2019-2020年高中物理 5 力的分解優(yōu)秀教案 新人教版必修1.doc
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2019-2020年高中物理 5 力的分解優(yōu)秀教案 新人教版必修1 力的分解是力的合成的逆運(yùn)算.要使學(xué)生理解平行四邊形定則既是力的合成規(guī)律也是力的分解規(guī)律,力的合成中已知兩個(gè)分力作出的平行四邊形是唯一的,求出的合力也是唯一的.已知一個(gè)力求它的分力則可以作出無數(shù)個(gè)平行四邊形,因此有無數(shù)個(gè)解.本節(jié)內(nèi)容就是利用例題來說明如何根據(jù)力的實(shí)際效果和需要來分解力的. 矢量相加法則則是新引入的內(nèi)容,主要引導(dǎo)學(xué)生理解三角形法則與平行四邊形定則,認(rèn)識(shí)二者的一致性.力的分解也在牛頓第二定律、物體平衡、動(dòng)量定理、動(dòng)能定理的理解和應(yīng)用中起著重要的作用.而矢量的三角形法則和平行四邊形定則也是牛頓第二定律、物體平衡、動(dòng)量定理、動(dòng)能定理、電場的疊加、帶電離子在電場中運(yùn)動(dòng)這些知識(shí)中必不可少的工具,因此要求學(xué)生在掌握力的分解的基礎(chǔ)上能熟練應(yīng)用矢量相加法則. 教學(xué)重點(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. 教學(xué)難點(diǎn) 1.力的分解方法及矢量相加法則. 2.力分解時(shí)如何判斷力的作用效果及確定兩分力的方向. 時(shí)間安排 1課時(shí) 三維目標(biāo) 知識(shí)與技能 1.了解分力的概念,清楚分解是合成的逆運(yùn)算. 2.用平行四邊形定則作圖并計(jì)算. 3.了解力的分解具有唯一性的條件. 4.能應(yīng)用力的分解分析生產(chǎn)生活中的問題. 過程與方法 1.強(qiáng)化“等效替代”的思想. 2.掌握根據(jù)力的效果進(jìn)行分解的方法. 情感態(tài)度與價(jià)值觀 1.激發(fā)學(xué)生參與課堂活動(dòng)的熱情. 2.培養(yǎng)學(xué)生將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐的意識(shí)和勇氣. 課前準(zhǔn)備 多媒體課件、彈簧秤若干,細(xì)繩套、橡皮筋若干,圖釘、白紙、長塑料板、鐵塊、能活動(dòng)的木板等. 教學(xué)過程 導(dǎo)入新課 情景導(dǎo)入 觀察一下生活中有哪些類似的情況,可以用一個(gè)力來代替多個(gè)力來達(dá)到同樣的效果,想一下,為什么有時(shí)人們不用一個(gè)力去做而要用多個(gè)力來做呢?使用吊車的時(shí)候大家觀察一下釣鉤是不是用一根鋼絲吊著?如圖3-5-1. 課件展示: 圖3-5-1 根據(jù)圖片可以看出,其實(shí)吊車的釣鉤不是用一根鋼絲吊著的,而是用幾根鋼絲共同吊著,這又是為什么呢? 實(shí)驗(yàn)導(dǎo)入 1.用兩細(xì)繩懸掛一鐵球,在細(xì)線的夾角逐漸增大的過程中細(xì)線斷掉了,這是怎么回事呢? 2.找兩名力氣比較大的同學(xué)上臺(tái)進(jìn)行拔河比賽,再成鮮明對(duì)比地請(qǐng)一位個(gè)子小的女同學(xué)上臺(tái),交給她一個(gè)艱巨的任務(wù),即要求她一個(gè)人拉動(dòng)兩個(gè)人.教師指導(dǎo)讓小個(gè)子女同學(xué)在繩子中間用力一拉,兩位大力士都被拉動(dòng)了.一名弱小女子能拉動(dòng)兩名大力士,這又是怎么回事呢? 推進(jìn)新課 一、力的分解 上一節(jié)課我們學(xué)習(xí)了力的合成,知道了什么是合力,什么是分力,什么是力的合成,及力的合成遵循的法則,下面我們來一起回顧一下這些內(nèi)容. 師生回憶討論以上問題.(設(shè)計(jì)意圖:1.回憶舊知,推進(jìn)新知;2.調(diào)動(dòng)學(xué)生課堂積極性) 總結(jié):如果原來幾個(gè)力產(chǎn)生的效果跟一個(gè)力產(chǎn)生的效果相同,這個(gè)力就叫做那幾個(gè)力的合力;那幾個(gè)力就叫做這個(gè)力的分力,求幾個(gè)力的合力叫做力的合成. 下面回憶一下驗(yàn)證力的平行四邊形定則的實(shí)驗(yàn). 【演示實(shí)驗(yàn)】 在演示板上先用一個(gè)彈簧秤(力F)把橡皮繩的結(jié)點(diǎn)拉到O點(diǎn),然后再用三個(gè)或四個(gè)彈簧秤沿不同方向拉結(jié)點(diǎn)到O. 問題:這個(gè)實(shí)驗(yàn)說明了什么呢? 結(jié)論:幾個(gè)力共同作用的效果與F的作用效果相同. 明確:幾個(gè)力共同作用的效果如果跟原來一個(gè)力產(chǎn)生的效果相同,那么這幾個(gè)力就叫做原來那幾個(gè)力的分力.求幾個(gè)力的合力的過程叫做力的合成;而求一個(gè)已知力的分力叫做力的分解.力的分解是力的合成的逆運(yùn)算,力的分解也是遵循平行四邊形定則的. 我們知道不論有多少個(gè)共點(diǎn)力都可以用一個(gè)合力來等效替代,換句話說也就是:力的合成是唯一的.那么力的分解是否也是唯一的呢? 【學(xué)生實(shí)驗(yàn)】 不給學(xué)生任何限制,同學(xué)間可以自由組合,只要把橡皮繩的結(jié)點(diǎn)拉到O點(diǎn)即可.通過實(shí)驗(yàn)我們發(fā)現(xiàn),可以用多組不同的力來達(dá)到同樣的效果. 也就是說力的合成是唯一的,但力的分解卻不是唯一的.那么我們要如何分解一個(gè)力呢? 如果沒有其他限制,對(duì)于同一條對(duì)角線,可以作出無數(shù)個(gè)不同的平行四邊形.為此,在分解某個(gè)力時(shí),??刹捎靡韵路绞剑喊凑樟Ξa(chǎn)生的實(shí)際效果進(jìn)行分解——先根據(jù)力的實(shí)際作用效果確定分力的方向,再根據(jù)平行四邊形定則求出分力的大小. (放錄像:牛耕地、人拉旅行箱等) 圖3-5-2 問題:各段錄像片有什么共同的物理現(xiàn)象?斜向上的拉力產(chǎn)生了什么樣的效果?如何分解這個(gè)斜向上的拉力? 例1放在水平面上的物體受一個(gè)斜向上方、與水平面成θ角的拉力F,這個(gè)力的作用效果如何? 解析:方向確定,根據(jù)平行四邊形定則,分解就是唯一的. 如圖3-5-3所示分解為F1=Fcosθ,F(xiàn)2=Fsinθ.力F有水平向前拉物體和豎直向上提物體的效果,那么F的兩個(gè)分力就在水平方向和豎直方向上. 圖3-5-3 討論:當(dāng)θ=0時(shí),F(xiàn)水平,只有向前拉的效果;當(dāng)θ=90時(shí),F(xiàn)豎直,只有向上提的效果.θ越小,向上提的效果越小. 例2物體放在傾角為θ的斜面上,物體受到的重力產(chǎn)生什么樣的效果? 解析:方向確定,根據(jù)平行四邊形定則,分解就是唯一的. 圖3-5-4 如圖3-5-4所示分解為G1=Gsinθ,G2=Gcosθ.在斜面上的人或物體受到豎直向下的重力作用,此重力產(chǎn)生了兩個(gè)效果:一個(gè)是平行于斜面的方向向下的,使物體沿斜面下滑;另一個(gè)是在垂直于斜面的方向上,使物體緊壓斜面(給學(xué)生強(qiáng)調(diào)這個(gè)力并不是物體對(duì)斜面的壓力). 應(yīng)用 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的引橋? 教師課件展示實(shí)物圖,學(xué)生分組討論. 教師總結(jié):θ越大G1就越大,滑梯上的人就較容易下滑.長長的引橋可以減小上坡的傾角,因?yàn)棣仍酱驡1就越大.車輛上坡艱難而下坡又不安全. 活動(dòng):教師實(shí)物展示并引導(dǎo)學(xué)生解釋“劈”的工作原理. 課堂訓(xùn)練 1.一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? 解析:兩分力方向確定了,分解是唯一的. 如圖3-5-5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)生緊壓斜面的作用效果;在沿水平方向上產(chǎn)生壓緊擋板的效果. 圖3-5-5 2.(1)如圖3-5-6甲,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)方向的分力來代替F? (2)如圖3-5-6乙,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)方向的分力來代替G? 圖3-5-6 解析:(1)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、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來平衡重力,在水平方向的分力F2來平衡墻對(duì)球的支持力.如圖3-5-7所示分解為F1=Fcosθ,F(xiàn)2=Fsinθ. 圖3-5-7 (2)重力G產(chǎn)生兩個(gè)效果,一個(gè)沿F1的直線上的分力G1來平衡F1,一個(gè)沿F2的直線方向上的分力G2來平衡F2. G1=G/cosθ,G2=Gtanθ. 總結(jié):1.求一個(gè)已知力的實(shí)際分力的方法步驟: (1)根據(jù)物體(結(jié)點(diǎn))所處的狀態(tài)分析力的作用效果; (2)根據(jù)力的作用效果,確定兩個(gè)實(shí)際分力的方向; (3)根據(jù)兩個(gè)分力的方向畫出平行四邊形; (4)由平行四邊形利用幾何知識(shí)求兩個(gè)分力. 2.力的分解的幾種常見情形: (1)已知合力和兩分力的方向.(類似于已知兩角夾邊可以確定三角形) (2)已知合力F和一個(gè)分力F1.(類似于已知兩邊夾角可以確定三角形) 以上兩種情形有唯一解. (3)已知合力F和一個(gè)分力F1的方向(F1與F的夾角為θ)及分力F2的大小. 作圖討論:當(dāng)F2=Fsinθ時(shí)有唯一解;當(dāng)F2- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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