,體現(xiàn)力的矢量性’)
3、提問2、進(jìn)一步在問題1的基礎(chǔ)上提問,若F1、F2的兩個力的方向相反,其合力大小是多少?合力的方向怎樣?
教師引導(dǎo)學(xué)生得到正確答案后,總結(jié)出“同一直線上二力合成”的規(guī)律:
物體受幾個力共同作用,我們可以用一個力代替這幾個力共同作用,其效果完全相同,這個力叫那幾個力的合力.已知幾個力,求它們的合力叫力的合成.
指明:
(1)、同一直線上,方向相同的兩個力的合力大小等于這兩個力大小之和,方向跟這兩個力的方向相同.
(2)、同一直線上,方向相反的兩個力的合力大小等于這兩個力大小之差,合力的方向跟較大的力方向相同.
4、提問3、若兩個力不在同一直線上時,其合力大小又是多少?合力的方向怎樣?
教師出示投影和圖片:兩個學(xué)生抬水對比一個同學(xué)抬水,讓學(xué)生考慮:一個力的效果與兩個力的效果相同,考慮一下是否“合力總比分力大”?
5、教師可以通過平行四邊形定則演示器演示力的合成與分解實驗(演示實驗可以參考多媒體素材中的視頻文件);
演示1:將橡皮筋固定在A點,演示用兩個力F1、F2拉動橡皮筋到O點,再演示用F力將橡皮筋拉到O點,對比兩次演示結(jié)果,運用力的圖示法將力的大小方向表示出來,為了讓學(xué)生更好的獲得和理解力的平行四邊性法則,在實驗前,教師可以設(shè)計F1、F2的大小為3N和4N,兩個力的夾角為90度,這樣數(shù)學(xué)計算比較簡單,學(xué)生很容易會發(fā)現(xiàn)F1、F2和F的關(guān)系滿足勾股定理,進(jìn)而得到力的平行四邊性定則,教師總結(jié):兩個互成角度的力的合力,可以用表示這兩個力的線段作鄰邊,作平行四邊形,所夾的對角線就表示合力的大小和方向.
6、學(xué)生可以通過分組實驗來驗證力的平行四邊性定則(可以參考多媒體資料中的視頻試驗):
試驗器具:一塊方木板,八開白紙兩張,大頭釘若干,彈簧秤兩個,橡皮筋一個,細(xì)線若干,直尺兩個,
學(xué)生在教師的知道下,組裝好試驗設(shè)備,進(jìn)行試驗驗證.
強(qiáng)調(diào):需要記錄的數(shù)據(jù)(彈簧秤的示數(shù))和要作的標(biāo)記(橡皮筋兩次拉到的同一位置和兩個分力的方向)
7、教師總結(jié):經(jīng)過人們多次的、精細(xì)的試驗,最后確認(rèn),對角線的長度、方向,跟合力的大小、方向一致,即對角線與合力重合,力和合成滿足平行四邊形法則.
8、讓學(xué)生根據(jù)書中的提示自己推倒出合力與分力之間的關(guān)系式.
三、課堂小結(jié)
探究活動
關(guān)于“滑輪”問題的研究
題目
關(guān)于“滑輪”問題的研究
內(nèi)容
在初中學(xué)習(xí)的有關(guān)滑輪問題后,對“定”、“動”滑輪作用的理解,尤其是動滑輪的使用時,是否一定省力?研究一下初中的物理課本,在什么條件下,應(yīng)用動滑輪省力最多?觀察生活中應(yīng)用滑輪的實例,說出自己的心得,或以書面形式寫出相關(guān)內(nèi)容以及研究結(jié)果.