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力的分解

力的分解


教學目標 


知識目標
1、能夠運用力的平行四邊形定則求解一個已知力的分力;
2、會用三角形法則求解;

能力目標
1、熟練掌握物體的受力分析;
2、能夠根據力的作用效果進行分解;

情感目標
培養分析觀察能力,物理思維能力和科學的研究態度.

 

教學建議

重點難點分析
是力的合成的逆預算,是根據力的作用效果,由力的平行四邊形定則將一個已知力進行分解,所以平行四邊行定則依然是本節的重點,而三角形法則是在平行四邊形定則的基礎上得到的,熟練應用矢量的運算方法并能解決實際問題是本節的難點.

教法建議

一、關于的教材分析和教法建議

是力的合成的逆預算,是求一個已知力的兩個分力.在對已知力進行分解時對兩個分力的方向的確定,是根據力的作用效果進行的.在前一節力的合成學習的基礎上,學生對于運算規律的掌握會比較迅速,而難在是對于如何根據力的效果去分解力,課本上列舉兩種情況進行分析,一個是水平面上物體受到斜向拉,一個是斜面上物體所收到的重,具有典型范例作用,教師在講解時注意從以下方面詳細分析:
1、對合力特征的描述,如例題1中的幾個關鍵性描述語句:水平面、斜向上方、拉力 ,與水平方向成 角,關于重力以及地面對物體的彈力、摩擦力可以暫時不必討論,以免分散學生的注意力.

2、合力產生的分力效果,可以讓學生從日常現象入手(如下圖所示).由于物體的重力,產生了兩個力的效果,一是橡皮筋被拉伸,一是木桿壓靠在墻面上,教師可以讓學生利用鉛筆、橡皮筋,用手代替墻面體會一下鉛筆重力的兩個分效果.

3、分力大小計算書寫規范.在計算時可以提前向學生講述一些正弦和余弦的知識.

二、關于力的正交分解的教法建議:

力的正交分解是一種比較簡便的求解合力的方法,它實際上是利用了的原理把力都分解到兩個互相垂直的方向上,然后就變成了在同一直線上的力的合成的問題了.使計算變得簡單.由于學生在初中階段未接觸到有關映射的概念,所以教師在講解該部分內容時,首先從直角分解入手,尤其在分析斜面上靜止物體的受力平衡問題時,粗略介紹正交分解的概念就可以了.

 

教學設計方案

一、引入:

1、問題1:什么是分力?什么是力的合成?力的合成遵循什么定則?

2、問題2:力產生的效果是什么?

教師總結:如果幾個力產生的效果跟原來的一個力產生的效果相同,這幾個力就叫做原來那個力的分力.求幾個力的合力叫做力的合成;力的合成遵循力的平行四邊形定則.反之,求一個已知力的分力叫做.

引出課程內容.

二、授課過程

1、是力的合成的逆運算,也遵循力的平行四邊形定則.

教師講解:是力的合成的逆過程,所以平行四邊形法則同樣適用于.如果沒有其它限制,對于同一條對角線,可以作出無數個不同的平行四邊形(如圖).這就是說一個已知的力可以分解成無數對不同的共點力,而不像力的合成那樣,一對已知力的合成只有一個確定的結果.一個力究竟該怎樣分解呢?(停頓)盡管沒有確定的結果,但在解決具體的物理問題時,一般都按力的作用效果來分解.下面我們便來分析兩個實例.

2、按照力的作用效果來分解.

例題1:放在水平面上的物體受到一個斜向上的拉力 的作用,該力與水平方向夾角為 ,這個力產生兩個效果:水平向前拉物體,同時豎直向上提物體,,因此力 可以分解為沿水平方向的分力 、和沿著豎直方向的分力 ,力 和力 的大小為:

例題2:放在斜面上的物體,常把它所受的重力分解為平行于斜面的分量 和垂直于斜面的分量 (如圖), 使物體下滑(故有時稱為“下滑力”), 使物體壓緊斜面.

3、練習(學生實驗):

1)學生實驗1:觀察圖示,分析F力的作用效果,學生可以利用手邊的工具(橡皮筋、鉛筆、細繩、橡皮、三角板)按圖組裝儀器、分組討論力產生的效果,并作出 力(細繩對鉛筆的拉力)的分解示意圖.

實驗過程:將橡皮筋套在中指上,將鉛筆與橡皮筋連接,鉛筆尖端卡在手心處,體會一下鉛筆的重力產生的效果,在鉛筆上掛接上橡皮,思考拉力 產生的效果?

 

教師總結并分析:圖中重物拉鉛筆的力 常被分解成 , 壓縮鉛筆, 拉伸橡皮筋.

2)學生實驗2,觀察圖示,分析 力的作用效果,用橡皮筋和鉛筆重復實驗,對比結論是否正確.

 


 

教師總結并分析:圖中重物拉鉛筆的力 分解成 , 壓縮鉛筆, 拉伸橡皮筋.

盡管沒有確定的結果,但在解決具體的物理問題時,一般都按力的作用效果來分解.

4、課堂小結:

 

探究活動

題目 關于“桿的受力分解”與“繩的受力分解”研究
由于日常生活中,我們勞動、學習的工具一般以桿和繩子為主,其他的工具也可以依照其進行分析,研究“桿的受力分解”與“繩的受力分解”具有實踐意義。有關內容可以參見備課資料中的“擴展資料”。讓同學觀察周圍的力學工具,對比桿與繩子,分析說明各個物體的受力特點,與其有關的題目可以參見如下:
1、晾曬衣服的繩子,為什么晾衣繩不易過緊?
2、為什么軟紙經過折疊后,抗壓性能提高?對比拱橋的設計,有什么感想?

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