高中力的分解教案
發(fā)表時(shí)間:2020-03-02力的分解。
力的分解
☆學(xué)習(xí)目標(biāo)知道什么是力的分解,了解力的分解的一般方法;知道平行四邊形定則和三角形定則都是矢量運(yùn)算法則;能用平行四邊形定則和三角形定則進(jìn)行矢量運(yùn)算
☆重點(diǎn)難點(diǎn)【重點(diǎn)】平行四邊形定則和三角形定則在力的分解中的應(yīng)用;根據(jù)力的作用效果對(duì)力進(jìn)行分解;正交分解法。
【難點(diǎn)】一個(gè)確定的力可以對(duì)應(yīng)無(wú)數(shù)組分解方法,但按照實(shí)際效果來(lái)分解就可確定。
☆預(yù)習(xí)檢測(cè)
一、力的分解
1.求一個(gè)力的叫做力的分解;力的分解是力的合成的,同樣遵循,把一個(gè)已知力F作為平行四邊形的,那么與力F共點(diǎn)的平行四邊形的,就表示力F的兩個(gè)分力.
2.在不同情況下,作用在物體上的同一個(gè)力可以產(chǎn)生幾個(gè)不同的效果。如果沒(méi)有其他限制,同一個(gè)力可以分解為對(duì)大小、方向不同的分力,所以一個(gè)已知力要根據(jù)進(jìn)行分解,要考慮力的實(shí)際作用效果.
二、矢量相加的法則
3.既有大小又有方向,相加時(shí)遵從(或三角形定則)的物理量叫做矢量;只有大小而沒(méi)有方向,求和時(shí)按照相加的物理量,叫做標(biāo)量.
4.所有矢量的合成都遵從,從另一個(gè)角度,兩個(gè)矢量與它們的合矢量又組成一個(gè),像這樣把兩個(gè)矢量首尾相接從而求出合矢量的方法叫做定則。
【參考答案】1.分力;逆運(yùn)算;平行四邊形定則;對(duì)角線(xiàn);兩個(gè)鄰邊2.無(wú)數(shù);實(shí)際情況3.平行四邊形定則;算術(shù)法則4.平行四邊形定則;三角形;三角形
☆典型例題
例如圖1所示,物體所受重力為G,保持物體與細(xì)繩AO的位置不變,讓細(xì)繩BO的B端沿四分之一圓弧從D點(diǎn)向E點(diǎn)慢慢地移動(dòng),試問(wèn):在此過(guò)程中AO中的張力TA與BO中的張力TB如何變化?
解析:由于物體始終平衡,所以TA和TB的合力大小恒等于G,方向豎直向上,當(dāng)細(xì)繩的B端從D點(diǎn)向E點(diǎn)慢慢地移動(dòng)時(shí),各力變化情況如圖6所示,可見(jiàn)TA逐漸增大,TB先減小后增大.
注意:(1)“慢慢地”“緩慢地”是指系統(tǒng)處于平衡狀態(tài);(2)運(yùn)用圖解法時(shí)要分清什么量不變;(3)正確判斷某個(gè)分力方向的變化情況及其空間范圍.
☆隨堂練習(xí)
1.分解一個(gè)力,若已知它的一個(gè)分力的大小和另一個(gè)分力的方向,以下正確的是()
A.只有唯一組解B.一定有兩組解C.可能有無(wú)數(shù)解D.可能有兩組解
2.在力的分解中,有唯一解的條件是()
A.已知兩個(gè)分力的方向B.已知兩個(gè)分力的大小
C.已知一個(gè)分力的大小和方向D.已知一個(gè)分力的大小,另一個(gè)分力的方向
3.把一個(gè)力分解為兩個(gè)分力時(shí),下列說(shuō)法中正確的是()
A.兩個(gè)分力中,一個(gè)分力變大時(shí),另一個(gè)分力一定要減小
B.兩個(gè)分力必然同時(shí)變大,或同時(shí)變小
C.不論如何分解,兩個(gè)分力不能同時(shí)小于這個(gè)力的1/2
D.不論如何分解,兩個(gè)分力不能同時(shí)大于這個(gè)力的2倍
4.將一個(gè)8N的力分解成兩個(gè)分力,下列各組值可能的有()
A.1N和10NB.10N和10NC.10N和5ND.20N和20N
5.在同一平面內(nèi)共點(diǎn)的四個(gè)力F1、F2、F3、F4的大小依次為19N、40N、30N和15N,方向如圖1所示,求它們的合力.
6.你為同學(xué)們做過(guò)“一指斷鐵絲”的表演嗎?鐵絲很結(jié)實(shí),可我們只要正確地使用力學(xué)原理,只要用一指之力就可以將它弄斷(有的雜技團(tuán)會(huì)表演“一指斷鋼絲”的“神功”)。你能說(shuō)出其中的道理嗎?
【參考答案】
1.D2.AC3.C4.BCD
5.解析:如圖(a)建立直角坐標(biāo)系,把各個(gè)力分解到兩個(gè)坐標(biāo)軸上,并求出x軸和y軸上的合力Fx和Fy,有Fx=F1+F2cos37°-F3cos37°=27N;Fy=F2sin37°+F3sin37°-F4=27N。因此,如圖(b)所示,總合力N,,所以=45°.
6.解析:如圖所示,我們只要將鐵絲的A、B兩端固定,并盡可能的將鐵絲繃緊,越緊越好。然后用手指在鋼絲中間的O點(diǎn)用力F向下按,力F在鋼絲的AO、BO兩部分所產(chǎn)生拉伸效果F2、F1如圖2所示,顯然比F要大的多!越大,則F1、F2越大。意即:開(kāi)始時(shí)繃的越緊,相應(yīng)的F1、F2就越大!當(dāng)F1、F2的大小超出鋼絲的承受能力時(shí),鋼絲便斷了。這是“一指斷鋼絲”的原理分析,古人說(shuō)的好,“紙上得來(lái)終覺(jué)淺,絕知此事要躬行”,要想知道的更透徹,同學(xué)們可以自己做做看。
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力的分解學(xué)案
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一、應(yīng)用圖解法分析動(dòng)態(tài)問(wèn)題
[問(wèn)題情境]
所謂圖解法就是通過(guò)平行四邊形的鄰邊和對(duì)角線(xiàn)長(zhǎng)短的關(guān)系或變化情況,作一些較為復(fù)雜的定性分析,從圖形上一下就可以看出結(jié)果,得出結(jié)論.
例1用細(xì)繩AO、BO懸掛一重物,BO水平,O為半圓形支架的圓心,懸點(diǎn)A和B在支架上.懸點(diǎn)A固定不動(dòng),將懸點(diǎn)B從圖1所示位置逐漸移到C點(diǎn)的過(guò)程中,試分析OA繩和OB繩中的拉力變化情況.
[要點(diǎn)提煉]
解決動(dòng)態(tài)問(wèn)題的一般步驟:
1.進(jìn)行受力分析
對(duì)物體進(jìn)行受力分析,一般情況下物體只受三個(gè)力:一個(gè)是恒力,大小方向均不變;另外兩個(gè)是變力,一個(gè)是方向不變的力,另一個(gè)是方向改變的力.在這一步驟中要明確這些力.
2.畫(huà)三力平衡圖
由三力平衡知識(shí)可知,其中兩個(gè)變力的合力必與恒力等大反向,因此先畫(huà)出與恒力等大反向的力,再以此力為對(duì)角線(xiàn),以?xún)勺兞猷忂呑鞒銎叫兴倪呅危舨捎昧Φ姆纸夥ǎ瑒t是將恒力按其作用效果分解,作出平行四邊形.
3.分析變化情況
分析方向變化的力在哪個(gè)空間內(nèi)變化,借助平行四邊形定則,判斷各力變化情況.
圖2
變式訓(xùn)練1如圖2所示,一定質(zhì)量的物塊用兩根輕繩懸在空中,其中繩OA固定不動(dòng),繩OB在豎直平面內(nèi)由水平方向向上轉(zhuǎn)動(dòng),則在繩OB由水平轉(zhuǎn)至豎直的過(guò)程中,繩OB的張力的大小將()
A.一直變大B.一直變小
C.先變大后變小D.先變小后變大
二、力的正交分解法
[問(wèn)題情境]
1.概念:將物體受到的所有力沿已選定的兩個(gè)相互垂直的方向分解的方法,是處理相對(duì)復(fù)雜的多力的合成與分解的常用方法.
2.目的:將力的合成化簡(jiǎn)為同向、反向或垂直方向的分力,便于運(yùn)用普通代數(shù)運(yùn)算公式解決矢量的運(yùn)算,“分解”的目的是為了更好地“合成”.
3.適用情況:適用于計(jì)算三個(gè)或三個(gè)以上力的合成.
4.步驟
(1)建立坐標(biāo)系:以共點(diǎn)力的作用點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn),直角坐標(biāo)系x軸和y軸的選擇應(yīng)使盡量多的力在坐標(biāo)軸上.
圖3
(2)正交分解各力:將每一個(gè)不在坐標(biāo)軸上的力分解到x軸和y軸上,并求出各分力的大小,如圖3所示.
(3)分別求出x軸、y軸上各分力的矢量和,即:
Fx=F1x+F2x+…
Fy=F1y+F2y+…
(4)求共點(diǎn)力的合力:合力大小F=F2x+F2y,合力的方向與x軸的夾角為α,則tanα=FyFx,即α=arctanFyFx.
圖4
例2如圖4所示,在同一平面內(nèi)有三個(gè)共點(diǎn)力,它們之間的夾角都是120°,大小分別為F1=20N,F(xiàn)2=30N,F(xiàn)3=40N,求這三個(gè)力的合力F.
圖5
變式訓(xùn)練2如圖5所示,質(zhì)量為m的木塊在推力F的作用下,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μ,那么木塊受到的滑動(dòng)摩擦力為()
A.μmg
B.μ(mg+Fsinθ)
C.μ(mg-Fsinθ)
D.Fcosθ
三、力的分解的實(shí)際應(yīng)用
圖6
例3壓榨機(jī)結(jié)構(gòu)如圖6所示,B為固定鉸鏈,A為活動(dòng)鉸鏈,若在A處施另一水平力F,輕質(zhì)活塞C就以比F大得多的力壓D,若BC間距為2L,AC水平距離為h,C與左壁接觸處光滑,則D所受的壓力為多大?
圖7
例4如圖7所示,是木工用鑿子工作時(shí)的截面示意圖,三角形ABC為直角三角形,∠C=30°.用大小為F=100N的力垂直作用于MN,MN與AB平行.忽略鑿子的重力,求這時(shí)鑿子推開(kāi)木料AC面和BC面的力分別為多大?
圖8
變式訓(xùn)練3光滑小球放在兩板間,如圖8所示,當(dāng)OA板繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)使θ角變小時(shí),兩板對(duì)球的壓力FA和FB的變化為()
A.FA變大,F(xiàn)B不變
B.FA和FB都變大
C.FA變大,F(xiàn)B變小
D.FA變小,F(xiàn)B變大
例5如圖9所示,在C點(diǎn)系住一重物P,細(xì)繩兩端A、B分別固定在墻上,使AC保持水
圖9
平,BC與水平方向成30°角.已知細(xì)繩最大只能承受200N的拉力,那么C點(diǎn)懸掛物體的重量最多為多少,這時(shí)細(xì)繩的哪一段即將被拉斷?
【效果評(píng)估】
1.如圖10所示,日光燈管用兩懸繩吊在天花板上,設(shè)兩懸繩的拉力分別為F1、F2,其合力
圖10
為F,則關(guān)于燈管受力的說(shuō)法中正確的是()
A.燈管只受F1和F2的作用
B.燈管受F1、F2和F的共同作用
C.燈管受F1、F2、F和重力的共同作用
D.燈管受F1、F2和重力的共同作用
2.如圖
圖11
11所示,光滑斜面上物體重力mg分解為F1、F2兩個(gè)力,下列說(shuō)法中正確的是()
A.F1是斜面作用在物體上使物體下滑的力,F(xiàn)2是物體對(duì)斜面的壓力
B.物體受到mg、FN、F1、F2四個(gè)力的作用
C.物體只受到重力mg和斜面的支持力FN的作用
D.力FN、F1、F2三力的作用效果與mg、FN兩個(gè)力的作用效果相同
3.如圖12所示,
圖12
ABC為一直角劈形物體,將其卡于孔中,劈的斜面AB=10cm,直角邊AC=2cm.當(dāng)用F=100N的力沿水平方向推劈時(shí),求劈的上側(cè)面和下側(cè)面產(chǎn)生的推力.
4.在同一平面內(nèi)共點(diǎn)的四個(gè)力F1、F2、F3、F4的大小依次為19N、40N、30N和15N,方向如圖13所示,求它們的合力.
圖13
參考答案
解題方法探究
一、
例1見(jiàn)解析.
解析在支架上選取三個(gè)點(diǎn)B1、B2、B3,當(dāng)懸點(diǎn)B分別移動(dòng)到B1、B2、B3各點(diǎn)時(shí),AO、BO中的拉力分別為FTA1、FTA2、FTA3、和FTB1、FTB2、FTB3,從圖中可以直觀地看出,F(xiàn)TA逐漸變小,且方向不變;而FTB先變小,后變大,且方向不斷改變;當(dāng)FTB與FTA垂直時(shí),F(xiàn)TB最?。?br>
變式訓(xùn)練1D
二、
例2F=103N,方向與x軸負(fù)向的夾角為30°
解析以O(shè)點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn),建立直角坐標(biāo)系xOy,使Ox方向沿力F1的方向,則F2與y軸正向間夾角α=30°,F(xiàn)3與y軸負(fù)向夾角β=30°,如圖甲所示.
先把這三個(gè)力分解到x軸和y軸上,再求它們?cè)趚軸、y軸上的分力之和.
Fx=F1x+F2x+F3x=F1-F2sinα-F3sinβ=20N-30sin30°N-40sin30°N=-15N
Fy=F1y+F2y+F3y=0+F2cosα-F3cosβ=30cos30°N-40cos30°N=-53N
這樣,原來(lái)的三個(gè)力就變成互相垂直的兩個(gè)力,如圖乙所示,最終的合力為:
F=F2x+F2y=-152+-532N=103N
設(shè)合力F與x軸負(fù)向的夾角為θ,則tanθ=FyFx=-53N-15N=33,所以θ=30°.
變式訓(xùn)練2BD
三、
例3L2hF
解析水平力F有沿AB和AC兩個(gè)效果,作出力F的分解圖如圖甲所示,F(xiàn)′=h2+L22hF,由于夾角θ很大,力F產(chǎn)生的沿AB、AC方向的效果力比力F大;而F′又產(chǎn)生兩個(gè)作用效果,沿水平方向和豎直方向,如圖乙所示.
甲乙
Fy=Lh2+L2F′=L2hF.
例41003N200N
解析彈力垂直于接觸面,將力F按作用效果進(jìn)行分解如圖所示,由幾何關(guān)系易得,推開(kāi)AC面的力為F1=F/tan30°=1003N.
推開(kāi)BC面的力為F2=F/sin30°=200N.
變式訓(xùn)練3B
例5100NBC先斷
解析方法一力的合成法
根據(jù)一個(gè)物體受三個(gè)力作用處于平衡狀態(tài),則三個(gè)力的任意兩個(gè)力的合力大小等于第三個(gè)力大小,方向與第三個(gè)力方向相反,在圖甲中可得出F1和F2的合力F合豎直向上,大小等于F,由三角函數(shù)關(guān)系
甲
可得出F合=F1sin30°,F(xiàn)2=F1cos30°,且F合=F=G.
設(shè)F1達(dá)到最大值200N,可得G=100N,F(xiàn)2=173N.
由此可看出BC的張力達(dá)到最大時(shí),AC繩的張力還沒(méi)有達(dá)到最大值,在該條件下,BC段繩子即將斷裂.
設(shè)F2達(dá)到最大值200N,可得G=115.5N,F(xiàn)1=231N200N.
由此可看出AC的張力達(dá)到最大時(shí),BC繩的張力已經(jīng)超過(guò)其最大能承受的力.在該條件下,BC段繩子早已斷裂.
從以上分析可知,C點(diǎn)懸掛物體的重量最多為100N,這時(shí)細(xì)繩BC段即將拉斷.
乙
方法二正交分解法
如圖乙所示,將拉力F1按水平方向(x軸)和豎直方向(y軸)兩個(gè)方向進(jìn)行正交分解.由力的平衡條件可得F1sin30°=F=G,F(xiàn)1cos30°=F2.
F1F2;繩BC先斷,F(xiàn)1=200N.
可得:F2=173N,G=100N.
效果評(píng)估
1.D2.CD
3.500N490N
4.38.2N,方向與F1夾角為45°
力的分解導(dǎo)學(xué)案
俗話(huà)說(shuō),居安思危,思則有備,有備無(wú)患。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)生更容易聽(tīng)懂所講的內(nèi)容,幫助教師更好的完成實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)。優(yōu)秀有創(chuàng)意的教案要怎樣寫(xiě)呢?小編收集并整理了“力的分解導(dǎo)學(xué)案”,歡迎您閱讀和收藏,并分享給身邊的朋友!
第三章相互作用
第五節(jié)力的分解
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
1.準(zhǔn)確理解力的分解,掌握用平行四邊形定則和三角形法則分解力的方法,提高受力分析的能力
2.自主學(xué)習(xí),小組合作,探究如何按照力的作用效果來(lái)進(jìn)行力的分解
3.激情投入,感悟“等效替代法”在自然科學(xué)中的應(yīng)用
【重點(diǎn)難點(diǎn)】
1.理解力的分解是力的合成的逆運(yùn)算
2.按照力的作用效果進(jìn)行力的分解
【使用說(shuō)明及學(xué)法指導(dǎo)】
1.依據(jù)學(xué)習(xí)目標(biāo),認(rèn)真閱讀課本預(yù)習(xí),知道什么是力的分解,明確在實(shí)際應(yīng)用中力通常會(huì)產(chǎn)生哪些作用效果?嘗試用平行四邊形定則進(jìn)行力的分解,掌握矢量加法法則。重點(diǎn)體會(huì)等效替代的物理思想。
2.獨(dú)立完成預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué),并嘗試對(duì)探究點(diǎn)進(jìn)行研究,用紅筆標(biāo)注疑問(wèn),并反饋;以備課上合作探究。鞏固訓(xùn)練預(yù)習(xí)時(shí)不作要求。
【預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)】
問(wèn)題1:物理情景:在生活中拖拉機(jī)用斜向上的拉力F拉著耙勻速前進(jìn)。
1.拖拉機(jī)斜向上的拉力F產(chǎn)生哪兩個(gè)效果?
2.這樣的效果能否用兩個(gè)力來(lái)等效替代?在本例中這兩個(gè)力實(shí)際存在嗎?
問(wèn)題2.請(qǐng)你按照?qǐng)D示的動(dòng)作進(jìn)行嘗試,指出下圖中力的兩個(gè)作用效果
(1)如圖甲所示,將一塊塑料板的一端放在水平桌面上。另一端用物體墊高,形成一個(gè)斜面;當(dāng)把一塊橡皮放在傾斜的塑料板上時(shí),塑料板形變是怎樣的?橡皮有無(wú)沿斜面向下運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)?
(2)乙圖中手的作用力對(duì)書(shū)產(chǎn)生怎樣的效果:
問(wèn)題3.已知一個(gè)大小和方向都確定的力F,如圖,請(qǐng)你把它作為合力,畫(huà)出以力F為平行四邊形對(duì)角線(xiàn)的平行四邊形(畫(huà)出盡可能多的平行四邊形)
問(wèn)題4.在力的平行四邊形中,以合力為對(duì)角線(xiàn)分開(kāi)的兩個(gè)三角形是全等的,對(duì)照下圖,請(qǐng)你用矢量加法的法則,在一個(gè)三角形中表示出合力和兩個(gè)分力的關(guān)系。
問(wèn)題5.如圖,一輛汽車(chē)陷在泥里了,只用一根繩子,你自己怎樣把陷在泥坑里的汽車(chē)?yán)鰜?lái)?(提示:當(dāng)合力一定時(shí),兩分力的夾角越大,分力越大。)
【合作探究】
探究1:力的分解
1.在斜面上的物體受到的重力會(huì)對(duì)斜面產(chǎn)生兩個(gè)效果:;。
如圖所示,物體A靜止于斜面B上,已知A重力為G,斜面傾角為θ,根據(jù)力的作用效果對(duì)物體A所受到的重力進(jìn)行分解,并求出分力的大小和方向。
思考:一座大橋的引橋就是一個(gè)斜面,請(qǐng)你分析為什么高大的橋要造很長(zhǎng)的引橋?
針對(duì)訓(xùn)練:
1.下圖所示的情況下,根據(jù)物體所受的重力,畫(huà)出重力對(duì)接觸物產(chǎn)生實(shí)際效果的兩個(gè)分力
2.放在水平面上的物體所受斜向上的拉力,請(qǐng)你根據(jù)拉力的效果進(jìn)行分解,并求出兩個(gè)分力的大小和方向。
力的合成與分解
一名愛(ài)崗敬業(yè)的教師要充分考慮學(xué)生的理解性,作為教師準(zhǔn)備好教案是必不可少的一步。教案可以讓上課時(shí)的教學(xué)氛圍非?;钴S,幫助教師在教學(xué)期間更好的掌握節(jié)奏。那么一篇好的教案要怎么才能寫(xiě)好呢?下面是小編幫大家編輯的《力的合成與分解》,僅供參考,希望能為您提供參考!
3.4力的合成與分解學(xué)案1(粵教版必修1)
1.運(yùn)算法則
(1)__________定則
如果用表示兩個(gè)共點(diǎn)力F1和F2的線(xiàn)段為鄰邊作一個(gè)平行四邊形,則這兩個(gè)鄰邊之間的對(duì)角線(xiàn)就表示________的大小和方向,如圖1(a)所示.
圖1
(2)三角形定則
求兩個(gè)互成角度的共點(diǎn)力F1、F2的合力,可以把表示F1、F2的線(xiàn)段首尾相接地畫(huà)出,把F1、F2的另外兩端連接
起來(lái),則此連線(xiàn)就表示________的大小和方向,如圖(b)所示.顯然,三角形定則是平行四邊形定則的簡(jiǎn)化,本質(zhì)相同.
2.力的合成
求幾個(gè)力的合力叫做力的______.
3.力的分解:如果一個(gè)力的作用效果可以用幾個(gè)力來(lái)______,這幾個(gè)力稱(chēng)為這一個(gè)力的______.求一個(gè)力的分力叫做力的分解.力的分解是力的合成的________.同樣遵守___,即以已知力作為_(kāi)_______畫(huà)平行四邊形,與已知力共點(diǎn)的平行四邊形的________表示兩個(gè)分力的大小和方向.
一、合力的計(jì)算
[問(wèn)題情境]
在探究求合力的方法的實(shí)驗(yàn)中運(yùn)用了什么物理思想和方法?
[要點(diǎn)提煉]
1.定義:求幾個(gè)力的合力的過(guò)程叫做力的______.
2.遵守的法則:______________定則.
3.平行四邊形定則求合力的應(yīng)用方法:
圖2
(1)圖解法
①兩個(gè)共點(diǎn)力的合成:從力的作用點(diǎn)作兩個(gè)共點(diǎn)力的圖示,然后以F1、F2為邊作平行四邊形,______________即為合力的大小,______________即為合力的方向.
用直尺量出對(duì)角線(xiàn)的長(zhǎng)度,依據(jù)力的標(biāo)度折算出合力的大小,用量角器量出合力與其中一個(gè)力之間的夾角θ,如圖2所示.
圖中F1=50N,F(xiàn)2=40N,合力F=80N.
②兩個(gè)以上力的合成:先求出任意兩個(gè)力的合力,再求出這個(gè)合力跟第三個(gè)力的合力,直到所有的力都合成進(jìn)去,最后得到的結(jié)果就是這些力的合力.
(2)計(jì)算法
圖3
先依據(jù)平行四邊形定則畫(huà)出力的平行四邊形,然后依據(jù)數(shù)學(xué)公式(如余弦定理)算出對(duì)角線(xiàn)所表示的合力的大小和方向.
當(dāng)兩個(gè)力互相垂直時(shí),如圖3所示有:
F=F21+F22
tanθ=F2/F1.
圖4
4.合力大小的范圍(如圖4所示)
(1)合力F隨θ的增大而______.
(2)當(dāng)θ=0°時(shí),F(xiàn)有最大值Fmax=__________;當(dāng)θ=180°時(shí),F(xiàn)有最小值Fmin=__________.
(3)合力F既可以大于,也可以等于或小于原來(lái)的任意一個(gè)分力.一般地___≤F≤_______
二、合力的計(jì)算
[問(wèn)題情境]
如圖5所示,把一個(gè)物體放在傾角為α的斜面上,
圖5
物體并沒(méi)有在重力作用下下滑.從力的作用效果看,應(yīng)將重力怎樣分解??jī)蓚€(gè)力的大小與斜面傾角有何關(guān)系?
[要點(diǎn)提煉]
1.力的分解的幾種常見(jiàn)情況:
(1)已知兩個(gè)分力的方向,求兩個(gè)分力的大小.如圖6所示,已知F和α、β,顯然該力的平行四邊形是唯一的,即F1、F2的大小也唯一確定.
圖6
(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.如圖6所示,已知F、F1及α,顯然此平行四邊形也是唯一確定的,即另一個(gè)分力F2的大小和方向只有唯一答案.
(3)已知一個(gè)分力的大小和另一個(gè)分力的方向,即F、α及F2的大小已知.這時(shí)又可能有下列情形:
①F2Fsinα,有兩個(gè)平行四邊形,即有兩解,如圖7甲所示;但若F2≥F,則只有一個(gè)解,如圖乙所示.
圖7
②F2=Fsinα,有一個(gè)平行四邊形,即唯一解,如圖丙所示.
③F2Fsinα,此時(shí)構(gòu)不成平行四邊形,即無(wú)解,如圖丁所示.
圖8
(4)已知兩個(gè)分力的大小,求兩個(gè)分力的方向.如圖8所示,當(dāng)繞著力F的方向?qū)D在空間中轉(zhuǎn)過(guò)一定角度時(shí),仍保持F1、F2大小不變,但方向變了,此時(shí)有無(wú)窮組解.
2.力的分解的原則:按力的作用效果分解.
[問(wèn)題延伸]
1.公園的滑梯傾角為什么比較大呢?
2.為什么高大的立交橋要建有很長(zhǎng)的引橋?
例1兩個(gè)大小相等的共點(diǎn)力F1、F2,當(dāng)它們之間的夾角為90°時(shí)合力的大小為20N,則當(dāng)它們之間夾角為120°時(shí),合力的大小為()
A.40NB.102N
C.202ND.103N
聽(tīng)課記錄
變式訓(xùn)練1兩個(gè)共點(diǎn)力的合力為F,如果它們之間的夾角θ固定不變,只使其中一個(gè)力增大,則()
A.合力F一定增大
B.合力F的大小可能不變
C.合力F可能增大,也可能減小
D.當(dāng)0°θ90°時(shí),合力F一定減小
例2(1)如圖9所示一光滑小球放在傾角為θ的光滑斜面和豎直的擋板之間,其重力產(chǎn)生什么樣的效果?
(2)①如圖10甲所示,小球掛在墻上,繩與墻的夾角為θ.繩對(duì)球的拉力F產(chǎn)生什么樣的作用效果,可以分解為哪兩個(gè)方向的分力來(lái)代替F?
②如圖乙所示,如果這個(gè)小球處于靜止?fàn)顟B(tài),重力G產(chǎn)生什么樣的作用效果,可以分解為哪兩個(gè)方向的分力來(lái)代替G?
圖9圖10
例3已知力F,其一個(gè)分力F1與F成30°角,另一個(gè)分力F2的大小為33F,方向未知,則F1的大小為()
A.33FB.32F
C.233FD.3F
聽(tīng)課記錄
變式訓(xùn)練2將一個(gè)60N的力進(jìn)行分解,其中一分力的方向與這個(gè)力成30°角,求另一分力的大小不會(huì)小于多少?
【即學(xué)即練】
圖11
1.5個(gè)共點(diǎn)力的情況如圖11所示.已知F1=F2=F3=F4=F,且這四個(gè)力恰好為一個(gè)正方形,F(xiàn)5是其對(duì)角線(xiàn).下列說(shuō)法正確的是()
A.F1和F5的合力,與F3大小相等,方向相反
B.能合成大小為2F、相互垂直的兩個(gè)力
C.除F5以外的4個(gè)力的合力的大小為2F
D.這5個(gè)力的合力恰好為2F,方向與F1和F3的合力方向相同
2.將某個(gè)力F分解為兩個(gè)不為零的力,下列情況具有唯一解的是()
A.已知兩個(gè)分力的方向,并且不在同一直線(xiàn)上
B.已知一個(gè)分力大小和方向
C.已知一個(gè)分力的大小和另一個(gè)分力的方向
D.已知兩個(gè)分力的大小
3.將圖12甲、乙兩種情況中各力按作用效果分解.
(1)地面上的物體受斜向上的拉力F.
(2)電線(xiàn)OC對(duì)O點(diǎn)的拉力F.
圖12
參考答案
課前自主學(xué)習(xí)
1.(1)平行四邊形合力F(2)合力F
2.合成
3.替代分力逆運(yùn)算平行四邊形定則對(duì)角線(xiàn)兩條邊
核心知識(shí)探究
一、
[問(wèn)題情境]
等效替代.
[要點(diǎn)提煉]
1.合成
2.平行四邊形3.(1)①對(duì)角線(xiàn)的長(zhǎng)度對(duì)角線(xiàn)的方向
4.(1)減小(2)F1+F2|F1-F2|(3)|F1-F2|F1+F2
二、
[問(wèn)題情境]
斜面上物體的重力G有兩個(gè)效果,一是使物體沿斜面下滑(有時(shí)也稱(chēng)下滑力)的力F1,二是使物體壓緊斜面的力F2,如右圖所示.由幾何關(guān)系,得F1=Gsinα,F(xiàn)2=Gcosα.
[問(wèn)題延伸]
1.θ越大重力沿斜面的分力就越大,滑梯上的人就較容易下滑.
2.長(zhǎng)長(zhǎng)的引橋可以減小上坡的傾角,因?yàn)棣仍酱笾亓ρ匦泵娴姆至驮酱?,?chē)輛上坡艱難而下坡又不安全.
解題方法探究
例1B[設(shè)F1=F2=F,當(dāng)它們之間的夾角α=90°時(shí),如圖甲所示,由畫(huà)出的平行四邊形(為矩形)得合力為F合=F21+F22=F2+F2=2F.
甲乙
所以F=12F合=12×20N=102N.
當(dāng)兩分力F1和F2間夾角變?yōu)棣拢?20°時(shí),同理畫(huà)出平行四邊形(如圖乙所示).由于平行四邊形的一半為一等邊三角形,因此其合力F′=F1=F2=102N.]
變式訓(xùn)練1
BC
[設(shè)兩共點(diǎn)力Fa、Fb之間的夾角θ為鈍角,由右圖所示的平行四邊形可知,當(dāng)Fa逐漸增大為Fa1、Fa2、Fa3時(shí),其合力由原來(lái)的F1變?yōu)镕2、F3、F4,它們可能小于F1、可能等于F1,也可能大于F1,所以A項(xiàng)錯(cuò),B、C兩項(xiàng)正確.同理知,當(dāng)0°θ90°時(shí),則隨著其中的一個(gè)力增大,合力一定也增大,D項(xiàng)錯(cuò).]
例2見(jiàn)解析.
解析(1)兩分力方向確定了,分解是唯一的.
如右圖所示,可以分解為兩個(gè)力:G1=Gtanθ,G2=G/cosθ.
小球因?yàn)橛兄亓?,沿垂直于斜面產(chǎn)生緊壓斜面的效果;在沿水平方向上產(chǎn)生壓緊擋板的效果.
(2)①小球靠在墻上處于靜止?fàn)顟B(tài).拉力產(chǎn)生向上提拉小球的效果和向左緊壓墻面的效果.分力的方向確定了,分解就是唯一的.
F的分力,在豎直方向的分力F1來(lái)平衡重力,在水平方向的分力F2來(lái)平衡墻對(duì)球的支持力.如右圖所示分解為F1=Fcosθ,F(xiàn)2=Fsinθ.
②重力G產(chǎn)生兩個(gè)效果,一個(gè)沿F1的直線(xiàn)上的分力G1來(lái)平衡F1,一個(gè)沿F2的直線(xiàn)方向上的分力G2來(lái)平衡F2.G1=G/cosθ,G2=Gtanθ.
例3AC
[如右圖所示,先畫(huà)一條有向的線(xiàn)段AB表示力F.過(guò)F的始端A畫(huà)一與AB成30°角的射線(xiàn)(即F1的作用線(xiàn)),過(guò)F的末端B作F1所在射線(xiàn)的垂線(xiàn)交于C.則由直角△ABC可知,CB的大小為F2.在CB兩邊對(duì)稱(chēng)地作兩條線(xiàn)DB和EB,使其大小均為3F3(因?yàn)?F3F2,所以這兩條線(xiàn)可以畫(huà)出來(lái)).在直角△EBC中,因CB=F2,EB=3F3,故∠EBC=30°.∠DBC=∠ABE=30°,△ABD為直角三角形(∠ABD=90°).利用直角三角形知識(shí)可知E為直角△ADB的斜邊AD的中點(diǎn)且AE=3F3,AD=23F3,即F1的大小可能是3F3,也可能是23F3,本題選項(xiàng)A、C正確.]
變式訓(xùn)練230N
解析合力和分力構(gòu)成三角形,如右圖所示.從F的末端作OA的垂線(xiàn),垂線(xiàn)段的長(zhǎng)度最小,即另一個(gè)分力F2的最小值,由幾何關(guān)系知F2=Fsin30°=60×12N=30N.
即學(xué)即練
1.AD2.AB
3.(1)地面上的物體受斜向上的拉力F,拉力F一方面使物體沿水平地面前進(jìn),另一方面向上提物體,因此拉力F可分解為水平向前的力F1和豎直向上的力F2,如圖所示.
(2)如圖所示,電線(xiàn)OC對(duì)O點(diǎn)的拉力等于燈的重力,電線(xiàn)AO、BO都被拉緊,可見(jiàn),OC上向下的拉力可分解為斜向下拉緊AO的力F1和水平向左拉緊BO的力F2.
力的分解教學(xué)案例
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力的分解教學(xué)案例
一、教學(xué)目標(biāo):
(一)知識(shí)與能力
1.使學(xué)生在力的合成的知識(shí)基礎(chǔ)上,正確理解分力的概念,理解力的分解
的含義.
2.初步掌握根據(jù)力的實(shí)際作用效果確定分力方向的原則,初步掌握將一個(gè)
已知力分解為兩個(gè)互成角度分力的方法.
(二)過(guò)程與方法
1.在學(xué)習(xí)力的分解過(guò)程中,培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?、觀察能力,分析能力和概括能力.
2.強(qiáng)化“等效替代”的方法.
3.培養(yǎng)運(yùn)用數(shù)學(xué)工具解決物理問(wèn)題的能力.
(三)情感態(tài)度與價(jià)值觀
培養(yǎng)學(xué)生聯(lián)系實(shí)際,研究周?chē)挛锏牧?xí)慣;并學(xué)會(huì)用所學(xué)物理知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題
二、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)
(1)理解力的分解是力的合成的逆運(yùn)算,利用平行四邊形進(jìn)行力的分解。
(2)如何判定力的作用效果及分力之間的確定
三、教學(xué)用具:
橡皮筋、薄塑料板、重物、錄像帶、自制支架受力裝置、細(xì)繩等
四、教學(xué)方法:
實(shí)驗(yàn)法、討論法、類(lèi)比法、講解法
五、課時(shí)安排:1課時(shí)
六、師生互動(dòng)活動(dòng)設(shè)計(jì)
教師利用錄像提出實(shí)際問(wèn)題,先給學(xué)生留下懸念,引發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,由復(fù)習(xí)提問(wèn)引入課題,通過(guò)幾個(gè)實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生親自感知力的實(shí)際效果,從而確定出兩個(gè)分力的方向,化解了難點(diǎn)。然后運(yùn)用平行四邊形定則進(jìn)行分解.在分解力的同時(shí),訓(xùn)練學(xué)生用作圖法和計(jì)算法處理問(wèn)題,明確力分解的基本思路,解決本節(jié)課的重、難點(diǎn)問(wèn)題.
七、教學(xué)步驟:
(一)、導(dǎo)入新課
[錄像]公園滑梯、大橋引橋,盤(pán)山公路.
[師問(wèn)]為什么公園滑梯傾角較大而大橋要修很長(zhǎng)的引橋來(lái)減少傾角?
[學(xué)生]討論
[師]同學(xué)們先別急,學(xué)完今天這節(jié)課的內(nèi)容你們就明白了。
(二)新課教學(xué)
[板書(shū)]第六節(jié)力的分解
[師]在學(xué)習(xí)新課之前,我們先來(lái)復(fù)習(xí)一下上節(jié)課的主要內(nèi)容(教師在黑板畫(huà)圖)
如圖甲,一個(gè)力用力F可以把一筒水慢慢地提起,圖乙是兩個(gè)人分別用F1、F2兩個(gè)力把同樣的一筒水慢慢地提起。那么力F的作用效果與F1、F2的共同作用的效果如何?那么拉力F1,F2,F中哪一個(gè)力可以叫做另兩個(gè)力的合力?判斷的根據(jù)是什么?用什么方法可以求出這個(gè)合力的大小和方向?
(學(xué)生回答教師給以鼓勵(lì))
[師]:在日常生活和生產(chǎn)實(shí)際中往往會(huì)遇到跟上面情況相反的一類(lèi)問(wèn)題.例如,
[演示]在小黑板上事先固定好兩根彩色橡皮繩,并在兩繩結(jié)點(diǎn)處系上兩根細(xì)線(xiàn),請(qǐng)同學(xué)用一豎直向下的力把結(jié)點(diǎn)拉到O位置,如圖1所示.請(qǐng)學(xué)生觀察此時(shí)拉力F產(chǎn)生的效果
圖1圖2
[學(xué)生]一個(gè)力同時(shí)拉伸了兩根橡皮繩
[師問(wèn)]那么能不能改用兩個(gè)力同時(shí)作用于結(jié)點(diǎn)上而產(chǎn)生同樣的效果呢?
[演示]請(qǐng)同學(xué)用沿BO方向的拉力專(zhuān)門(mén)拉伸OB,沿AO方向的拉力專(zhuān)門(mén)拉伸OA,當(dāng)、分別為某適當(dāng)值時(shí),結(jié)點(diǎn)也被拉到O位置,如圖2所示
[師生分析]、共同作用的效果與F作用的效果相同.
[師講解]前面我們學(xué)過(guò),如果一個(gè)力產(chǎn)生的效果跟幾個(gè)力共同產(chǎn)生的效果相同,這個(gè)力就叫做那幾個(gè)力的合力.現(xiàn)在通過(guò)實(shí)驗(yàn)又清楚地看到與之相反的另一種情況:兩個(gè)力共同產(chǎn)生的效果跟原來(lái)一個(gè)力產(chǎn)生的效果相同.我們就把這兩個(gè)力叫做原來(lái)那個(gè)力的分力,實(shí)際上也可以是幾個(gè)力共同產(chǎn)生的效果與原來(lái)一個(gè)力產(chǎn)生的效果相同,這幾個(gè)力就叫原來(lái)那個(gè)力的分力.
(板書(shū))
1.什么叫力的分解
(1)分力:幾個(gè)力,如果它們產(chǎn)生的效果跟原來(lái)一個(gè)力產(chǎn)生的效果相同,這幾個(gè)力就叫做原來(lái)那個(gè)力的分力.
[講解]分力定義中的“原來(lái)”二字說(shuō)明一個(gè)力跟它的幾個(gè)力并不同時(shí)作用在物體上.而是說(shuō),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.(教師舉例說(shuō)明)
求跟一個(gè)已知力等效的分力,我們就稱(chēng)為力的分解.
(板書(shū))注意:幾個(gè)分力與原來(lái)那個(gè)力是等效的,它們可以相互替代,并非同時(shí)并存.
(2)力的分解:求一個(gè)已知力的分力叫力的分解.
[師]:力的分解遵從什么法則呢?試比較圖1、圖2的實(shí)驗(yàn)和“互成角度的兩
個(gè)力的合成”實(shí)驗(yàn)得出結(jié)論.
(在學(xué)生回答的基礎(chǔ)上,教師歸納.)
[師小結(jié)]這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)盡管在實(shí)驗(yàn)裝置上略有差異,但都是用橡皮筋的伸長(zhǎng)來(lái)量度力的作用效果.“互成角度的兩個(gè)力的合成”實(shí)驗(yàn)是已知兩個(gè)力求與它們等效的合力,圖1、圖2的實(shí)驗(yàn)則是已知一個(gè)力求與之等效的兩個(gè)分力.如果把圖1、圖2的實(shí)驗(yàn)步驟顛倒就成為“互成角度的兩個(gè)力的合成”實(shí)驗(yàn)了.可見(jiàn)力的分解同樣適用平行四邊形法則.
(板書(shū))
2、力的分解法則:平行四邊形法則.(通過(guò)類(lèi)比,得出力的分解法則)
教師以圖1、圖2實(shí)驗(yàn)為例,作出分解拉力F的示意圖.
(通過(guò)實(shí)驗(yàn),討論并確認(rèn)判斷分力方向的原則)
[師講解]前面是已知一個(gè)力的大小,方向,在事先確定了它的力的方向后,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?
[分析]同一對(duì)角線(xiàn)可作出無(wú)數(shù)個(gè)平行四邊形,同一已知力若不加條件限制可分為無(wú)數(shù)對(duì)大小、方向不同的分力.
[提問(wèn)]什么情況下力的分解有惟一確定的解?
(教師引導(dǎo)學(xué)生分析)
我們知道對(duì)于同一對(duì)角線(xiàn)可以作出無(wú)數(shù)個(gè)不同的平行四邊形,表明同一個(gè)力可以分解為無(wú)數(shù)對(duì)大小,方向不同的分力,也可以說(shuō)力的分解的答案是不確定的.那么,在實(shí)際應(yīng)用中怎樣分已知力呢?從拉橡皮筋的例子可以看到,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?請(qǐng)看下面實(shí)例.
(板書(shū))
3、實(shí)例分析(教師引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)自行設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)來(lái)分析感受一個(gè)力的不同的幾個(gè)作用效果,并能根據(jù)力的實(shí)際作用效果來(lái)確定它的分力)
例]:放在水平面上的物體受一個(gè)斜向上方的拉力F,這個(gè)力與水平面成θ角。確定F的兩個(gè)分力F1、F2
θ
圖4圖5
[演示]將一薄塑料板架在兩個(gè)等高的支撐物上,形成一個(gè)懸空的平面,將一重物放在平面上,會(huì)觀察到明顯的形變?,F(xiàn)給物體施加一個(gè)斜向上方的拉力F,學(xué)生觀察力F產(chǎn)生的作用效果,如圖3
[學(xué)生描述]在力F的作用下,薄塑料板彎曲程度變小,同時(shí)重物前進(jìn)。
[師生分析]:(1)力F的作用效果有水平向前拉物體和豎直向上提物體的效果,那么力F的兩個(gè)分力就在水平方向和豎直方向上。
[學(xué)生板演](2)分力方向確定,根據(jù)平行四邊形定則作圖,力F分解就是唯一的。
(3)如圖4所示分解:F1=Fcosθ,F(xiàn)2=Fsinθ
[師講解]可見(jiàn),力F可以用兩個(gè)分力F1、F2來(lái)代替
例2:物體傾角為θ的斜面上,那物體受的重力G產(chǎn)生哪些效果?應(yīng)當(dāng)怎樣分解?。
(學(xué)生思考,略加議論.)
[學(xué)生實(shí)驗(yàn)]在水平伸出的手掌上放一本書(shū),然后使手傾斜,書(shū)下滑.
[學(xué)生描述]除感到手掌受到壓力外,還明顯感到書(shū)在沿手掌下滑,
[師講解]當(dāng)書(shū)放在平伸的手掌上時(shí),我們只感到手掌受到書(shū)的壓力,說(shuō)明書(shū)所受的豎直向下的重力只產(chǎn)生了一個(gè)使它緊壓手作用效果.當(dāng)手掌傾斜時(shí),書(shū)對(duì)手掌的作用效果類(lèi)似于置于斜面上的物體對(duì)斜面的作用效果,我們除感到手掌受到壓力外,還明顯感到書(shū)在沿手掌下滑。
(1)說(shuō)明這時(shí)重力產(chǎn)生了兩個(gè)作用效果:使書(shū)沿手掌下滑和使書(shū)緊壓手掌.
(2)因此,重力G可以分解為這樣兩個(gè)分力:平行于掌面的沿手掌下滑的力G1和垂直于手掌向下的力G2.
(3)學(xué)生板畫(huà)如圖5,據(jù)平行四邊形定則G1=GSinθG2=GCosθ
[師]:故重力G對(duì)物體的作用可以用它的兩個(gè)分力G1和G2替代。
[思考討論]
(1)靜止在斜面上的物體受到幾個(gè)力的作用?
(2)有人說(shuō)圖中(圖4)的重力G可以分解為下滑力G11和對(duì)斜面的壓力G2.這種說(shuō)法對(duì)嗎?為什么?
(在學(xué)生回答中注意糾正他們?cè)趯?duì)物體進(jìn)行受力分析時(shí)合力,分力重復(fù)分析的錯(cuò)誤,以及把G2認(rèn)為是對(duì)斜面壓力的錯(cuò)誤.進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)一個(gè)已知力與其分力的等效替代關(guān)系,指出對(duì)物體受力分析時(shí)要依據(jù)力是一個(gè)物體對(duì)另一個(gè)物體的作用,分力并非物體實(shí)際受到的力,只是為了研究問(wèn)題方便,用分力進(jìn)行替代而已.)
(3)根據(jù)剛才學(xué)到的知識(shí),請(qǐng)同學(xué)們解釋前面提到的問(wèn)題,為什么公園滑梯傾角較大而大橋要修很長(zhǎng)的引橋來(lái)減少傾角?(與前面的問(wèn)題相呼應(yīng),同時(shí)體現(xiàn)學(xué)以至用的思想)
(學(xué)生分析,教師給以鼓勵(lì))
[小結(jié)]通過(guò)例1,例2的分析,使我們進(jìn)一步認(rèn)識(shí)到,究竟怎樣分解一個(gè)已知力,要從實(shí)際出發(fā),具體問(wèn)題具體分析.根據(jù)已知力產(chǎn)生的實(shí)際作用效果,確定兩分力的方向,然后應(yīng)用平行四邊形法則加以分解,是一種重要的方法.
(板書(shū))
4、力的分解的一般方法
(1)根據(jù)力的作用效果確定兩個(gè)分力的方向;(2)根據(jù)已知力和兩個(gè)分力方向作平行四邊形;(3)根據(jù)平行四邊形或三角形知識(shí)確定分力的大小和方向.
5、鞏固練習(xí)
[練習(xí)1]在豎直墻上固定一個(gè)輕支架,橫桿OB垂直于墻,斜繩OA跟墻的夾角為θ,在支架的O點(diǎn)掛有一個(gè)重G的物體,如圖6.怎樣確定桿OA,OB的受力方向?
F
F1
F2
圖7
A
BO
圖6
[學(xué)生演示實(shí)驗(yàn)]:(1)如圖7所示:用鉛筆支起圖中的繩子,可以模仿圖6的情景,讓一位學(xué)生告訴其它同學(xué)手指和手掌的感受。
[學(xué)生]感受到手指受的拉力,手掌受到的是壓力。
即力F產(chǎn)生了兩個(gè)作用效果:F1—拉手F2—壓手
(學(xué)生板畫(huà)并計(jì)算,教師給以鼓勵(lì))
[練習(xí)2][學(xué)生實(shí)驗(yàn)]教師在黑板畫(huà)出上圖8,體會(huì)拉力F產(chǎn)生的兩個(gè)作用效果。每?jī)蓚€(gè)學(xué)生一組,在原座位上,用右手(或左手)叉腰,另一人向下拉他的肘部,如上圖8所示.然后交換,體會(huì)拉力對(duì)手臂產(chǎn)生的兩個(gè)作用效果.(課堂氣氛十分活躍,學(xué)生印象深刻.)
[師講解]這幾個(gè)實(shí)驗(yàn)都證明,豎直向下的拉力對(duì)兩桿件產(chǎn)生了沿桿方向的兩個(gè)作用效果,使上桿受拉,下桿受壓.因此,這個(gè)拉力F可以沿上述兩個(gè)方向分解為兩個(gè)分力F1和F2.當(dāng)然,作這樣的分析是在不計(jì)兩桿重力情況下作出的.我們可以用F1和F2去等效地替代拉力F對(duì)支架作用.請(qǐng)同學(xué)們課下完成拉力F的兩個(gè)分力的求解
6、小結(jié)
今天這一節(jié)課主要是學(xué)習(xí)力的分解知識(shí).希望同學(xué)們注意分力與合力這兩個(gè)概念的區(qū)別;力的分解和力的合成的區(qū)別;尢其要注意按實(shí)際作用效果將一個(gè)已知力分解為兩個(gè)分力,是進(jìn)行力的分解的一種重要方法,要逐步掌握這種方法,學(xué)會(huì)應(yīng)用它去分析和解決實(shí)際問(wèn)題.
7、布置作業(yè)
1.教材15頁(yè)練習(xí)上(1)、(2)、(3)、(4)題
2.質(zhì)量監(jiān)測(cè)習(xí)題