力的合成高一物理教案

时间：2023-02-14 18:17:15 教案我要投稿

力的合成高一物理教案

　　作为一名专为他人授业解惑的人民教师，通常需要准备好一份教案，教案是教学蓝图，可以有效提高教学效率。那么大家知道正规的教案是怎么写的吗？以下是小编整理的力的合成高一物理教案，欢迎阅读，希望大家能够喜欢。

力的合成高一物理教案

力的合成高一物理教案1

　　教学目标

　　1、学生能说出分解力的方法

　　2、学生会用作图法求分力，并能根据作图法说出力的分解在理论上是无限的

　　3、学生能结合实际需要对指定力进行分解，会用直角三角形的知识计算分力的大小，能用作图法分析分力的变化

　　4、学生能结合问题体会力的分解在生活中的应用，体会力的分解是有用的。

　　教学重点和难点

　　按照实际情况通过平行四边形定则分解指定的力成为本课的重点，而判定分力的方向则成为本课的难点。

　　教学过程

　　教学过程设计

　　(1)课题引入

　　实验演示，引入新课

　　教师演示：两个绳提起矿泉水瓶，一根绳也可以实现。复习合力分力概念，明确合成的规律。

　　问题引入：一个力提起重物，能否用两个力来代替。

　　设计意图：开门见山，为后续学习活动提供时间保障。

　　(2)引导学生发现，在活动中发现规律

　　力的分解多样性的活动设计

　　问题引导：请同学们画两个力，用来替代事先画在投影片上的力。

　　学生活动：用彩笔把作图分解。完成作图后，将作图利用实物投影仪投影到屏幕上。

　　教师引导：作图是否正确?判断依据是什么?(满足平行四边形定则)

　　教师叠加不同分组展示并追问：都正确吗?你能得到什么结论?

　　设计意图：让学生在活动中体验力的分解满足平行四边形、力的分解的'不性，体现学生学习的主体性地位。

　　设计意图：实验器材常见，贴近生活。矿泉水瓶即便落地，破坏作用很小。通过活动，自然驱动学生对问题的探究。同时用定性分析替代定量计算，做到重点突出，难点分散。

　　矢量的合成和分解定则

　　问题情境：某人向东行走了30m，又向北行走了40m，这个人的运动位移是多少?

　　学生活动：求解总位移，总结发现位移的合成也满足平行四边形定则。

　　师生总结有大小又有方向，相加时遵从平行四边形定则(或三角形定则)的物理量叫做矢量。

　　学生总结：位移、速度、加速度、力等物理量均为矢量，满足平行四边形定则的运算法则。而标量只需按照算术法则进行相加。

　　教师引导：平行四边形定则可以简化成三角形定则。通过在黑板上图解的方法让学生看出矢量求差的方法。

　　问题讨论：电流强度是矢量还是标量?

　　设计意图：矢量的核心要求是平行四边形定则进行分解或合成。是对早期矢量知识的升华，体现了循序渐进的渗透思想，需要学生在活动中加以体验。矢量减法可以适当降低要求。

力的合成高一物理教案2

　　【学习目标】

　　1.知道力是使物体运动状态发生改变和发生形变的原因。

　　2.初步认识力是物体间的相互作用，能分清受力物体和施力物体。

　　3.知道力的三要素，会用力的图示和示意图来表示力。

　　4.知道重力产生原因，理解重力的大小及方向，知道重心的概念。

　　5.初步了解四种基本相互作用力的特点和作用范围。

　　【学习重点】

　　力的概念、重力产生原因

　　【知识回顾】

　　一、力

　　1.概念

　　(1)力是物体间的相互作用，力总是成对出现的，这一对力的性质相同。不接触的物体间也可以有力的作用，如重力、电磁力等。

　　(2)力是矢量，其作用效果由大小、方向和作用点三个要素决定。力的作用效果是使物体产生形变或加速度。

　　2.力的图示和示意图

　　(1)力的图示：力的图示中，线段的长短表示力的大小，箭头的指向表示力的方向，箭尾(或箭头)表示力的作用点，线段所在的直线叫做力的作用线。

　　(2)力的示意图：力的示意图只能粗略表示力的作用点和方向，不能表示力的大小。

　　二、重力

　　1.产生：由于地球的吸引而使物体受到的.力。

　　2.大小：G=mg。

　　3.g的特点

　　(1)在地球上同一地点g值是一个不变的常数。

　　(2)g值随着纬度的增大而增大。

　　(3)g值随着高度的增大而减小。

　　4.方向：竖直向下。

　　5.重心

　　(1)相关因素：物体的几何形状;物体的质量分布。

　　(2)位置确定：质量分布均匀的规则物体，重心在其几何中心;对于形状不规则或者质量分布不均匀的薄板，重心可用悬挂法确定。

　　三、四种基本相互作用

　　自然界中的四种基本相互作用是万有引力、电磁相互作用、强相互作用和弱相互作用

力的合成高一物理教案3

　　一、应用解法分析动态问题

　　所谓解法就是通过平行四边形的邻边和对角线长短的关系或变化情况，作一些较为复杂的定性分析，从形上就可以看出结果，得出结论.

　　例1 用细绳AO、BO悬挂一重物，BO水平，O为半圆形支架的圆心，悬点A和B在支架上.悬点A固定不动，将悬点B从1所示位置逐渐移到C点的过程中，试分析OA绳和OB绳中的拉力变化情况.

　　[方法归纳]

　　解决动态问题的一般步骤：

　　(1)进行受力分析

　　对物体进行受力分析，一般情况下物体只受三个力：一个是恒力，大小方向均不变;另外两个是变力，一个是方向不变的力，另一个是方向改变的力.在这一步骤中要明确这些力.

　　(2)画三力平衡

　　由三力平衡知识可知，其中两个变力的合力必与恒力等大反向，因此先画出与恒力等大反向的力，再以此力为对角线，以两变力为邻边作出平行四边形.若采用力的分解法，则是将恒力按其作用效果分解，作出平行四边形.

　　(3)分析变化情况

　　分析方向变化的力在哪个空间内变化，借助平行四边形定则，判断各力变化情况.

　　变式训练1 如2所示，一定质量的物块用两根轻绳悬在空中，其中绳OA固定不动，绳OB在竖直平面内由水平方向向上转动，则在绳OB由水平转至竖直的过程中，绳OB的张力的大小将( )

　　A.一直变大

　　B.一直变小

　　C.先变大后变小

　　D.先变小后变大

　　二、力的正交分解法

　　1.概念：将物体受到的所有力沿已选定的两个相互垂直的方向分解的方法，是处理相对复杂的多力的合成与分解的常用方法.

　　2.目的：将力的合成化简为同向、反向或垂直方向的分力，便于运用普通代数运算公式解决矢量的运算，“分解”的目的是为了更好地“合成”.

　　3.适用情况：适用于计算三个或三个以上力的合成.

　　4.步骤

　　(1)建立坐标系：以共点力的作用点为坐标原点，直角坐标系x轴和y轴的选择应使尽量多的力在坐标轴上.

　　(2)正交分解各力：将每一个不在坐标轴上的力分解到x轴和y轴上，并求出各分力的大小，如3所示.

　　(3)分别求出x轴、y轴上各分力的矢量和，即：

　　Fx=F1x+F2x+…

　　Fy=F1y+F2y+…

　　(4)求共点力的合力：合力大小F=F2x+F2y，合力的方向与x轴的夹角为α，则tan α=FyFx，即α=arctan FyFx.

　　例2 如4所示，在同一平面内有三个共点力，它们之间的夹角都是120°，大小分别为F1=20 N，F2=30 N，F3=40 N，求这三个力的合力F.

　　变式训练2 如5所示，质量为m的木块在推力F的作用下，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μ，那么木块受到的滑动摩擦力为( )

　　A.μmg

　　B.μ(mg+Fsin θ)

　　C.μ(mg-Fsin θ)

　　D.Fcos θ

　　三、力的分解的实际应用

　　例3 压榨机结构如6所示，B为固定铰链，A为活动铰链，若在A处施另一水平力F，轻质活塞C就以比F大得多的力压D，若BC间距为2L，AC水平距离为h，C与左壁接触处光滑，则D所受的压力为多大?

　　例4 如7所示，是木工用凿子工作时的截面示意，三角形ABC为直角三角形，∠C=30°.用大小为F=100 N的力垂直作用于MN，MN与AB平行.忽略凿子的`重力，求这时凿子推开木料AC面和BC面的力分别为多大?

　　变式训练3 光滑小球放在两板间，如8所示，当OA板绕O点转动使 θ角变小时，两板对球的压力FA和FB的变化为( )

　　A.FA变大，FB不变

　　B.FA和FB都变大

　　C.FA变大，FB变小

　　D.FA变小，FB变大

　　例5 如9所示，在C点系住一重物P，细绳两端A、B分别固定在墙上，使AC保持水平，BC与水平方向成30°角.已知细绳最大只能承受200 N的拉力，那么C点悬挂物体的重量最

　　多为多少，这时细绳的哪一段即将被拉断?

　　参考答案

　　解题方法探究

　　例1 见解析

　　解析在支架上选取三个点B1、B2、B3，当悬点B分别移动到B1、B2、B3各点时，AO、BO中的拉力分别为FTA1、FTA2、FTA3、和FTB1、FTB2、FTB3，从中可以直观地看出，FTA逐渐变小，且方向不变;而FTB先变小，后变大，且方向不断改变;当FTB与FTA垂直时，FTB最小.

　　变式训练1 D

　　例2 F=103 N，方向与x轴负向的夹角为30°

　　解析以O点为坐标原点，建立直角坐标系xOy，使Ox方向沿力F1的方向，则F2与y轴正向间夹角α=30°，F3与y轴负向夹角β=30°，如甲所示.

　　先把这三个力分解到x轴和y轴上，再求它们在x轴、y轴上的分力之和.

　　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

　　这样，原来的三个力就变成互相垂直的两个力，如乙所示，最终的合力为：

　　F=F2x+F2y=-152+-532 N=103 N

　　设合力F与x轴负向的夹角为θ，则tan θ=FyFx=-53 N-15 N=33，所以θ=30°.

　　变式训练2 BD

　　例3 L2hF

　　解析水平力F有沿AB和AC两个效果，作出力F的分解如甲所示，F′=h2+L22hF，由于夹角θ很大，力F产生的沿AB、AC方向的效果力比力F大;而F′又产生两个作用效果，沿水平方向和竖直方向，如乙所示.

　　甲乙

　　Fy=Lh2+L2F′=L2hF.

　　例4 1003 N 200 N

　　解析弹力垂直于接触面，将力F按作用效果进行分解如所示，由几何关系易得，推开AC面的力为F1=F/tan 30°=1003 N.

　　推开BC面的力为F2=F/sin 30°=200 N.

　　变式训练3 B [利用三力平衡判断如下所示.

　　当θ角变小时，FA、FB分别变为FA′、FB′，都变大.]

　　例5 100 N BC段先断

　　解析方法一力的合成法

　　根据一个物体受三个力作用处于平衡状态，则三个力的任意两个力的合力大小等于第三个力大小，方向与第三个力方向相反，在甲中可得出F1和F2的合力F合竖直向上，大小等于F，由三角函数关系可得出F合=F1sin 30°，F2=F1cos 30°，且F合=F=G.

　　甲

　　设F1达到最大值200 N，可得G=100 N，F2=173 N.

　　由此可看出BC绳的张力达到最大时，AC绳的张力还没有达到最大值，在该条件下，BC段绳子即将断裂.

　　设F2达到最大值200 N，可得G=115.5 N，F1=231 N>200 N.

　　由此可看出AC绳的张力达到最大时，BC绳的张力已经超过其最大能承受的力.在该条件下，BC段绳子早已断裂.

　　从以上分析可知，C点悬挂物体的重量最多为100 N，这时细绳的BC段即将被拉断.

　　乙

　　方法二正交分解法

　　如乙所示，将拉力F1按水平方向(x轴)和竖直方向(y轴)两个方向进行正交分解.由力的平衡条件可得F1sin 30°=F=G，F1cos 30°=F2.

　　F1>F2;绳BC先断， F1=200 N.

　　可得：F2=173 N，G=100 N.

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