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高一物理力的合成与分解2

俗话说,磨刀不误砍柴工。教师在教学前就要准备好教案,做好充分的准备。教案可以让学生能够在课堂积极的参与互动,帮助教师能够井然有序的进行教学。您知道教案应该要怎么下笔吗?下面是小编精心收集整理,为您带来的《高一物理力的合成与分解2》,大家不妨来参考。希望您能喜欢!

3.4力的合成和分解
教学目标:
1.理解合力、分力的概念,掌握矢量合成的平行四边形定则。
2.能够运用平行四边形定则或力三角形定则解决力的合成与分解问题。
3.进一步熟悉受力分析的基本方法,培养学生处理力学问题的基本技能。
教学重点:力的平行四边形定则
教学难点:受力分析
教学方法:讲练结合,计算机辅助教学
教学过程:
一、标量和矢量
1.将物理量区分为矢量和标量体现了用分类方法研究物理问题的思想。
2.矢量和标量的根本区别在于它们遵从不同的运算法则:标量用代数法;矢量用平行四边形定则或三角形定则。
矢量的合成与分解都遵从平行四边形定则(可简化成三角形定则)。平行四边形定则实质上是一种等效替换的方法。一个矢量(合矢量)的作用效果和另外几个矢量(分矢量)共同作用的效果相同,就可以用这一个矢量代替那几个矢量,也可以用那几个矢量代替这一个矢量,而不改变原来的作用效果。
3.同一直线上矢量的合成可转为代数法,即规定某一方向为正方向。与正方向相同的物理量用正号代入.相反的用负号代入,然后求代数和,最后结果的正、负体现了方向,但有些物理量虽也有正负之分,运算法则也一样.但不能认为是矢量,最后结果的正负也不表示方向如:功、重力势能、电势能、电势等。
二、力的合成与分解
力的合成与分解体现了用等效的方法研究物理问题。
合成与分解是为了研究问题的方便而引人的一种方法。用合力来代替几个力时必须把合力与各分力脱钩,即考虑合力则不能考虑分力,同理在力的分解时只考虑分力而不能同时考虑合力。
1.力的合成
(1)力的合成的本质就在于保证作用效果相同的前提下,用一个力的作用代替几个力的作用,这个力就是那几个力的“等效力”(合力)。力的平行四边形定则是运用“等效”观点,通过实验总结出来的共点力的合成法则,它给出了寻求这种“等效代换”所遵循的规律。
(2)平行四边形定则可简化成三角形定则。由三角形定则还可以得到一个有用的推论:如果n个力首尾相接组成一个封闭多边形,则这n个力的合力为零。
(3)共点的两个力合力的大小范围是
|F1-F2|≤F合≤F1+F2
(4)共点的三个力合力的最大值为三个力的大小之和,最小值可能为零。
【例1】物体受到互相垂直的两个力F1、F2的作用,若两力大小分别为5N、5N,求这两个力的合力.
解析:根据平行四边形定则作出平行四边形,如图所示,由于F1、F2相互垂直,所以作出的平行四边形为矩形,对角线分成的两个三角形为直角三角形,由勾股定理得:
N=10N
合力的方向与F1的夹角θ为:
θ=30°
2.力的分解
(1)力的分解遵循平行四边形法则,力的分解相当于已知对角线求邻边。
(2)两个力的合力惟一确定,一个力的两个分力在无附加条件时,从理论上讲可分解为无数组分力,但在具体问题中,应根据力实际产生的效果来分解。
【例2】将一个力分解为两个互相垂直的力,有几种分法?
解析:有无数种分法,只要在表示这个力的有向线段的一段任意画一条直线,在有向线段的另一端向这条直线做垂线,就是一种方法。如图所示。
(3)几种有条件的力的分解?
①已知两个分力的方向,求两个分力的大小时,有唯一解。
②已知一个分力的大小和方向,求另一个分力的大小和方向时,有唯一解。
③已知两个分力的大小,求两个分力的方向时,其分解不惟一。
④已知一个分力的大小和另一个分力的方向,求这个分力的方向和另一个分力的大小时,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则分析力最小值的规律:
①当已知合力F的大小、方向及一个分力F1的方向时,另一个分力F2取最小值的条件是两分力垂直。如图所示,F2的最小值为:F2min=Fsinα
②当已知合力F的方向及一个分力F1的大小、方向时,另一个分力F2取最小值的条件是:所求分力F2与合力F垂直,如图所示,F2的最小值为:F2min=F1sinα?
③当已知合力F的大小及一个分力F1的大小时,另一个分力F2取最小值的条件是:已知大小的分力F1与合力F同方向,F2的最小值为|F-F1|
(5)正交分解法:?
把一个力分解成两个互相垂直的分力,这种分解方法称为正交分解法。
用正交分解法求合力的步骤:
①首先建立平面直角坐标系,并确定正方向
②把各个力向x轴、y轴上投影,但应注意的是:与确定的正方向相同的力为正,与确定的正方向相反的为负,这样,就用正、负号表示了被正交分解的力的分力的方向
③求在x轴上的各分力的代数和Fx合和在y轴上的各分力的代数和Fy合
④求合力的大小
合力的方向:tanα=(α为合力F与x轴的夹角)
【例3】质量为m的木块在推力F作用下,在水平地面上做匀速运动.已知木块与地面间的动摩擦因数为,那么木块受到的滑动摩擦力为下列各值的哪个?A.mgB.(mg+Fsinθ)
C.(mg+Fsinθ)D.Fcosθ
解析:木块匀速运动时受到四个力的作用:重力mg、推力F、支持力FN、摩擦力F.沿水平方向建立x轴,将F进行正交分解如图(这样建立坐标系只需分解F),由于木块做匀速直线运动,所以,在x轴上,向左的力等于向右的力(水平方向二力平衡);在y轴上向上的力等于向下的力(竖直方向二力平衡).即
Fcosθ=F①
FN=mg+Fsinθ②
又由于F=FN③
∴F=(mg+Fsinθ)故B、D答案是正确的.
三、综合应用举例
【例4】水平横粱的一端A插在墙壁内,另一端装有一小滑轮B,一轻绳的一端C固定于墙上,另一端跨过滑轮后悬挂一质量m=10kg的重物,∠CBA=30°,如图甲所示,则滑轮受到绳子的作用力为(g=10m/s2)
A.50NB.50NC.100ND.100N
解析:取小滑轮作为研究对象,悬挂重物的绳中的弹力是T=mg=10×10N=100N,故小滑轮受绳的作用力沿BC、BD方向的大小都是100N,分析受力如图(乙)所示.∠CBD=120°,∠CBF=∠DBF,∴∠CBF=60°,⊿CBF是等边三角形.故F=100N。故选C。
【例5】已知质量为m、电荷为q的小球,在匀强电场中由静止释放后沿直线OP向斜下方运动(OP和竖直方向成θ角),那么所加匀强电场的场强E的最小值是多少?
解析:根据题意,释放后小球所受合力的方向必为OP方向。用三角形定则从右图中不难看出:重力矢量OG的大小方向确定后,合力F的方向确定(为OP方向),而电场力Eq的矢量起点必须在G点,终点必须在OP射线上。在图中画出一组可能的电场力,不难看出,只有当电场力方向与OP方向垂直时Eq才会最小,所以E也最小,有E=
【例6】A的质量是m,A、B始终相对静止,共同沿水平面向右运动。当a1=0时和a2=0.75g时,B对A的作用力FB各多大?
解析:一定要审清题:B对A的作用力FB是B对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。
当a1=0时,G与FB二力平衡,所以FB大小为mg,方向竖直向上。
当a2=0.75g时,用平行四边形定则作图:先画出重力(包括大小和方向),再画出A所受合力F的大小和方向,再根据平行四边形定则画出FB。由已知可得FB的大小FB=1.25mg,方向与竖直方向成37o角斜向右上方。

扩展阅读

高一物理《力的合成》复习学案


高一物理《力的合成》复习学案

【学习目标】

1.能从力的作用效果来理解合力和分力的概念,体会等效替代的物理思想。

2.掌握运用平行四边形定则,知道合力的大小和分力夹角的关系

3.会用作图法和直角三角形的知识求共点力的合力。

4.能应用力的合成知识分析日常生活中的有关问题。

【学习重点】等效替代物理思想,用力的合成知识解决实际问题。

【知识回顾】

1、合力、分力:当一个物体_____________的共同作用时,我们常常可以求出这样一个力,这个力产生的_____跟原来几个力的_______相同,这个力就叫做那几个力的合力,原来的几个力叫做分力。

2、力的合成:___________________________的过程,叫做力的合成。

3、平行四边形定则:,这个法则叫做平行四边形定则。

4.两个共点力的合成

|F1-F2|≤F合≤F1+F2,即两个力大小不变时,其合力随夹角的增大而减小,当两力反向时,合力最小;当两力同向时,合力最大.

5.三个共点力的合成

(1)最大值:三个力共线且同向时,其合力最大,为F1+F2+F3.

(2)最小值:任取两个力,求出其合力的范围,如果第三个力在这个范围之内,则三个力的合力的最小值为零,如果第三个力不在这个范围内,则合力的最小值为最大的一个力减去另外两个较小的力的大小之和.

6.几种特殊情况的共点力的合成

7.力合成的方法

(1)作图法

(2)计算法

若两个力F1、F2的夹角为θ,如图4所示,合力的大小可由余弦定理得到:

【习题专练】

一、合力和分力的关系典型习题精炼

1.两个共点力一个F1=40N,另一个F2,它们的合力F=100N,则F2的大小可能是()

A.20N
B.40N
C.80N
D.160N

2.关于合力与分力,下列说法正确的是()

A.合力的大小一定大于每一个分力的大小

B.合力的大小至少大于其中一个分力

C.合力的大小可以比两个分力都大,也可以比两个分力都小

D.合力不能与其中一个分力相等

二、几种特殊情况的力的合成典型习题精炼

1.小娟、小明两人共提一桶水匀速前行,如图所示,已知两人手臂上的拉力大小相等且为F,两人手臂间的夹角为θ,水和水桶的总重力为G,则下列说法中正确的是()

A.当θ为120时,F=G
B.不管θ为何值,均有F=G2
C.当θ=0时,F=G2
D.θ越大时,F越小

2.如图所示,AO、BO、CO是完全相同的绳子,将钢梁水平吊起,O点为这三根绳的结点,若钢梁足够重时,绳子AO先断,则()

A.θ=120°

B.θ>120°

C.θ<120°

D.不论θ为何值,AO总是先断

3.有两个大小恒定的共点力,它们的合力大小F与两力之间夹角θ的关系如图所示,则这两个力的大小分别是()

A.3N和6N
B.3N和9N
C.6N和9N
D.6N和12N

4.水平横梁的一端A插在墙壁内,另一端装有一小滑轮B.一轻绳的一端C固定于墙壁上,另一端跨过滑轮后悬挂一质量m=10kg的重物,∠CBA=30,如图所示,则滑轮受到绳子的作用力为()(g取10m/s2)

A.50N
B.100N
C.503√N
D.1003√N

三、根据平行四边形定则、三角形定则求合力典型习题专练

1.物体受到两个力F1和F2,F1=30N,方向水平向左;F2=40N,方向竖直向下.求这两个力的合力F.两个力的合力能简单理解为两力的数值之和吗?

2.5个力同时作用于质点m,此5个力大小和方向相当于正六边形的两条边和三条对角线,如图所示,这5个力的合力为F1的()

A.3倍

B.4倍

C.5倍

D.6倍

3.如图所示,大小分别为的三个力恰好围成封闭的直角三角形(顶角为直角)。下列四个图中,这三个力的合力最大的是()

A.

B.

C.

D.

知识归纳:

高一物理《力的合成》导学案


高一物理《力的合成》导学案

一、三维目标

1.知识与技能

⑴掌握力的平行四边形法则;

⑵初步运用力的平行四边形法则求解共点力的合力;

⑶会用作图法求解两个共点力的合力;并能判断其合力随夹角的变化情况,掌握合力的变化范围。

2.过程与方法

⑴能够通过实验演示归纳出互成角度的两个共点力的合成遵循平行四边形定则;

⑵培养学生动手操作能力。

3.情感态度与价值观

⑴在实验的过程中,掌握正确的方法,结果要符合实验数据;

⑵培养学生实事求是的求实精神;

⑶培养学生的物理思维能力和科学研究的态度。

二、教学重点难点分析

1.重点:本课的重点是通过实验归纳出力的平行四边形法则,这同时也是本章的重点。

2.难点:对物体进行简单的受力分析、通过作图法确定合力是本章的难点。

三、教学方法

1.关于矢量合成讲解的教法

本课的重点是通过实验归纳出力的平行四边形法则,这同时也是本章的重点.由于学生刚开始接触矢量的运算方法,在讲解中需要从学生能够感知和理解的日常现象和规律出发,理解合力的概念,从实验现象总结出力的合成规律,由于矢量的运算法则是矢量概念的核心内容,又是学习物理学的基础,对于初上高中的学生来说,是一个大的飞跃,因此教学时,教师需要注意规范性,但是不必操之过急,通过一定数量的题目强化学生对平行四边形定则的认识。

由于力的合成与分解的基础首先是对物体进行受力分析,在前面力的知识学习中,学生已经对单个力的分析过程有了比较清晰的认识,在知识的整合过程中,教师可以通过练习做好规范演示。

2.关于作图法求解几个共点力合力的教法

在讲解用作图法求解共点力合力时,可以在复习力的图示法基础上,让学生加深矢量概念的理解,同时掌握矢量的计算法则。

⑵注意图示画法的规范性,在本节可以配合学生自主实验进行教学。

3.共点力概念讲解的教法

关于共点力的概念讲解时需要强调不仅作用在物体的同一点的力是共点力,力的作用线相交于一点的也叫共点力。注意平行力于共点力的区分(关于平行力的合成请参考扩展资料中的“平行力的合成与分解”),教师讲解示例中要避开这例问题。

四、教学工具

多媒体仪器(以视频方式演示实验等)教学设计过程:

五、教学过程

1.新课引入

由“曹冲称象”故事引入──等效替代思想

⑴通过对初中学过的单个力产生的效果,与两个力共同作用的效果相同,引出共点力、合力和分力的概念,同时出示教学图片,如:两个人抬水、一根细线和两根细线悬挂同一个物体。(图片可以参见多媒体素材中的图形图像)

⑵提问:已知同一个物体由一根细线悬挂或由两根细线悬挂,其效果怎么样?能否等效替代?(教师讲解时注意强调:‘述力的时候,要同时说明大小和方向,体现力的矢量性)

教师引导学生得到正确答案后,总结出“同一直线上二力合成”的规律:

物体受几个力共同作用,我们可以用一个力代替这几个力共同作用,其效果完全相同,这个力叫那几个力的合力。已知几个力,求它们的合力叫力的合成。

指明:

(1)同一直线上,方向相同的两个力的合力大小等于这两个力大小之和,方向跟这两个力的方向相同。

(2)同一直线上,方向相反的两个力的合力大小等于这两个力大小之差,合力的方向跟较大的力方向相同。

⑶提问、若两个力不在同一直线上时,其合力大小又是多少?合力的方向怎样?

教师出示投影和图片:两个学生抬水对比一个同学抬水,让学生考虑:一个力的效果与两个力的效果相同,考虑一下是否“合力总比分力大”?

2.新课教学

演示1:将橡皮筋固定在A点,演示用两个力F1、F2拉动橡皮筋到O点,再演示用F力将橡皮筋拉到O点,对比两次演示结果,运用力的图示法将力的大小方向表示出来,为了让学生更好的获得和理解力的平行四边性法则,在实验前,教师可以设计F1、F2的大小为3N和4N,两个力的夹角为90度,这样数学计算比较简单,学生很容易会发现F1、F2和F的关系满足勾股定理,进而得到力的平行四边性定则,教师总结:两个互成角度的力的合力,可以用表示这两个力的线段作邻边,作平行四边形,所夹的对角线就表示合力的大小和方向。

如何进行力的合成呢?请同学看下面实验(多媒体展示和视频文件展示)

(1)把放木板固定在黑板上,用图钉把白纸定字再生放木块上。

(2)用图钉把橡皮条一端固定在A点,结点自然状态在O点,结点上系着细绳,细绳的另一端系着绳套。

(3)用两弹簧秤分别勾住绳索,互成角度地拉橡皮条,使结点到达O′点。让学生记下O′的位置,用铅笔和刻度尺在白纸上从O′点沿两条细纸的方向画线,记下F1、F2的力的大小。

(4)放开弹簧秤,使结点重新回到O点,再用一只弹簧秤,通过细绳把橡皮条的结点拉到O′,读出弹簧秤的示数F,记下细绳的方向,按同一标度作出F1、F2和F1的力的图示。

(5)用三角板以F1、F2为邻边作平行四边形,在误差范围内,F几乎是F1、F2为邻边的平行四边形的对角线。

经过前人们很多次的、精细的实验,最后确认,对角线的长度、方向、跟合力的大小、方向一致,即对角线与合力重合,也就是说,对角线就表示F1、F2的合力。

(6)指导学生进行分组实验

观察学生实验情况,数据处理,要求操作的规范,遵从实验结果,尽量把误差减小到最小。

要求同学用平行四边形法则作出F1与F2的合力,与实际合力对照,相距多远,差距大不大。

总结:可见互成角度的两个力的合成,不是简单的斤两个力相加减,而是用表示两个力的有向线段为邻边作平行四边形,这两邻边之间的对角线就表示合力的大小和方向。这就要平行四边形定则。以后我们还要利用这个定则进行速度、加速度等的合成,只要是矢量的合成、就遵从平行四边形定则。

如果在实验中,对角线与合力相距比较远,那就找一找原因,是否有错误操作,即使操作完全正确,也会有实验误差,也不会完全重合。

这种情况很正常,一个规律的得出要很多人在很长时间里,进行许多此实验才总结出来,并不是一次实验就能得到。

⑵运用平行四边形定则求互成角度的两个力的合力。

例:力F1=45N,方向水平向右。力F2=60N,方向竖直向上,用作图法求解合力F的大小和方向。

解:选择某一标度,利用0.5cm的长度表示15N的力,作出力的平行四边形,用刻度尺量出对角线的长度L,利用F=15N×即可求出。

教师要在黑板上板演示。

(1)巩固训练:(出示投影片)

两个力互成90°角,大小分别为45和60N,用作图法求出合力的大小和方向。

(2)如果是三个共点力作用在物体上,又如何求他们的合力呢?为什么可以这样求?

学生讨论会得到:先求出任意两个力的合力,再求出这个合力跟第三个力的合力,直到把所有的力都合成进去,就得到其合力。因为每一次合成都遵从每两力与其合力产生共同效果的思想,所以可以这样合成。

(3)请同学完成P13的思考与讨论。

提问,如果两个分力F1.F2,他们的夹角不定,求其合力的范围。(用作图法)

同学们用作图法得到:

Fmax=F1+F2(两力夹角为0°)

Fmin=F1-F2(两力夹角为180°,F合于大的方向一致)

夹角在0°──180°之间,后介于Fmin与Fmax之间。

总结:1.两个供电力的合力大于等于二力之差,小于等于二力之和。

2.合力F可大于某一分力,也可以小于某一分力。

小结:互成角度的两个力的合力F与这两个力F1和F2是什么关系呢?

以F1和F2的力的图示为一组邻边做平行四边形,这个平行四边形的对角线就可以表示合力F的大小和方向。

改变两个力的夹角重做这个实验,可以看出,上述的用平行四边形的对角线来表示它们的合力都是成立的。

两个互成角度的力,它们的合力小于这两个力之和,大于这两个力之差。这两个力的夹角减小时合力增大。当两个力的夹角减小到0°时,两个力变为同一条直线上同方向的,合力等于二力之和。这两个力的夹角增大时,合力减小,夹角增大到180°时,这两个力变为同一直线上,方向相反,合力等于二力之差。所以,上一节我们所学的同一直线上二力的合成问题是今天所学的知识的特殊情况。

六、板书设计

第四节力的合成

1.几个概念

(1)合力与分力:

注:合力与分力只是等效替代

(2)力的合成:求几个力的合力。

(3)共点力:作用在物体同一点或者作用线相交于同一点的几个力

2.同一直线上力的合成

(1)两个分力方向相同F=F1+F2

(2)两个分力方向相反F=F2-F1

3.互成角度的力的合成

满足平行四边形定则

|F1-F2|≤F合≤F1+F2

高一物理《力的分解》复习学案


高一物理《力的分解》复习学案

【学习目标】

1.理解力的分解概念,强化“等效替代”的物理思想。

2.理解力的分解是力的合成的逆运算。

3.会用作图法和直角三角形的知识求分力。

4.掌握一般情况下力的分解要根据实际需要来确定分力的方向,能应用力的分解知识分析日常生活中的有关问题。

【学习重点】力的分解概念,用力的分解知识解决实际问题。

【知识回顾】

一、力的分解

1.定义:求一个力的的过程.

力的分解是的逆运算.

2.遵循的原则

(1)定则.(2)三角形定则.

3.分解方法

(1)效果分解法.如图3所示,物体重力G的两个作用效果,一是使物体沿斜面下滑,二是使物体压紧斜面,这两个分力与合力间遵循平行四边形定则,其大小分别为

G1=Gsinθ,G2=Gcosθ.

按力的作用效果分解(思路图)

(2)正交分解法.

(1)定义:将已知力按互相垂直的两个方向进行分解的方法.

(2)建立坐标轴的原则:一般选共点力的作用点为原点,在静力学中,以少分解力和容易分解力为原则(使尽量多的力分布在坐标轴上);在动力学中,往往以加速度方向和垂直加速度方向为坐标轴建立坐标系.

(3)方法:物体受到多个力F1、F2、F3、…作用,求合力F时,可把各力向相互垂直的x轴、y轴分解.

x轴上的合力Fx=Fx1+Fx2+Fx3+…

y轴上的合力Fy=Fy1+Fy2+Fy3+…

【习题专练】

一、力的分解概念典型习题精炼

1、如图所示,将光滑斜面上物体的重力mg分解为F1、F2两个力,下列结论正确的是()

A.F1是斜面作用在物体上使物体下滑的力,F2是物体对斜面的正压力
B.物体受mg、FN、F1、F2四个力作用
C.物体只受重力mg和弹力FN和摩擦力Ff的作用
D.力FN、F1、F2三个力的作用效果跟mg、FN两个力的作用效果相同

2、关于合力与其两个分力的关系,下列说法中错误的是()

A.合力的作用效果与两个分力共同作用的效果相同

B.合力的大小一定等于两个分力的代数和

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、如图所示,重力为G的物体静止在倾角为α的斜面上,将重力G分解为垂直斜面向下的力F1和平行斜面向下的力F2,那么()

A.F1不是物体对斜面的压力
B.F2就是物体受到的静摩擦力
C.物体对斜面的压力方向与F1的方向相同,大小为Gcosα
D.物体受到重力、斜面对物体的支持力、静摩擦力、F1和F2五个力的作用

第三部分:力的分解的应用典型习题精炼,小组讨论5分钟,教师指导

1、在灾后救援行动中,千斤顶发挥了很大作用,如图所示为剪式千斤顶,当摇动把手时,螺纹轴就能迫使千斤顶的两臂靠拢,从而将汽车顶起。当车轮刚被顶起时汽车对千斤顶的压力为1.0×105N,此时千斤顶两臂间的夹角为120,则下列判断正确的是()

A.此时两臂受到的压力大小均为1.0×105N
B.此时两臂受到的压力大小均大于1.0×105N
C.若继续摇动把手,两臂受到的压力将增大
D.若继续摇动把手,两臂受到的压力将减小

2、如图所示,拖拉机拉着耙耕地,拉力F与水平方向成α角,若将该力沿水平和竖直方向分解,则它的水平分力和竖直分力分别为()

A.FsinαFcosα
B.FcosαFsinα

C.Ftanα

D.

F

tanα

Ftanα

3、如图所示,细绳MO与NO所能承受的最大拉力相同,长度MONO,则在不断增加重物G的重力过程中(绳OC不会断)()

A.ON绳先被拉断
B.OM绳先被拉断
C.ON绳和OM绳同时被拉断
D.条件不足,无法判断

4、如图所示,光滑斜面的倾角为θ,有两个相同的小球,分别用光滑挡板A、B挡住。挡板A沿竖直方向,挡板B垂直斜面。试求:

(1)两挡板受到小球压力大小之比;

(2)斜面受到两小球压力大小之比。

5、有些人,比如电梯修理员、牵引专家和赛艇运动员,常需要知道绳或金属线中的张力,可又不可能到那些绳、线的自由端去测量。一个英国公司制造出一种夹在绳子上的仪表,用一个杠杆使绳子的某中点有一个微小偏移量,如图所示。仪表很容易测出垂直于绳的恢复力,推导一个能计算绳中张力的公式。如果偏移量为12mm,恢复力为300N,计算绳中张力。

第四部分:力的正交分解法典型习题精炼

1.已知直角坐标系所在的平面内有一个大小为10N的力作用于O点,该力与x轴正方向间的夹角为30°,与y轴正方向之间的夹角为60°。现将它分解到x轴和y轴方向上,则()

A.Fx=5N,Fy=5N

B.Fx=5

高一物理《力的分解》教学设计


俗话说,凡事预则立,不预则废。高中教师要准备好教案,这是高中教师需要精心准备的。教案可以让学生们能够更好的找到学习的乐趣,帮助高中教师缓解教学的压力,提高教学质量。您知道高中教案应该要怎么下笔吗?考虑到您的需要,小编特地编辑了“高一物理《力的分解》教学设计”,相信能对大家有所帮助。

高一物理《力的分解》教学设计

课题

摩擦力

一、知识目标:

1、知道滑动摩擦力产生的条件,会判断滑动摩擦力的方向。

2、知道滑动摩擦力的大小跟什么有关,知道滑动摩擦力跟压力成正比。

3、知道净摩擦力产生的条件,会判决静摩擦力的方向,知道最大静摩擦力。

二、能力目标:

通过学生自己实验,培养学生分析问题,解决问题的能力。

三、德育目标:

在研究问题时,要突出主要矛盾,忽略次要因素的思维方法。

法引导

利用实验演示、分组,通过现象找本质。对摩擦力的规律及相对运动或相对运动趋势的判定,则需通过教师的归纳总结。动摩擦力、静摩擦力可通过对比教学进行。

重点

难点

教学重点:

1、滑动摩擦力产生的条件及规律,并会用F摩=uFn解决具体问题

2、静摩擦力产生的条件及规律,正确理解最大静摩擦力的概念。

教学难点:

1、正压力FN的确定;2、静摩擦力有无、大小的判定

带绳的木块、小铁块、弹簧秤(学生用,二人一组),学生自己一人备一块小毛巾)

摩擦力是力学中三大性质力之一,正确认识摩擦力对后面知识的学习有着至关重要的作用。因此在教学中应根据重、难点,师生共同设计实验,用实验进行研究,培养学生实验、观察、操作能力,培养学生正确的认识能力。要让学生在学习知识的同时,掌握科学研究方法提高科学素养。

一、导入新课

同学们,在桌子上给文具盒一个初速度,文具盒最终会停下来,这说明什么问题?

学生答:有阻碍它前进的力。

师问:那这个力是谁给的,在什么情况下产生这个力呢?

引导回答:与桌面接触,且有相对滑动,才产生这个力。

师:对,这就是初中已经有了的概念,滑动摩擦力。今天,我们将进一步学习有关摩擦力的知识。

二、新课教学

(一)用投影片出示学习目标:

1、知道滑动摩擦力产生的条件,会正确判决滑动摩擦力的方向。

2、理解滑动摩擦定律和公式,会用F=uFn计算有关题目。

3、知道摩擦因数u的大小与接触面的材料和粗糙程度有关。

4、知道静摩擦力产生的条件,并知道有最大值、且比滑动摩擦力稍大。

(二)学习目标完成过程

1、滑动摩擦

板书刚才学生的总结:

滑动摩擦力:相互接触的两物体,一个物体在另一物体表面相对滑动时受到的阻碍它相对滑动的力。

【学生实验1】:让学生用弹簧秤拉着木块在桌面上缓慢运动,保证弹簧秤的示数不变。就可以维持木块匀速前进,这时物块和桌面的滑动摩擦力是多大?方向如何?

【学生实验2】:再在木块上加一铁块,同样维持物块匀速前进。这时滑动摩擦力变了吗?说明什么道理?

学生回答:滑动摩擦力变大,说明滑动摩擦力的大小跟两物体之间的正压力有关,且正压力越大,滑动摩擦力越大。

【学生实验3】:更换实验条件,把木块放在毛巾上拉动,同样维持其匀速运动,观察弹簧秤的示数,发现比在桌面上的要大,说明什么问题?

引导学生答:说明接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。

老师归纳:经实验证明,滑动摩擦力的大小与相互之间的正压力FN成正比,还与接触面的粗糙程度、材料有关。关系式表达为F=μFN,μ是动摩擦因数,由接触面的材料和粗糙程度决定,是没有单位的,μ是F与FN的比值。

滑动摩擦力的放向总是与接触面相切,且与相对运动方向相反。

2、知识反馈性练习(出示投影片)

(1)关于滑动摩擦力,下列说法正确的是:

A、物体在支持面上的滑动速度越大,滑动摩擦力也一定越大;

B、滑动摩擦力的方向一定与物体相对支持面的滑动方向相反;

C、接触面的滑动摩擦系数越大,滑动摩擦力也越大;

D、滑动摩擦力的方向与物体运动方向相反。

(2)用100N的力在水平方向匀速推动重500N的箱子,那接触面的滑动摩擦力是多大?μ值为多大?

师生共评每一句话的错误在哪里?应该怎样理解。

强调:滑动摩擦力的方向与物体相对接触面的运动方向相反,而不能说与物体运动方向相反。

3、滚动摩擦:一个物体在另一个物体表面滚动时产生的摩擦。

〖提问〗:车轮、滚动轴承为什么都做成圆的?

引导学生答:因为滚动摩擦要比滑动摩擦小得多。

4、静摩擦:

〖提问〗:把一个很重的铁球放在地上,一只小蚂蚁能不能推动?

学生:推不动。

〖提问〗:如果地面是光滑的呢?

学生:有的认为推动,有的认为推不动。

老师强调:到底推动推不动?

学生甲:推动推不动,不是看铁球的重要,要看与地面的摩擦力有多大?比如一辆汽车,两三个人搬不动,但可以推得动。

老师:对,分析得太好了。在水平地面上是否推动物体,不取决于这个物体重量的大小。如果地面光滑,重力不会影响水平方向的运动,如果地面粗糙,推力大于物体与地面间的最大净摩擦力,就推得动,下面我们来研究静摩擦力。

(1)教师演示:用力推讲桌。

①开始用很小的推力,推不动,分析讲桌受力情况。

②再用稍大的力推,还静止不动,分析受力情况

③继续增大推力,讲桌开始运动,分析受力情况。

分析:讲桌在推力作用下相对地面静止,但在沿这个力的方向上有相对运动趋势,就是因为讲桌跟地板之间发生了摩擦。这个摩擦力和推力都作用在讲桌上,他们的大小相等,方向相反,彼此平衡,因此讲桌保持不动,这时发生的摩擦叫静摩擦。静摩擦力的方向总是跟接触面相切,跟物体相对运动趋势的方向相反。

〖提问〗:那静摩擦力的大小如何确定呢?有什么规律呢?请同学们自己动作实验得出结论。

学生两人一组,木块静止地放毛巾上,开始用较小的力拉木块,木块静止,记下拉力大小,慢慢增加拉力,木块仍静止,记下拉力的大小。继续增大拉力,木块刚开始动,记下拉力的大小。然后保持匀速运动,记下拉力的大小。

出示投影片、填表过程

测力计

读数

拉力

方向

摩擦力大小

摩擦力

方向

1

静摩擦力1

2

静摩擦力2

3

最大静摩擦力

4

滑动摩擦力

结论:最大静摩擦力就是物体刚开始运动时所需的最小推力。

是实验得到:静摩擦力随着推理的增大而增大,它的极限值就是最大静摩擦力。可见,静摩擦力是一个变力,变化范围为:0<F静≤Fmax

(2)静摩擦力的作用

拿在手中的东西不会滑落

把线织成布,用布缝衣服,也是靠纱线之间的静摩擦力的作用。

(3)反馈练习:(出示投影片)

斜面上有一物体,质量为m,在斜面上静止不动,m受摩擦力吗?为什么?

三、小结

文章来源:http://m.jab88.com/j/11108.html

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