高中物理知识点:力的合成与分解公式总结

2024-08-22

高中物理知识点:力的合成与分解公式总结(通用8篇)

1.高中物理知识点:力的合成与分解公式总结 篇一

2012高考物理知识要点总结教案:力的合成和分解

力的合成和分解

知识要点:

1、力的合成(1)满足平行四边形法则

(2)合力的大小由分力的大小和夹角决定

夹角越大, 合力越小 FFFFF121合(3)三角形法则

使下一个矢量的箭尾, 与前一个矢量的箭头相连, 从

i)当F2 = d时, 一组解 ii)当F2d时, 两组解

④已知合力及两个分力的大小, 求两个分力的方向 i)F = F1 + F2 ii)F = F2-F1

iii)

2.高中物理力的分解教案 篇二

(一)知识与技能

1、理解分力及力的分解的概念.

2、理解力的分解与力的合成互为逆运算,且都遵守力的平行四边形定则.

3、掌握按力的作用效果进行分解的一般步骤,学会判断一个力产生的实际效果

(二)过程与方法

1、强化“等效替代”的思想。

2、培养观察、实验能力。

3、培养运用数学工具解决物理问题的能力。

4、培养用物理语言分析问题的能力。

(三)情感、态度与价值观

1、通过分析日常现象,培养学生探究周围事物的习惯。

2、培育学生发表见解的意识和与他人交流的愿望。教学重点

在实际问题中如何根据力产生的作用效果进行力的分解. 教学难点

如何确定一个力产生的作用效果 教学方法

分析日常现象,提出问题,引导探究,实践体验,讨论交流,用物理语言描述出力的分解的方法。教学用具

电子台秤,物块,橡皮筋,弹簧秤,铅笔,细线,钩码,多媒体课件。教学过程 引入新课 【学生活动】:趣味拔河 【过渡引言】:相信同学们学了今天的课程之后就能够明白其中的道理. 【板书】力的分解 新课教学: 【设问】:(回顾、铺垫)什么是合力?什么是分力?什么叫力的合成?力的合成遵循什么法则?

【学生回答】:如果原来几个力产生的作用效果跟一个力产生的作用效果相同,这一个力就叫做原来那几个力的合力,原来的几个力叫做这个力的分力。求几个力的合力的过程叫做力的合成。

力的合成遵循平行四边形定则。

【引导学生】而已知物体的合力求分力的过程,我们把它叫做力的分解。【板书】

1、求一个已知力的分力叫力的分解

【引导学生】那么,力的分解又应该遵循什么定律? 【学生思考并回答】:也应遵循平行四边形定则 【视频】三脚架演示实验

【板书】

2、力的分解遵守平行四边行定则.

引导学生推理得出:力的分解与力的合成互为逆运算. 【过渡引言】不加限制条件,一个对角线可以做出无数组平行四边形,即一个力可分解为无数组不同的分力.如右图

在实际问题中, 力产生的作用效果往往是确定的,一个已知力究竟要怎样分解? 【教师活动】:利用多媒体展示耙工作的示意图,引导学生阅读课文并思考:

1、拖拉机对耙的斜向上的拉力F产生了什么效果?

2、这样的效果能不能用两个力F1和F2来实现?方向怎样? 下面,利用台秤来模拟耙工作

【演示实验1】将物体放在台秤上,观察台秤的示数。再用斜向上的力拉重物,让学生观察平板台秤示数如何变化,物体运动情况如何? 【提问】台秤示数如何变化?这说明什么?物体运动情况如何?又说明什么?(请学生回答)【学生回答】台秤示数减小,物体在水平方向运动。【教师引导学生】

斜向上的拉力产生两个作用效果:水平向前拉物体,竖直向上提物体. 那么,我们是否可用一个竖直向上的力和一个水平向前的力共同作用来达到同样的效果。即:F1和F2两个力来等效替代力F?

如果F1和F2作用的效果和F作用的效果相同.F1和F2就是F的两分力.(多媒体演示分解过程).

在实际问题中,力产生的作用效果往往是确定的,通过分析可以找出其作用效果,从而确定两分力的方向,再来进行分解,就可以得到唯一确定的解. 【板书】

3、通常按力的作用效果来进行力的分解.

[过渡引言] 按力的作用效果分解力的关键是要确定一个力产生的实际效果. 我们再来探究两个常见实例:

【演示实验2】利用台秤、弹簧秤模拟斜面上静止不动的物块实验:

先让台秤水平放置,观察台秤与弹簧秤示数。再将台秤倾斜,再观察台秤与弹簧秤示数 【提问】:台秤示数倾斜放置时示数与水平放置时示数什么区别?弹簧秤有什么变化? 【学生回答】:台秤示数减小,弹簧秤具有示数

【教师引导学生]:物体重力产生了两个效果:使物体沿斜面方向下滑;在垂直与斜面方向上紧压斜面。

我们可以用F1和F2这两个力来等效替代力重力G,在多媒体上演示分解过程。(给学生强调紧压斜面的力并不是物体对斜面的压力,只是重力的分量,实际不存在)【学生活动】:假设斜面的倾角为θ,物体重力为G。那么重力的分力如何计算?试写出表达式。

【教师活动】:通过这个表达式分析:

1、当θ增大时,F1和 F2的大小如何变化?

2、、通过这个结论,我们再来解释高大的桥为什么要造很长的引桥? 【学生活动】:在教师引导下,用物理语言描述分析过程。

1、当θ增大时,F1增大,F2减小。

2、上桥时阻碍车辆前进,上坡困难;下桥时使车辆越来越快,不安全。

3、引桥越长,θ越小,F1越小上桥时的阻碍作用减小,从而比较容易上桥,下桥时的加速作用会减小,所以高大的桥总是建很长的引桥,减小桥面的倾角,从而保障行车时的安全。[演示实验3]让全体学生按图示,利用橡皮筋,铅笔,砝码共同探究如何确定一个力产生的实际效果: 【提问】:自己的手心及有什么感觉?橡皮筋什么变化? 【学生回答】:手心有力的作用,橡皮筋被拉长。

【教师引导学生]:砝码的重力产生两个作用效果:对手指有拉的作用;对手心有压的作用 同样,我们可以用F1和F2这两个力来等效替代力砝码重力G,并在多媒体上演示分解过程

【学生活动】手与橡皮筋间夹角为θ,砝码重G。那么重力的分力如何计算?试写出表达式。【过渡引言】从课前视频中抽象出以下探究问题:

【探究4】合力一定,两分力随它们之间的夹角变化而如何变化?

【学生活动】请两位学生做实验:用两手分别捏住细绳两端的弹簧秤,两手等高,细绳中点挂有钩码.改变两段橡皮筋间的夹角,让学生观察橡皮筋发生怎样的变化,并分析其中原因. [引导学生] 合力一定时,分力随夹角增大而增大当θ>120o时,分力>合力

回顾视频,采用特殊装置时,铁丝的夹角比较大,故可以用较小的的力拉断铁丝。

三、【课堂小结】: 力的分解的一般步骤:

(1)根据力的作用效果确定两个分力的方向.(2)根据已知力和两个分力方向作平行四边形.(3)根据平行四边形确定分力的大小和方向

四、【板书设计】

1、求一个已知力的分力叫力的分解.

2、力的分解遵守平行四边行定则.

3、通常按力的作用效果来进行力的分解.

4、力的分解的一般步骤:

3.高中物理必修2力的分解教案 篇三

一、教材分析

《力的分解》是人教版教材高一物理必修1第三章第五节的内容。,学生在学习本章节之前已经学习了重力、弹力、摩擦力和力的合成的知识,为力的分解奠定了良好的基础,同时分解法是处理力的运算的手段和方法,深入学好本节课的矢量运算的平行四边形定则,对于在以后把位移、速度、加速度等矢量的分解及牛顿第二定律的应用奠定了基础。所以本节的内容在高一物理学习中占有不可忽视的作用。

二、学情分析

对于学生高一年级的学习,最突出的是学科门类齐全,教学时间安排紧凑。相当于高一新生来说,高中学习任务繁重,学习时间紧张,尤其在物理的学习上,高中物理教学要求学生有较强的抽象思维能力和逻辑思维能力,课堂教学进度快,教学密度大,需要学生自己多分析、思考、练习,才能真正掌握物理的知识。

在学习了前面运动的描述、匀变速直线运动的研究这两章节的学习后,学生在大体上开始适应高中物理的教学模式与学习方法,在观察与思考能力上得到一定的提高,在本节课之前,学生通过前面知识的学习,已掌握了一些基础的力,并且通过学习力的合成认识了力的平行四边形定则,为本节课的探究学习奠定基础。

三、教学目标

根据本教材的结构和内容,结合着高一年级学生他们的认知结构及其心理特征,我制定了以下的教学目标:

1.知识与技能:

(1)理解分力的概念,清楚分解是合成的逆运算。

(2)认识力的分解同样遵守平行四边形定则,可以有无数组解。

(2)学会按力的作用效果分解,并能根据具体情况运用力的平行四边形定则根据几何关系求解分力。2.过程与方法:

(1)在过程中观察合力与分力关系,会分析物体受力及作用效果。(2)通过具体实例,了解力的分解。

(3)从物体的受力情况分析其力的作用效果,培养学生分析问题、解决问题的能力。3.情感态度与价值观:

培养分析观察能力,物理思维能力和科学的探究态度。

四、说教学的重、难点

教学重点是(1)理解力的分解是力的合成的逆运算。(2)理解并掌握掌握运用平行四边形定则进行力的分解

教学难点是(1)力的分解具有唯一性的条件。(2)熟练应用矢量的运算方法并能解决实际问题是本节的.

为了讲清教材的重、难点,使学生能够达到预期的教学目标,我再从教法和学法上谈谈:

五、教法和学法 基于本节内容的特点,我主要采用了以下的教学方法:

1、直观演示法(即利用图片等手段进行直观演示),激发学生的学习兴趣,活跃课堂气氛

2、活动探究法(即引导学生通过创设情景等活动形式获取知识)以学生为主体,使学生的独立探索性得到了充分的发挥,培养学生的自学能力、思维能力、活动组织能力

3、集体讨论法(即针对学生提出的问题,组织学生进行集体和分组讨论)促使学生在学习中解决问题,培养学生的团结协作的精神

最后在老师的指导下进行讨论,然后进行归纳总结,得出正确的结论。

在学法方面,通过让学生观察现象、思考探究、课堂交流等方式,最终学会运用数学几何思想去解决物理问题。

六、教具学具:三角尺、小车、薄板、直木板、弹簧秤、砝码、七、说教学过程

在这节课的教学过程中,我注重突出重点,条理清晰,紧凑合理。各项活动的安排也注重互动、交流,最大限度的调动学生参与课堂的积极性、主动性。

1、导入新课:(2—3分钟)

通过引入生活中常见的拖拉机拉耙的情景,分析研究耙在水平方向的前进和竖直方向上在泥土中的深度,让学生进行课堂的讨论,使学生知道耙受到斜向上的拉力可以有两个作用效果,一个是竖直向上拉耙的作用效果,另一个作用效果是使耙向水平方向运动,从而提出新课力的分解。

2、讲授新课:(35分钟)

第一:复习力的合成,方学生回忆巩固平行四边形定则,便于学生学习新课。

第二:提出问题:力的分解应如何进行?

通过学生的发言和老师的讲解,得出结论:力的分解是力的合成的逆运算。第三:提出如何确定两个分力的方向呢?根据平行四边形定则来分解又如何呢? 这样设计是使学生明确已知一个力,如果根据平行四边形定则可以作出无数多个分力。这个是这节课的难点。分析力的分解在唯一解的情况。

然后进行实验演示,用软的薄板做斜面这样是使小车重力压斜面的效果更加的明显,用弹簧勾住小车,另一端固定在竖直板上,用弹簧是为了让学生更容易观察小车重力产生沿着斜面向下滑的作用效果。

在观察在斜面上的小车时以两个步骤进行:

步骤一:倾角不变情况下,在小车上逐渐加大钩码,待稳定后引导学生观察小车运动情况。

步骤二:在小车重力不变(即钩码一定)情况下,改变倾斜角,引导学生观察小车运动。

通过以上实验让学生从触觉和视觉两方面去感受斜面上重物所产生的效果,通过正交分解的方法对小车在平行斜面与垂直斜面方向上进行分解,得到重力所产生的两个效果。

G

G12GsinGcos

再由以上两个式子判断两个分力随重力与斜面倾角的变化。

为了帮助学生消化理解新知识,再设置了这样两个问题让学生去讨论。

(1)公园的滑梯倾角为什么比较大?

(2)为什么高大的立交桥要建有很长的引桥?

接着用多媒体展示实物给学生解释 劈的工作原理及拱桥的道理,让学生去感受分力与夹角之间的关系。

在这一过程中主要是通过生活中的实例来讲解力的分解的应用,让学生意识到物理既源于生活而又走向生活。

最后通过学生学习习近平行四边形定则的运用,再让学生回顾位移等矢量,看书本上矢量相加的内容,提出三角形定则,让学生知道了解掌握矢量标量的概念。

3、课堂小结,强化认识。(2—3分钟)总结本节课重点:力的分解是力的合成的逆运算同样遵守平行四边形定则让学生掌握两点 ①根据力的实际效果进行力的分解。

②根据力的平行四边形定则计算分力的大小。

对于本节课的难点

1,力的分解具有唯一解的情况。

2,在具体情况中是根据力的作用效果确定两分力的方向,然后再利用力的平行四边形定则确定两分力的大小。4.作业布置

做好书本课后的问题与练习,整理好课堂笔记。

八、板书设计

①根据力的实际效果进行力的分解。

②根据力的平行四边形定则计算分力的大小。

4.高中物理力的分解教学设计 篇四

为什么要实施力的分解?如何依据力的作用效果实施分解?这既是本课节教学的内容,更是该课节教学的重心!很多交换四认为只要教会学生正交分解就可以了,而根据力的效果分解没有必要,所以觉得这一节根本不需要教。其实本节内容是一个很好的科学探究的材料。本人对这节课的设计思路如下:受伽利略对自由落体运动的研究的启发,按照伽利略探究的思路:“猜想――验证”,本节课主要通过学生的猜想――实验探究得出力的分解遵循平行四边形定则,让学生通过实验自己探究出把一个理分解应该根据力的效果来分解。同时物理是一门实验学科,本节课通过自己挖掘生活中的很多材料,设计了一些很有趣而且效果非常好实验让学生动手做,亲身去体验和发现力的分解应该根据什么来分解。同时也让学生了解到做实验并不是一定要有专门的实验室,实验的条件完全可以自己去创造,从而激发学生做实验的兴趣。

5.高中物理知识点:力的合成与分解公式总结 篇五

教学目标:

知识与技能

1.知道什么是力的分解,了解力的分解的一般方法. 2.知道平行四边形定则和三角形定则都是矢量运算法则. 3.能用平行四边形定则和三角形定则进行矢量运算. 过程与方法

1.通过设置问题,启发学生的思考,启迪学生的物理思维. 2.通过组织探究实验,训练学生明辨是非、格物致理的能力. 情感态度与价值观

1.通过组织探讨和探究实验,培养学生的合作精神,使学生体会到在交流中可以提高自己的能力.

2.让学生初步体会到物理学的和谐美和统一美. 3.通过分析实际问题,激发学生的学习兴趣.

教学重点、难点:

教学重点

1.平行四边形定则和三角形定则在力的分解中的应用. 2.根据力的作用效果对力进行分解. 3.正交分解法. 教学难点

应用平行四边形定则和三角形定则进行矢量运算.

教学方法:

探究、讲授、讨论、练习教学手段:

教具准备

多媒体课件、台秤、钩码、砝码、细绳、薄板钢条.

课时安排:

新授课(2课时)

教学过程:

[新课导入](演示实验)用一根细线提起一个重物和用两根细线同时提起这个重物,在实验演示之前先展示问题.

师:是一根细线容易断还是两根细线容易断? 生:(非常肯定地回答)当然是一根细线容易断.

实际演示,当两根细线之间的夹角较大时,两根细线中的一根先断

用心

爱心

专心 通过实际实验,和学生的认识形成较大的反差,可以激发学生兴趣,引发学生进一步的思考.

师:我们学习完这一节课“力的分解”之后就会明白这个问题. [投影出示思考题] 1.什么叫力的合成? 2.如何求两个互成角度的力的合力? 3.求下列两个力的合力:

(1)F1=30 N,F2=40 N,且方向互相垂直.(2)F1=50 N,F2=50 N,且互成120‘角. [学生活动]解答思考题.

[教师抽取部分学生用作图法和解析法的求解过程,并在实物投影仪上评析] [过渡引言] 在力的合成中,我们知道:当几个力的作用效果与某个力相同时,这几个力就可以用这一个力代替,那么反过来,也可用那几个力来代替一个力的作用效果,这就是力的分解 [新课教学]

一、力的分解

师:我们上一节课学习了力的合成,现在我们学习力的分解,大家根据力的合成的定义方法来定义一下什么是力的分解.

生:求一个力分力的过程和方法叫做力的分解.

师:求合力的方法是什么? 生:(一起回答)平行四边形定则.

师:那么求分力的方法是什么?大家大胆地猜想一下.

学生探究讨论力的分解的方法

生:(小声、不敢肯定,有些犹豫)可能也是平行四边形定则.

师:你得出这个结论的依据是什么? 生:从逻辑角度讲,这两个分力的合力就是原来被分解的那个力,所以力的分解是力的合成的逆运算.因为力的合成遵循平行四边形定则,那么力的分解也应该遵循平行四边形定则.

师:(微笑鼓励)刚才这位同学分析得非常好,像这种方法,我们并没有通过实验来验证结论,而是通过逻辑推理进行分析探究,这种研究问题的方法叫做理论探究.根据这个结论,要分解一个力,我们应该把这个力当成什么? 生:我们要把这个力当成平行四边形的对角线.

师:当用平行四边形的对角线表示合力时,那么分力应该怎样表示? 生:分力应该是平行四边形的两个邻边.

师:如果对角线确定了以后,根据几何学的知识,它的两条邻边是不是就唯一确定了呢? 生:不是,当对角线确定了以后,它相邻的边有很多组.

师:同学们在练习本上作出一条对角线,然后作这条对角线相邻的两条边,看能够做多少条.

用心

爱心

专心 学生练习,体验不加以限制的话,一个力的分力有无数组解 生:有无数组解.

师:这样研究一个力的分力显然是不可能的,也是不现实的,那么我们应该怎样研究一个力的分力呢? 生:可以放在具体受力环境中进行解决.

[演示实验]参考实验,可以进行实物投影(图3—5—1)师:一个水平放置的薄木片,在它的上面放置一个小物体,可以观察到什么现象? 生:可以看到薄木片被压弯,师:这一个效果是由什么原因引起的?

生:是由于物体本身的重力引起的,它产生了一个使物体向下压的效果.

师:我们能不能把木片竖直放置而使物体静止呢?如果不能,应该怎样做才能使它静止? 生:当然不能,应该用一个绳子拉住物体才能使它静止.

师:为了使力的作用效果更容易被观察到,我们用一根橡皮筋代替绳子,当木片竖直放置时(图3—5—2),橡皮筋发生了形变,也就是受到了弹力;木片是不是发生了形变? 继续演示实验

师:仔细观察木片竖直放置时,木片的受力形变情况和橡皮筋的受力形变情况 应该是怎样的呢? 生:木片不发生弯曲,说明木片没有受到物体力的作用;橡皮筋被拉长了,说明橡皮筋对物体有力的作用.

师:使橡皮筋发生形变的力是什么力? 生:原因还是由于物体受到重力使橡皮筋发生了形变.

师:如果既不竖直放置木片,也不水平放置木片,而是让木片与地面成一角度(图3—5—3),我们再来看一下橡皮筋和木片的形变情况.

生:木片和橡皮筋同时发生了形变,说明两个物体都受到了力的作用.

用心

爱心

专心 多媒体投影例题:把一个物体放在倾角为口的斜面上,物体受到竖直向下的重力,但它并不竖直下落.从力的作用效果来看,应该怎样将重力分解?两个分力的大小与斜面的倾角有什么关系? 师:大家可以讨论探究应该怎样解决这个问题.

学生讨论探究,自己独立完成解答过程生:根据刚才的分析,根据重力产生的效果,重力应该分解为这样两个力:平行于斜面使物 体下滑的分力Fl、垂直于斜面使物体压紧斜面的力F2.

师:由几何关系可知,这两个力和重力之间的关系是怎样的? 生:F1=GsinӨ,F2=GcosӨ.

师:由刚才那位同学推导出的公式知,这两个分力的大小与物体本身的重力和斜面倾角Ө有关,有什么关系? 生:斜面倾角"增大时,Fl变大、F2都减小.

师:下面我们再通过实验验证一下是不是这样.

(实验验证)通过抬高木片的一端使木片与地面间的夹角逐渐增大,通过观察橡皮筋的形变量来看F2的变化,通过观察木片的形变程度的观察来看F2的变化.(注意:如果物体是一个木块的话应该让木块和木片之间的摩擦很小,也可以用小车代替木块来做实验,因为滚动摩擦比滑动摩擦要小)动画模拟刚才实验的过程.以便学生能够更为全面地了解两个分力的变化情况

投影展示桥梁的引桥,引发问题

师:我们知道,桥梁建设得越长,消耗的生产资料越多,为什么桥梁的引桥还要建设那么长呢? 生:增大引桥的长度的目的是减小桥与地面之间的夹角,从而使汽车的重力沿桥面方向的分力减小,减少交通事故的发生.

师:刚才这位同学分析得很好,为了加深对力的分解的认识,我们看以下的练习题. [课堂训练] 1.如果斜拉桥塔柱两侧的钢索不能呈对称分布,如图3—5—4所示,那么怎样才能保持塔柱所受的合力竖直向下呢? 解析:因为钢索的斜向拉力会对塔柱产生两个效果:一方面竖直向下压塔柱,另一方向沿水平方向拉塔柱,故可以把两个斜向的拉力各分解为一个竖直向下的分力和一个水平方向的分力.要使一对钢索对塔柱拉力的合力竖直向下,如图3-5-5所示,只要它们的水平分力大小相等就可以了,即F1x=F2x,而F1x=Flsina,F2x=F2sinβ

所以有Flsina=F2sinβ,即Fl/ F2=sina/sinβ.

结论:两侧拉力大小应跟它们与竖直方向夹角的正弦成反比.

用心

爱心

专心

2.在倾角o=30’的斜面上有一块竖直放置的挡板,在挡板和斜面之间放有一个重为G=20N的光滑圆球,如图3-5-6所示.试求这个球对斜面的压力和对挡板的压力.答案;203/3N,403/3 N 解析:球受到向下的重力作用,这个重力总欲使球向下运动,但是由于挡板和斜面的支持,球才保持静止状态,因此球的重力产生了两个作用效果,如图所示,根据作用效果分解为两个分力:(1)使球垂直压紧斜面的力F2;(2)使球垂直压紧挡板的力F1.由几何知识可得几与几的大小.如图3—5—7所示,三个力可构成一个直角三角形.由几何关系得,球对挡板的压力F1=Gtana=203/3N,其方向与挡板垂直.球对斜面的压力F2=G/cosa=403/3N,其方向与斜面垂直.

(注意:以上两个例题可以根据学生的实际情况选用,其中第一个难度大些,可供学生整体水平较高的班级使用,第二个和我们的例题类似,可以在例题之后直接进行,如果再进一步地研究这个问题,可以使挡板缓慢地逆时针旋转,让学生求解在这种情况下重力两个分力的变化情况,锻炼学生分析动态变化的问题的能力)

二、矢量相加法则

师:通过这两节课的学习,我们知道力是矢量,力的合成与分解不能简单地进行力的代数加减,而是根据平行四边形定则来确定合力或者分力的大小和方向.前面我们学过的矢量还有位移,位移的相加也遵循平行四边形定则吗?我们来看教材69页“矢量相加法则”这部分内容,然后回答有关问题.

学生阅读课本有关内容,初步认识平行四边形定则不仅仅适用于力的合成与分解,同样也 适用于其他矢量的合成与分解,通过学生自己总结分析,可以提高学生物理知识的迁移能力、用一种方法解决不同问题的能力.

师:位移的矢量合成是否遵守平行四边形定则?

用心

爱心

专心 生:位移的合成也遵守平行四边形定则.

师:什么叫三角形定则? 生:把两个矢量首尾相接从而求出合矢量的方法,叫做三角形定则.平行四边形定则和三角形定则实质上是一样的,只不过是一种规律的不同表现形式. 师:什么叫做矢量,除了位移和力,我们所学的哪些物理量还是矢量? 生:既有大小又有方向,并且在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.除了位移和力之外,我们所学过的速度、加速度等都是矢量.

师:什么是标量,我们以前所学的哪些物理量是标量? 生:只有大小,没有方向,求和时按照算术法则相加减的物理量叫做标量.我们以前所学过的质量、体积、距离、密度、时间等物理量都是标量.

(课堂训练)举重运动中保持杠铃的平衡十分重要.如图3—5—8所示,若运动员举起l 800 N的杠铃后双臂保持106°角,处于平衡状态,此时运动员两手受力各为多大?(sin53°=0.8,cos53°=0.6)答案:1 500N [小结] 对于力的分解,学生比较容易理解,而对于力的分解要按照力的实际作用效果进行分解这一点,较难理解.这节课多处增加了学生参与,并通过亲身体会力的作用效果的这个小实验,激发学生的学习兴趣,培养学生动手操作和分析实际问题的能力、归纳问题的能力.

把物理公式与生活实际联系起来,用物理语言解释生活现象.

通过分析日常生活中应用力的分解的现象,让学生知道物理与生活是息息相关的,培养学生观察生活现象,发现问题、建立物理模型、用物理模型解决问题、用物理语言解释现象的能力.对于正交分解的掌握,老师们可以根据各自的情况进行补充,因为正交分解的方法在今后的学习中经常用到,是最常见的一种处理力的方法,可以根据实际情况安排一节习题课,增加生对力的分解知识的理解.

[课堂讨论] [投影]讨论思考题:

1.已知两个分力只能求出一个合力.为什么把一个力分解可以得到无数对大小、方向均不同的分力? 2.把一个一定的力分解为两个等大的力,那么,随着两分力间夹角的变化,两分力的大小如何变化? 3.放在斜面上的物体,其重力分解为沿斜面的分力几和垂直于斜面的分力几,有同学认为F:就是物体对斜面的压力,这种说法是否正确?为什么? 4.为什么力的合成和力的分解都遵守相同的定则? [学生活动]分组讨论并互相交流. [教师点拨] 1.以两个分力为一组邻边,只能画出一个平行四边形,所以,根据两个分力只能求出一

用心

爱心

专心 个合力.而仅仅根据一条对角线可以作出无数个平行四边形,有无数对不同的斜边,所以如果没有其他条件限制,可以把一个力分解成无数组大小、方向不同的分力.

2.在合力一定的情况下.随着两等大的分力间的夹角的增大,两分力增大,随着两分力间夹角的减小,两分力也减小.

3.重力的分力几仍是由于地球的吸引而产生的,作用在物体上,其效果是使物体压紧斜面;而物体对斜面的压力是弹力,是由于物体形变产生的,其受力物体是斜面,所以重力沿垂直于斜面的分力几与物体对斜面的压力是两个不同的力.

4.因为力的合成与力的分解都是矢量运算.所以都遵守相同的法则,且它们互为逆运算.

补充:

1.关于力的分解

(1)力的分解遵循平行四边形定则,相当于已知对角线求邻边.

(2)两个力的合力唯一确定,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.

(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,其分解法是唯一的.

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,其分解方法也是唯一的. ③已知两个分力的大小,求两个分力的方向时,其分解法不唯一.

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唯一.也可能不唯一.

(4)将一个力分解为两个互相垂直的力.有几种分法:

分析:有无数种分法,只要在表示这个力的有向线段的一端任意画一条直线,在有向线段的另一端向这条直线作垂线,就是一种方法。

(5)将放在斜面上质量为oI的物体的重力mg分解为下滑力F1和对斜面的压力F2.这种说法正确吗? 分析:将mg分解为下滑力几这种说法是正确的,但是mg的另一个分力F2不是物体对斜面的压力,而是使物体压紧斜面的力.从力的性质上看,F2是属于重力的分力,而物体对斜面的压力属于弹力.所以这种说法不正确.

(6)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.如右图所示.F2的最小值为:F2min=Fsina.

②当已知合力F的方向及一个分力1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,如右图所示,F2的最小值为:F2min=F1sina.

③当已知合力F的大小及一个分力F、的大小时,另一个分力F。取最小值的条件是:已知大小的分力F,与合力F同方向,F2的最小值为,|F-F1|.

(7)正交分解法:

用心

爱心

专心 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J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z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 F=Fy合22+Fx合合力的方向:tana=Fy合/ Fx合(a为合力F与x轴的夹角).

作业:

教材第70页问题与练习.

板书设计:

一、力的分解

1.力的分解概念:求一个力分力的过程叫做力的分解.力的分解是力的合成的逆运算 2.分解的原则:根据力的作用效果进行分解. 3.例题.

二、矢量的相加法则 1.平行四边形定则 2.三角形定则

3..在下列条件下,力的分解有唯一解 ①已知两个分力的方向(不在同一直线上)②已知一个分力大小和方向

教学后记:

用心

爱心

6.高中物理知识点:力的合成与分解公式总结 篇六

说课稿

科目:物 理 姓名:王 敏

用心

爱心

专心

《力的分解》说课稿

一、说教材

(一)教材的地位和作用

“力的分解”是在学生学习了 “力的基础知识”及“力的合成”之后而编排的。学生通过前面知识的学习,已掌握了合力与分力的等效替代的方法,并通过力的图示法认识了力的平行四边形定则,为本节课的学习奠定基础。

由于分解法是处理力的运算的手段和方法。同时它也为位移、速度、加速度等矢量的分解及牛顿第二定律的应用奠定了基础。并且它对矢量运算普遍遵从的规律“平行四边形定则”作了更加深入的应用。所以说本节内容具有基础性和预备性。

(二)教学目标

为了以学生的发展为本,全面提高学生的科学素养,我结合新课程标准理念,提出了三维教学目标。

1.知识目标:理解分力的概念及力的分解的含义,知道力的分解遵守平行四边形定则并能根据具体情况去分解作图并计算出分力

2.过程与方法:强化“等效代替”的物理思维方法,培养观察、实验能力,培养学生分析问题和解决问题的能力。

3.情感目标:培养学生参与课堂活动的热情,培养学生将所学知识应用于解决实际问题的意识和勇气

(三)教学重点和难点

教学重点是:掌握运用平行四边形定则进行力的分解方法。

教学难点是: 力分解时如何判断力的作用效果及确定两分力的方向。

二、教法与学法

针对本节课的特点,我采用实验体验、问题讨论式教学法。通过让学生观察实验、实验探究、分组交流等,让学生体验、感受,形成直觉思维,既能突破难点,同时也会留下深刻印象。另外巧用评价,激活学生内动力。让学生在学习的过程中体验到成功的喜悦。

三、教学过程

基于以上分析,为使本堂课围绕重点、突破难点,同时让学生在课堂教学中能力得到提高,我设计如下教学过程:

(一)新课引入

创设情景(演示实验)

演示实验:处于水平台秤上的物体受到斜向上的拉力F 的作用时,学生观察称的示数变化情况。让学生感知,称的示数减小,物体沿水平面运动,说明斜向上的拉力同时产生了向前向上拉的效果。

并进一步阐述,这两个效果相当于两个力产生的,一个水平力F1 使物体前进,一个竖直向上的力F2 把物体向上提,F 可以用 F1 和 F2 来代替,力 F1 和 F2 就叫做 F 的分力,从而引入什么叫力的分解:求一个已知力的分力叫力的分解。1.力的分解 因分力的合力就是原来被分解的那个力,所以力的分解是力的合成的逆运算,同样遵守平行四边形定则 2.用心

爱心

专心

可以找几个学生板演。题后让学生体会“将教材放在手掌上,手掌斜向下,有何感觉?”对本知识加深理解。

联系实际:两个题后让学生阅读教材,第一段和最后一段(拖拉机拉耙耙地,车辆上桥、下桥),深挖教材的编写意图。并利用所学的知识讨论下面两个问题:(1)公园的滑梯倾角为什么比较大?(2)为什么高大的立交桥要建有很长的引桥?

3.为进一步让学生通过视觉和触觉去感知力的作用效果。将全班学生分成两组做探究实验。

第一组:利用身边的器材细绳、铅笔。

第二组:请同学们将手撑在腰间,另一同学向下拽该同学的肘关节。

待实验探究结束之后每组请同学清晰地表达出自己的设计方案和感受。接着让全班同学利用力的示意图表示出拉力的作用效果。并选出各种不同的结论利用展示台展示给大家看,对各种不同结论逐一分析给学生听讲解错误了原因、正确的理由。

设计意图:培养学生利用所学知识去解决生活中实际问题的能力。

(四)归纳总结:对于物体具体的受力分解一般按照实际的作用效果去分解。

四、课堂小结与作业

小结: ①根据力的实际效果进行力的分解。②根据力的平行四边形定则计算分力的大小。

布置作业:70页的第2、第3题

五、课堂练习

(1)如图,力F=50N 作用于放在水平面上的物体,F 与水平成37°角,如果根据F 的作用效

用心

爱心

专心

果将它分解成两个力,那么较小的的分力 F1=________N,较大的分力 F2=________N。(要求画出力的分解图,已知 sin37° =0.6,cos37°=0.8)

(2)如图,某同学把放在斜面上的木箱的重力分解为F1 和F2 两个力,F1平行于斜面向下,F2 垂直于斜面向下,下列关于这两个力的说法中,正确的是()A.F1 是木箱受的力

B、F2 是斜面受的压力

C、F2 是木箱受的力

D、F1、F2 均不是物体受的力,也不是斜面受的力

板书设计

①力的分解的概念

②根据力的实际效果进行力的分解。③根据力的平行四边形定则计算分力的大小。

过程设计自我评价:

在整个教学过程中,我通过创设情景来不断引导学生学习,培养学生的观察实验、分析以及解决问题的能力,而我自己在课堂中只起设置情景、主持、激励的作用,使学生真正成为学习的主人。从而创造一个充满活力的课堂,让学生从生活走进物理,从物理走进生活。

用心

爱心

7.高中物理知识点:力的合成与分解公式总结 篇七

新课标要做为我们备课、上课的依据。对比了新旧课标,对会用作图法和直角三角形的知识求共点力的合力;知道合力的大小和分力的夹角的关系的要求没有变化。但新教材对本节的要求突出了等效替代的物理思想和探究实验。所以在备课中,我的教学设计力图在这两个方面做到有效的突破。

教学设计思路为:力的等效——力的替代——寻找等效力——平行四边形定则。教学分成几个层次:

用简单的生活实例为引入,分析斜拉索与桥墩都可以起到承担桥梁重量的作用:一个大人与两个小孩都可以提起水桶。这里体现了等效替代的思想,近而得出合力、分力、力的合成概念。

如果要用一个力替代几个力,如何替代。作用效果相同是关键,把同学们的精力集中到寻找等效力,看合力与分力到底存在怎样的关系。

学生进行分组实验探究,要求做出力的图示。

之后归纳总结得出平行四边形定则。

等效替代是物理学中常用的方法,之前找重心用到等效替代的思想,在以后的学习过程中,例如运动的合成和分解,等效电路,交流点的有效值定义等,都要用到等效替代的方法。本节想突出这一思想,几个力找一个力替代时,紧紧抓住力的作用效果是解决问题的关键,并贯穿于课堂始终。

新课程提倡探究。要是让学生在教师的“指导”下,把前人做成功的实验或把已有结论的实验再验证一遍,这与“培养学生科学素养,培养学生的创新精神,实践、观察、思维等能力”的教育目标相去甚远。所以新课程认为物理实验功能的体现,不仅仅在于获得所谓的“正确”实验结果,更重要的是使学生经历和体验获得实验结果的探索过程。学生天性好奇、好动、好学,对科学实验更为热爱。只有亲身经历这样的过程,学生才能对什么是科学、什么是科学实验有较为深刻的理解,才能在这样的过程中受到科学过程和科学方法的训练,形成科学的态度、情感和价值观。

力的合成这一实验由传统教材的验证实验改成了探究实验体现了新课程以学生为主体的教学思想,让学生在探究活动中体验更加真实而深刻。以前把实验结果告诉学生,而我们现在是探究性的实验。虽然实验本身看起来与传统教材中一样,但写法和学生的做法都有很大差别。

探究有难度,考虑学生的情况,我的做法是把探究实验与提水桶紧密结合。“固定橡皮条的一端,这橡皮筋就相当于那水桶;让它沿一个方向形变,就相当于提起水桶;用两个弹簧测力计拉动绳套就相当于两小孩提水桶;再换用一个测力计拉动就相当于一个力提水桶。要让这一个力去替那两个力,就要使它们作用效果相同,也就要使橡皮筋向同一个方向形变相同。”有了这样的对照,避免一节课热闹的探讨但实质思路比较乱,没有结论的场面;而是让学生们通过对熟知的提水桶联系到我们要探究的合力与分力的关系上,目标明确,知道自己干什么,思维清晰,步骤清楚。采用这种做法之前的教学中,多数学生比较盲目,互相问该怎么做,为什么这么做。在与专家的研讨中,想出这样的做法,切实有效。

探究包含提出问题、猜想与假设、制定计划、收集证据、分析与论证、评估、交流与合作等七个环节。一堂课45分钟,要完成整个探究过程是很难的。本节课堂教学,对探究的内容应当有所选择,对探究能力目标要有所侧重,才能使整个物理实验教学让学生经历全面科学的探究过程。即让学生经历像物理学家一样的研究、探索物理规律的过程,体验、感受其中的物理思想和方法,从中获得经验,并能够更好地理解知识和提高能力。所以,我重点突出分析与论证,交流与合作环节。

力的合成这一实验在以前做为验证实验就并不简单,现在是探究实验更增加了难度, 所以放慢教学,在探究中切身体验,有利于理解矢量合成的法则。实验过程中适当引导,引导的过程中可控可放。在学生动手做实验之前就提出一个建议和一个要求。建议:“用两个力拉动时,希望同学们两个力适当的大些,力间的夹角也大些。”要求:“每组只需要精干的做一次实验,为了便于寻求合力与分力之间的关系,同学们要做出两个分力与一个合力的力的图示。”这样做降低了实验探究的难度也便于得出实验结论,让学生更加明确实验该做什么。不然,学生即使有了实验设计思想,在实际操作中也很难想周全该记录什么。要求做出两个分力于一个合力的力的图示,就需要学生在动手之前想好怎么记录力的大小、方向、作用点。

之前的这些准备都是为了能顺利的进行到本节的重要部分:分析与论证,交流与合作。在学生实验的过程中,课堂实现了学生为主体,也体现了教师应该作为第一主体的意义。巡视给予指导,发现共性问题时集中分析讨论一下,同学们有这样的一些做法好不好?视学生出现的问题而定,做到“可控性的开放”。当学生们拿出自己的“作品”,这时他们是很激动的。进一步提出问题:“建议同学们把合力的箭头端分别与两个分力的箭头端做连接,组成了一个四边形,这个四边形有什么样的特点?”绝大多数组的同学说是平行四边形。为了培养学生科学严谨的态度,又提出:量量两组对边,检验是否是平行四边形。多听几组同学们的数据汇报,进行充分的讨论交流。归纳总结得到平行四边形定则。

8.高中物理力的合成教案 篇八

本节使用的教材是人教版普通高中课程标准实验教科书《物理》(必修1)第3章第4节。本节内容是在学生学习力的图示、重力、弹力、摩擦力等相关力学知识的基础上,进一步学习力的合成。教材首先借助生活中常见的两种提水桶方式,运用等效替代的观点定性分析了合力与分力的关系,然后启发学生结合实验来进一步探究合力与分力的定量关系——让学生切身体会合力与分力之间的量值关系,不再是简单的代数运算,而是遵从平行四边形定则——这一普遍的矢量运算法则。“力的合成”这一节,前接三种常见的力,后续力的分解和力学一些重要定律的应用,具有承上启下的作用。

本节课运用等效替代的思想来进行平行四边形定则的教学,因而培养学生建立等效替代的概念是很重要的。

【教学目标】?

(一)知识目标

1、知道什么是分力、合力、力的合成、共点力。

2、能通过实验探究求合力的方法—--的平行四边形定则。

3、初步体会等效替代的物理思想。

4、会用力的图示法求合力。

(二)过程与方法

1.通过合力与分力概念的建立过程,体会物理学中常用的研究方法─等效替代法。

2.通过探究求互成角度的两个力合力方法的过程,让学生体验科学探究的过程。

(三)情感态度与价值观

1.体会逻辑思维和实验相结合研究问题的方法,由此体验到科学研究的乐趣。

2.体会科学研究中合作、交流的重要性和必要性。

【教学重点】

让学生通过对实验探究的参与,认识互成角度的两个力合成的情况,从而培养学生对物理现象的观察、归纳、总结能力。

【教学难点】

1.让学生了解等效替代法,认识等效替代的重要作用;

2.要求学生能在观察自然、生活现象中发现问题,勇于探究自然现象和日常生活中蕴含的物理知识。

【实验器材】

多媒体教学设备、实物投影仪、泡沫板、弹簧秤2个、橡皮筋1条(带两个细线套)、白纸1张、图钉几个、三角板一对

【教学方法】

交流与合作、分组实验、

二、学情分析

高一学生已经学习了力的三要素、力的图示等物理知识和有关平行四边形和三角形的几何知识,但是他们刚刚接触矢量,对矢量的运算没有任何感性认识,没有任何生活经验可供借鉴,他们习惯于标量的代数运算,即使学习了位移、速度、加速度等矢量,也不涉及到矢量运算,而是通过规定正方向将矢量运算变成了简单的加减问题,没有触及矢量运算。同时有些学生几何知识迁移能力较差,对力的平行四边形定则的应用往往不习惯。意识到学生在这个问题上的困难,通过小组探究方式教学,让学生在探究活动过程中获得切身体验,加深对平行四边形定则的理解。一则,能提高学生科学素养,力的合成对学生来说全新的知识,学生在探究活动过程中的体验真实而深刻,其效果远非那种目标和路线都明摆着的形式化的探究活动可比。二则,学生对矢量运算是完全陌生的,放慢教学过程,让学生在探究过程中感受规律的形成过程,有利于学生更深刻的理解矢量的合成法则。

三、教学设计

【教学流程】

依据我校近两年来推广的自主学习这种教学模式,我设计了以上的教学流程。自主学习主要是三大步。一、课前预习,做导学题纲,二、教师批改导学提纲,发现问题,及时调整上课进度。三、课堂探究,将本节课的重点、难点问题,层次分明、由浅入深地展开。

?【教学过程设计】

教学事件 1 提前预习,交流合作(3分钟)

教学任务 教师的活动 学生的活动 了解本节课要学习的基本概念、规律。

①分力、合力、力的合成、共点力等基本概念。

②了解本节课要学习的基本规律---平行四边形定则。课本上是怎样通过实验得出结论的。平行四边形定则可以解决哪些问题,大致怎样解决。

1、设计导学题纲,导学题纲分为两部分自主学习和合作探究。自主学习部分包括三部分内容:知识回顾、课前预习、自我检测。

知识回顾部分是本节课涉及的之前学过的知识,比如力的图示、数学平面几何中作平行四边形等基础知识。

课前预习部分主要是本节课要学习的一些基本概和、规律,学生通过看课本能直接得到的一些粗浅的知识和技能。这一部分主要是引导学生课前预习,上课前做到心中有数,带着目的、疑问听课。

自我检测部分主要是检测学生的预习情况,出的题目一般较为简单,但针对性强易引发学生的思考和对本节课兴趣。

2、提前批改学生的导学题纲,看一下学生哪些不会,哪些需要重点讲解,课堂设计是否需要调整。

3、组织学生交流合作。 1、课前预习,做导学题纲。

2、上课交流合作,将简单的知识通过交流解决掉。 【教学设计说明】我们的观点是:学生会的不用讲,学生自己能学会的自己学,学生能相互交流学会的互相交流,我们只点拨重点、难点知识。

1、提前预习的目的是对本节课要学习的知识做到心中有数。

2、交流合作的目的是通过学生的交流把简单的知识解决掉,通过学生的思维碰撞将难点问题突出、激化,有利于激发学生的学习兴趣。

教学事件 2 小组展示、教师点拨(2分钟)

教学任务 教师的活动 学生的活动 1、通过自我检测的第三题引出本节课的重点内容---如何进行力的合成。

2、理解分力、合力、力的合成等概念。 1、回答学生自主学习部分的有关问题。

2、启发学生思考生活中力的等效替代现象。

①学生自由回答生活中力的等效替代现象。

②课件展示几组力的等效替代现象。

比如多条狗拉爬犁和一只马拉爬犁,两根绳吊灯和一根绳吊灯,两个女学生提一桶水和一个大人提同一桶水。

3、分析两个女学生提一桶水和一个大人提一桶水的受力情况,引出分力、合力、力的合成等概念,以及等效替代的思想。 学生自由回答生活中的力的等效替代现象。 【教学设计说明】依据新课标“物理知识来源于生活用于生活”的教学理念,我设计了讨论生活中的等效现象这样一个讨论题,目的就是加深学生对等效替代思想的理解,寻找物理知识在生活中的原始模板,引发学生对这一知识的兴趣。

教学事件 3 小组交流讨论,教师引导启发学生参与实验(5分钟)

教学任务 教师的活动 学生的活动 通过导学题纲启发学生思考如下问题:

1、怎样找合力、分力?

2、怎样记录合力、分力?

3、怎样用图示做出合力、分?。

4、猜想合力与分力之间存在什么的关系? 1、给学生展示实验器材。

2、引导学生回答问题:问题见学案

1组展示,其他组同学补充。 【教学设计说明】

1、这一部分实际上是实验步骤,我将步骤设计成了问题形式,希望学生不仅知道怎么做,还知道为什么这么做。

2、学生对于怎样记录力会有不同的观点,这是很正常的。我的处理方法是让学生带着这些疑问去实际操作,在实践中找到最科学的方法。

3、学生对合力与分力的关系也会有不同的猜想,用实验去寻找答案。

教学事件4 学生实验, 展示实验结果,引出猜想(12分钟)

教学任务 教师的活动 学生的活动 在实验中探寻合力与分力之间的关系。 指导学生实验。对实验中存在的问题及时解决. 学生分组实验。组内要分工合作,团结协助,高效有序地完成实验 针对学生作出的分力、合力的图示,猜想合力与分力之间的关系。 1、实物投影仪展示学生的实验结果

2、提问学生:

①你的力的方向是怎样记录的?

其他人又是怎样记录的。

强调:两点确定一条直线的方法更科学。

②合力与分力什么关系?合力是否为分力之和?是否为分力之差?

3、针对实验结果启发学生:

①建议学生:将合力图示的箭头端分别与两个分力图示的箭头端相连。

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