力的合成高一物理教案

時間：2023-02-14 18:17:15 教案我要投稿

力的合成高一物理教案

　　作為一名專為他人授業(yè)解惑的人民教師，通常需要準(zhǔn)備好一份教案，教案是教學(xué)藍(lán)圖，可以有效提高教學(xué)效率。那么大家知道正規(guī)的教案是怎么寫的嗎？以下是小編整理的力的合成高一物理教案，歡迎閱讀，希望大家能夠喜歡。

力的合成高一物理教案

力的合成高一物理教案1

　　教學(xué)目標(biāo)

　　1、學(xué)生能說出分解力的方法

　　2、學(xué)生會用作圖法求分力，并能根據(jù)作圖法說出力的分解在理論上是無限的

　　3、學(xué)生能結(jié)合實際需要對指定力進(jìn)行分解，會用直角三角形的知識計算分力的大小，能用作圖法分析分力的變化

　　4、學(xué)生能結(jié)合問題體會力的分解在生活中的應(yīng)用，體會力的分解是有用的。

　　教學(xué)重點和難點

　　按照實際情況通過平行四邊形定則分解指定的力成為本課的重點，而判定分力的方向則成為本課的難點。

　　教學(xué)過程

　　教學(xué)過程設(shè)計

　　(1)課題引入

　　實驗演示，引入新課

　　教師演示：兩個繩提起礦泉水瓶，一根繩也可以實現(xiàn)。復(fù)習(xí)合力分力概念，明確合成的規(guī)律。

　　問題引入：一個力提起重物，能否用兩個力來代替。

　　設(shè)計意圖：開門見山，為后續(xù)學(xué)習(xí)活動提供時間保障。

　　(2)引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)，在活動中發(fā)現(xiàn)規(guī)律

　　力的分解多樣性的活動設(shè)計

　　問題引導(dǎo)：請同學(xué)們畫兩個力，用來替代事先畫在投影片上的力。

　　學(xué)生活動：用彩筆把作圖分解。完成作圖后，將作圖利用實物投影儀投影到屏幕上。

　　教師引導(dǎo)：作圖是否正確?判斷依據(jù)是什么?(滿足平行四邊形定則)

　　教師疊加不同分組展示并追問：都正確嗎?你能得到什么結(jié)論?

　　設(shè)計意圖：讓學(xué)生在活動中體驗力的分解滿足平行四邊形、力的分解的'不性，體現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)的主體性地位。

　　設(shè)計意圖：實驗器材常見，貼近生活。礦泉水瓶即便落地，破壞作用很小。通過活動，自然驅(qū)動學(xué)生對問題的探究。同時用定性分析替代定量計算，做到重點突出，難點分散。

　　矢量的合成和分解定則

　　問題情境：某人向東行走了30m，又向北行走了40m，這個人的運動位移是多少?

　　學(xué)生活動：求解總位移，總結(jié)發(fā)現(xiàn)位移的合成也滿足平行四邊形定則。

　　師生總結(jié)有大小又有方向，相加時遵從平行四邊形定則(或三角形定則)的物理量叫做矢量。

　　學(xué)生總結(jié)：位移、速度、加速度、力等物理量均為矢量，滿足平行四邊形定則的運算法則。而標(biāo)量只需按照算術(shù)法則進(jìn)行相加。

　　教師引導(dǎo)：平行四邊形定則可以簡化成三角形定則。通過在黑板上圖解的方法讓學(xué)生看出矢量求差的方法。

　　問題討論：電流強度是矢量還是標(biāo)量?

　　設(shè)計意圖：矢量的核心要求是平行四邊形定則進(jìn)行分解或合成。是對早期矢量知識的升華，體現(xiàn)了循序漸進(jìn)的滲透思想，需要學(xué)生在活動中加以體驗。矢量減法可以適當(dāng)降低要求。

力的合成高一物理教案2

　　【學(xué)習(xí)目標(biāo)】

　　1.知道力是使物體運動狀態(tài)發(fā)生改變和發(fā)生形變的原因。

　　2.初步認(rèn)識力是物體間的相互作用，能分清受力物體和施力物體。

　　3.知道力的三要素，會用力的圖示和示意圖來表示力。

　　4.知道重力產(chǎn)生原因，理解重力的大小及方向，知道重心的概念。

　　5.初步了解四種基本相互作用力的特點和作用范圍。

　　【學(xué)習(xí)重點】

　　力的概念、重力產(chǎn)生原因

　　【知識回顧】

　　一、力

　　1.概念

　　(1)力是物體間的相互作用，力總是成對出現(xiàn)的，這一對力的性質(zhì)相同。不接觸的物體間也可以有力的作用，如重力、電磁力等。

　　(2)力是矢量，其作用效果由大小、方向和作用點三個要素決定。力的作用效果是使物體產(chǎn)生形變或加速度。

　　2.力的圖示和示意圖

　　(1)力的圖示：力的圖示中，線段的長短表示力的大小，箭頭的指向表示力的方向，箭尾(或箭頭)表示力的作用點，線段所在的直線叫做力的作用線。

　　(2)力的示意圖：力的示意圖只能粗略表示力的作用點和方向，不能表示力的大小。

　　二、重力

　　1.產(chǎn)生：由于地球的吸引而使物體受到的.力。

　　2.大小：G=mg。

　　3.g的特點

　　(1)在地球上同一地點g值是一個不變的常數(shù)。

　　(2)g值隨著緯度的增大而增大。

　　(3)g值隨著高度的增大而減小。

　　4.方向：豎直向下。

　　5.重心

　　(1)相關(guān)因素：物體的幾何形狀;物體的質(zhì)量分布。

　　(2)位置確定：質(zhì)量分布均勻的規(guī)則物體，重心在其幾何中心;對于形狀不規(guī)則或者質(zhì)量分布不均勻的薄板，重心可用懸掛法確定。

　　三、四種基本相互作用

　　自然界中的四種基本相互作用是萬有引力、電磁相互作用、強相互作用和弱相互作用

力的合成高一物理教案3

　　一、應(yīng)用解法分析動態(tài)問題

　　所謂解法就是通過平行四邊形的鄰邊和對角線長短的關(guān)系或變化情況，作一些較為復(fù)雜的定性分析，從形上就可以看出結(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A和B在支架上.懸點A固定不動，將懸點B從1所示位置逐漸移到C點的過程中，試分析OA繩和OB繩中的拉力變化情況.

　　[方法歸納]

　　解決動態(tài)問題的一般步驟：

　　(1)進(jìn)行受力分析

　　對物體進(jìn)行受力分析，一般情況下物體只受三個力：一個是恒力，大小方向均不變;另外兩個是變力，一個是方向不變的力，另一個是方向改變的力.在這一步驟中要明確這些力.

　　(2)畫三力平衡

　　由三力平衡知識可知，其中兩個變力的合力必與恒力等大反向，因此先畫出與恒力等大反向的力，再以此力為對角線，以兩變力為鄰邊作出平行四邊形.若采用力的分解法，則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空間內(nèi)變化，借助平行四邊形定則，判斷各力變化情況.

　　變式訓(xùn)練1 如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，繩OB在豎直平面內(nèi)由水平方向向上轉(zhuǎn)動，則在繩OB由水平轉(zhuǎn)至豎直的過程中，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

　　1.概念：將物體受到的所有力沿已選定的兩個相互垂直的方向分解的方法，是處理相對復(fù)雜的多力的合成與分解的常用方法.

　　2.目的：將力的合成化簡為同向、反向或垂直方向的分力，便于運用普通代數(shù)運算公式解決矢量的運算，“分解”的目的是為了更好地“合成”.

　　3.適用情況：適用于計算三個或三個以上力的合成.

　　4.步驟

　　(1)建立坐標(biāo)系：以共點力的作用點為坐標(biāo)原點，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.

　　(2)正交分解各力：將每一個不在坐標(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tan α=FyFx，即α=arctan FyFx.

　　例2 如4所示，在同一平面內(nèi)有三個共點力，它們之間的夾角都是120°，大小分別為F1=20 N，F(xiàn)2=30 N，F(xiàn)3=40 N，求這三個力的合力F.

　　變式訓(xùn)練2 如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動.已知木塊與地面間的動摩擦因數(shù)為μ，那么木塊受到的滑動摩擦力為( )

　　A.μmg

　　B.μ(mg+Fsin θ)

　　C.μ(mg-Fsin θ)

　　D.Fcos θ

　　三、力的分解的實際應(yīng)用

　　例3 壓榨機結(jié)構(gòu)如6所示，B為固定鉸鏈，A為活動鉸鏈，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?

　　例4 如7所示，是木工用鑿子工作時的截面示意，三角形ABC為直角三角形，∠C=30°.用大小為F=100 N的力垂直作用于MN，MN與AB平行.忽略鑿子的`重力，求這時鑿子推開木料AC面和BC面的力分別為多大?

　　變式訓(xùn)練3 光滑小球放在兩板間，如8所示，當(dāng)OA板繞O點轉(zhuǎn)動使 θ角變小時，兩板對球的壓力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9所示，在C點系住一重物P，細(xì)繩兩端A、B分別固定在墻上，使AC保持水平，BC與水平方向成30°角.已知細(xì)繩最大只能承受200 N的拉力，那么C點懸掛物體的重量最

　　多為多少，這時細(xì)繩的哪一段即將被拉斷?

　　參考答案

　　解題方法探究

　　例1 見解析

　　解析在支架上選取三個點B1、B2、B3，當(dāng)懸點B分別移動到B1、B2、B3各點時，AO、BO中的拉力分別為FTA1、FTA2、FTA3、和FTB1、FTB2、FTB3，從中可以直觀地看出，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，F(xiàn)TB最小.

　　變式訓(xùn)練1 D

　　例2 F=103 N，方向與x軸負(fù)向的夾角為30°

　　解析以O(shè)點為坐標(biāo)原點，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°，如甲所示.

　　先把這三個力分解到x軸和y軸上，再求它們在x軸、y軸上的分力之和.

　　Fx=F1x+F2x+F3x

　　=F1-F2sin α-F3sin β

　　=20 N-30sin 30° N-40sin 30° N=-15 N

　　Fy=F1y+F2y+F3y

　　=0+F2cos α-F3cos β

　　=30cos 30° N-40cos 30° N=-53 N

　　這樣，原來的三個力就變成互相垂直的兩個力，如乙所示，最終的合力為：

　　F=F2x+F2y=-152+-532 N=103 N

　　設(shè)合力F與x軸負(fù)向的夾角為θ，則tan θ=FyFx=-53 N-15 N=33，所以θ=30°.

　　變式訓(xùn)練2 BD

　　例3 L2hF

　　解析水平力F有沿AB和AC兩個效果，作出力F的分解如甲所示，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)生兩個作用效果，沿水平方向和豎直方向，如乙所示.

　　甲乙

　　Fy=Lh2+L2F′=L2hF.

　　例4 1003 N 200 N

　　解析彈力垂直于接觸面，將力F按作用效果進(jìn)行分解如所示，由幾何關(guān)系易得，推開AC面的力為F1=F/tan 30°=1003 N.

　　推開BC面的力為F2=F/sin 30°=200 N.

　　變式訓(xùn)練3 B [利用三力平衡判斷如下所示.

　　當(dāng)θ角變小時，F(xiàn)A、FB分別變?yōu)镕A′、FB′，都變大.]

　　例5 100 N BC段先斷

　　解析方法一力的合成法

　　根據(jù)一個物體受三個力作用處于平衡狀態(tài)，則三個力的任意兩個力的合力大小等于第三個力大小，方向與第三個力方向相反，在甲中可得出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)系可得出F合=F1sin 30°，F(xiàn)2=F1cos 30°，且F合=F=G.

　　甲

　　設(shè)F1達(dá)到最大值200 N，可得G=100 N，F(xiàn)2=173 N.

　　由此可看出BC繩的張力達(dá)到最大時，AC繩的張力還沒有達(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200 N，可得G=115.5 N，F(xiàn)1=231 N>200 N.

　　由此可看出AC繩的張力達(dá)到最大時，BC繩的張力已經(jīng)超過其最大能承受的力.在該條件下，BC段繩子早已斷裂.

　　從以上分析可知，C點懸掛物體的重量最多為100 N，這時細(xì)繩的BC段即將被拉斷.

　　乙

　　方法二正交分解法

　　如乙所示，將拉力F1按水平方向(x軸)和豎直方向(y軸)兩個方向進(jìn)行正交分解.由力的平衡條件可得F1sin 30°=F=G，F(xiàn)1cos 30°=F2.

　　F1>F2;繩BC先斷， F1=200 N.

　　可得：F2=173 N，G=100 N.

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