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文本内容:
2019-2020年高中物理力的分解教案2新人教版必修
11、
二、重点难点在具体问题中如何根据实际情况将一个力进行合理的分解.
三、教学方法演示、分析、归纳
四、教具弹簧秤、橡皮筋、铺有海锦的斜面及木板.
五、课时1课时
六、教学过程
(一)演示实验,引入分力及力的分解概念用两个弹簧秤和一根绳,连接如图所示,绳下挂一个砝码.O点有大小F=mg的力竖直向下作用,这个力有两个效果沿两弹簧伸长的方向分别对弹簧Ⅰ和Ⅱ施加拉力F1和F2,且F1和F2分别使它们产生拉伸形变,可见力F可以用两个力F1和F2代替.几个力共同产生的效果跟原来一个力产生的效果相同,这几个力就叫做原来那个力的分力.求一个已知力的分力叫做力的分解.
(二)如何分解?力的分解是力的合成的逆运算,同样遵守平行四边形定则.把一个力(合力)F作为平行四边形的对角线,然后依据力的效果画出两个分力的方向,进而作出平行四边形,就可得到两个分力F1和F
2.
(三)力的分解讨论
1、一个力可以分解为无数对大小、方向不同的分力,如图2所示.(见课本P14,图1-29)
1、分力的唯一性条件
(1)已知两个分力的方向,求分力.将力F分解为沿OA、OB两个方向上的分力时,可以从F矢端分别作OA、OB的平行线,即可得到两个分力F1和F
2.如图3所示.
(2)已知一个分力的大小和方向,求另一个分力.已知合力F及其一个分力F1的大小和方向时,先连接F和F1的矢端,再过O点作射线OA与之平行,然后过合力F的矢端作分力F1的平行线与OA相交,即得到另一个分力F2,如图4所示.
(3)已知一个分力的方向和另一个分力的大小已知合力F、分力F1的方向OA及另一个分力F2的大小时,先过合力F的矢端作OA的平行线mn,然后以O为圆心,以F2的长为半径画圆,交mn,若有两个交点,则有两解(如图5),若有一个交点,则有一个解(如图6),若没有交点,则无解(如图7).
(四)分力方向的确定一个已知力究竟分解到哪两个方向上去要根据实际情况,由力的效果来决定.例1教材P15例1放在水平面上的物体受到一个斜向上方的拉力F,这个力与水平方向成θ角,该力产生两个效果水平向前拉物体,同时竖直向上提物体,因此力F可以分解为沿水平方向的分力F1和沿竖直方向的分力F
2.力F
1、F2的大小为F1=cosθF2=Fsinθ.例
2、教材P15例2把一个物体放在斜面上,物体受到竖直向下的重力,但它并不能竖直下落,而要沿着斜面下滑,同时使斜面受到压力,重力产生两个效果使物体沿斜面下滑以及使物体紧压斜面,因此重力G可以分解为平行于斜面使物体下滑的分力F1和垂直于斜面使物体紧压斜面的分力F
2.F1=GsinθF2=Fcosθ例
3、将铺有海锦的木板及斜面按图10所示放置,让木板呈竖直方向,并在两者之间放置一个球体,球体受到竖直向下的重力,同时又受到木板及斜面的支持力而处于静止状态,故重力在垂直于木板和斜面方向产生两个效果:使物体紧压木板和斜面.(海锦受压可以观察出来)因此,重力G可以分解为垂直于木板和斜面方向的两个分力F1和F
2.F1=GtanθF2=G/cosθ综上所述虽然一个力可以分解为无数对力,但在具体问题中,一定要按照力的效果分解,才是合理的分解.
(五)课堂小结原则根据力的实际作用效果分解方法平行四边形定则(解三角形)力的分解
(1)已知两个分力的方向(唯一解)类型
(2)已知一个分力的大小和方向(唯一解)
(3)已知一个分力的方向和另一个分力的大小(两解、一解或无解)图1图2图3图4图7图6图5图8图9图10。