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力的分解

力的分解

高一物理教案  来源:网友提供  阅读:  

力的分解

教学目标


知识目标
  1、能够运用力的平行四边形定则求解一个已知力的分力;
  2、会用三角形法则求解力的分解;

能力目标
  1、熟练掌握物体的受力分析;
  2、能够根据力的作用效果进行分解;

情感目标
  培养分析观察能力,物理思维能力和科学的研究态度.

 

教学建议

重点难点分析
  力的分解是力的合成的逆预算,是根据力的作用效果,由力的平行四边形定则将一个已知力进行分解,所以平行四边行定则依然是本节的重点,而三角形法则是在平行四边形定则的基础上得到的,熟练应用矢量的运算方法并能解决实际问题是本节的难点.

教法建议

一、关于力的分解的教材分析和教法建议

  力的分解是力的合成的逆预算,是求一个已知力的两个分力.在对已知力进行分解时对两个分力的方向的确定,是根据力的作用效果进行的.在前一节力的合成学习的基础上,学生对于运算规律的掌握会比较迅速,而难在是对于如何根据力的效果去分解力,课本上列举两种情况进行分析,一个是水平面上物体受到斜向拉力的分解,一个是斜面上物体所收到的重力的分解,具有典型范例作用,教师在讲解时注意从以下方面详细分析:
 1、对合力特征的描述,如例题1中的几个关键性描述语句:水平面、斜向上方、拉力 ,与水平方向成 角,关于重力以及地面对物体的弹力、摩擦力可以暂时不必讨论,以免分散学生的注意力.

  2、合力产生的分力效果,可以让学生从日常现象入手(如下图所示).由于物体的重力,产生了两个力的效果,一是橡皮筋被拉伸,一是木杆压靠在墙面上,教师可以让学生利用铅笔、橡皮筋,用手代替墙面体会一下铅笔重力的两个分效果.

  3、分力大小计算书写规范.在计算时可以提前向学生讲述一些正弦和余弦的知识.

二、关于力的正交分解的教法建议:

  力的正交分解是一种比较简便的求解合力的方法,它实际上是利用了力的分解的原理把力都分解到两个互相垂直的方向上,然后就变成了在同一直线上的力的合成的问题了.使计算变得简单.由于学生在初中阶段未接触到有关映射的概念,所以教师在讲解该部分内容时,首先从直角分解入手,尤其在分析斜面上静止物体的受力平衡问题时,粗略介绍正交分解的概念就可以了.

 

力的分解的教学设计方案

一、引入:

  1、问题1:什么是分力?什么是力的合成?力的合成遵循什么定则?

  2、问题2:力产生的效果是什么?

教师总结:如果几个力产生的效果跟原来的一个力产生的效果相同,这几个力就叫做原来那个力的分力.求几个力的合力叫做力的合成;力的合成遵循力的平行四边形定则.反之,求一个已知力的分力叫做力的分解.

引出课程内容.

二、授课过程

1、力的分解是力的合成的逆运算,也遵循力的平行四边形定则.

  教师讲解:力的分解是力的合成的逆过程,所以平行四边形法则同样适用于力的分解.如果没有其它限制,对于同一条对角线,可以作出无数个不同的平行四边形(如图).这就是说一个已知的力可以分解成无数对不同的共点力,而不像力的合成那样,一对已知力的合成只有一个确定的结果.一个力究竟该怎样分解呢?(停顿)尽管力的分解没有确定的结果,但在解决具体的物理问题时,一般都按力的作用效果来分解.下面我们便来分析两个实例.

2、力的分解按照力的作用效果来分解.

  例题1:放在水平面上的物体受到一个斜向上的拉力 的作用,该力与水平方向夹角为 ,这个力产生两个效果:水平向前拉物体,同时竖直向上提物体,,因此力 可以分解为沿水平方向的分力 、和沿着竖直方向的分力 ,力 和力 的大小为:

  例题2:放在斜面上的物体,常把它所受的重力分解为平行于斜面的分量 和垂直于斜面的分量 (如图), 使物体下滑(故有时称为“下滑力”), 使物体压紧斜面.

3、力的分解练习(学生实验):

  (1)学生实验1:观察图示,分析F力的作用效果,学生可以利用手边的工具(橡皮筋、铅笔、细绳、橡皮、三角板)按图组装仪器、分组讨论力产生的效果,并作出 力(细绳对铅笔的拉力)的分解示意图.

  实验过程:将橡皮筋套在中指上,将铅笔与橡皮筋连接,铅笔尖端卡在手心处,体会一下铅笔的重力产生的效果,在铅笔上挂接上橡皮,思考拉力 产生的效果?

 

  教师总结并分析:图中重物拉铅笔的力 常被分解成 压缩铅笔, 拉伸橡皮筋.

  (2)学生实验2,观察图示,分析 力的作用效果,用橡皮筋和铅笔重复实验,对比结论是否正确.

 


 

  教师总结并分析:图中重物拉铅笔的力 分解成 压缩铅笔, 拉伸橡皮筋.

尽管力的分解没有确定的结果,但在解决具体的物理问题时,一般都按力的作用效果来分解.

4、课堂小结:

 

探究活动

题目  关于“杆的受力分解”与“绳的受力分解”研究
  由于日常生活中,我们劳动、学习的工具一般以杆和绳子为主,其他的工具也可以依照其进行分析,研究“杆的受力分解”与“绳的受力分解”具有实践意义。有关内容可以参见备课资料中的“扩展资料”。让同学观察周围的力学工具,对比杆与绳子,分析说明各个物体的受力特点,与其有关的题目可以参见如下:
  1、晾晒衣服的绳子,为什么晾衣绳不易过紧?
  2、为什么软纸经过折叠后,抗压性能提高?对比拱桥的设计,有什么感想?


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