2019-2020年高中物理 第三章 第五節(jié) 力的分解教案 新人教版必修1.doc

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2019-2020年高中物理 第三章 第五節(jié) 力的分解教案 新人教版必修1 【課型】新授課 【課時(shí)】1課時(shí) 【教學(xué)目標(biāo)】 知識(shí)與技能 1.知道什么是力的分解，了解力的分解的一般方法． 2.理解力的分解是力的合成的逆運(yùn)算． 3.能用平行四邊形定則和三角形定則進(jìn)行矢量運(yùn)算． 過(guò)程與方法 1.通過(guò)設(shè)置問(wèn)題，啟發(fā)思考，啟迪物理思維． 2.訓(xùn)練明辨是非、格物致理的能力． 情感態(tài)度與價(jià)值觀 1.體會(huì)到物理學(xué)的和諧美和統(tǒng)一美． 2.通過(guò)分析實(shí)際問(wèn)題，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣． 教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)： 教學(xué)重點(diǎn) 1.平行四邊形定則和三角形定則在力的分解中的應(yīng)用． 2.根據(jù)力的作用效果對(duì)力進(jìn)行分解． 教學(xué)難點(diǎn) 1.應(yīng)用平行四邊形定則和三角形定則進(jìn)行矢量運(yùn)算． 2.正交分解法． 教學(xué)方法： 講授、討論、思考、歸納、練習(xí) 【教學(xué)過(guò)程】 【新課導(dǎo)入】 【展示】 【導(dǎo)入】世界上所有建成的大橋橋中間都比橋的兩端高，設(shè)計(jì)成這樣的形狀有什么優(yōu)點(diǎn)呢？ 【新課講授】 力的分解 一、力的分解 【過(guò)渡引言】在力的合成中，我們知道：當(dāng)幾個(gè)力的作用效果與某個(gè)力相同時(shí)，這幾個(gè)力就可以用這一個(gè)力代替，那么反過(guò)來(lái)，也可用那幾個(gè)力來(lái)代替一個(gè)力的作用效果，這就是力的分解． 【提問(wèn)】什么是力分解? 【回答】已知一個(gè)力求它的分力的過(guò)程，叫做力的分解 【展示提問(wèn)】拖拉機(jī)對(duì)耙的拉力F，同時(shí)產(chǎn)生幾個(gè)作用效果? 【回答】?jī)蓚€(gè)作用效果。這兩個(gè)力產(chǎn)生的效果與原來(lái)一個(gè)力產(chǎn)生的效果相同，一個(gè)力的作用效果是把耙向前拉動(dòng)，另一個(gè)力的作用效果是把耙上提，我們用兩個(gè)力來(lái)等效代替一個(gè)力的效果，使每個(gè)力與一個(gè)效果對(duì)應(yīng)，這兩個(gè)力就叫原來(lái)那個(gè)力的分力．拖拉機(jī)的拉力F可用耙運(yùn)動(dòng)情況的一個(gè)水平的力F1和耙深度的一個(gè)豎直向上的力F2替代． 【提問(wèn)】那么求分力的方法是什么? 【回答】平行四邊形定則． 【提問(wèn)】用平行四邊形定則的依據(jù)是什么? 【回答】這兩個(gè)分力的合力就是原來(lái)被分解的那個(gè)力，所以力的分解是力的合成的逆運(yùn)算．因?yàn)榱Φ暮铣勺裱叫兴倪呅味▌t，那么力的分解也應(yīng)該遵循平行四邊形定則． 【提問(wèn)】要分解一個(gè)力，應(yīng)該把這個(gè)力當(dāng)成什么? 【回答】把這個(gè)力當(dāng)成平行四邊形的對(duì)角線(xiàn)． 【提問(wèn)】當(dāng)用平行四邊形的對(duì)角線(xiàn)表示合力時(shí)，那么分力應(yīng)該怎樣表示? 【回答】分力應(yīng)該是平行四邊形的兩個(gè)鄰邊． 【提問(wèn)】沒(méi)有限制的情況下，同一條對(duì)角線(xiàn)可以作出多少個(gè)平行四邊形？ 【回答】當(dāng)對(duì)角線(xiàn)確定了以后，它相鄰的邊有很多組． 【展示】 【說(shuō)明】如果沒(méi)有限制，對(duì)于同一條對(duì)角線(xiàn)可以作出無(wú)數(shù)個(gè)平行四邊形，即對(duì)于同一個(gè)力，如果沒(méi)有限制可以分解成無(wú)數(shù)對(duì)大小、方向不同的分力 【提問(wèn)】這樣研究一個(gè)力的分力顯然是不可能的，也是不現(xiàn)實(shí)的，那么應(yīng)該怎樣研究一個(gè)力的分力呢? 【回答】在具體受力環(huán)境中進(jìn)行解決． 【承接】運(yùn)用所學(xué)方法，解決實(shí)際問(wèn)題 【例題】把一個(gè)物體放在傾角為θ的斜面上，物體受到重力，大小為G ，方向豎直向下，如圖甲(物體還受到其他力的作用，圖中沒(méi)畫(huà)出)．現(xiàn)在需要沿平行于斜面的方向和垂直于斜面的方向?qū)ξ矬w的運(yùn)動(dòng)分別進(jìn)行研究，為此建立直角坐標(biāo)系如圖乙．現(xiàn)在把重力G沿兩個(gè)坐標(biāo)軸的方向分解為F1和F2，求兩個(gè)分力的大?。? 【解析】由以上分析可知，兩個(gè)分力的大小為 F1＝Gsinθ F2＝Gcosθ F1和F2 的大小都與斜面的傾角有關(guān)：斜面傾角θ增大時(shí)，F(xiàn)1增大，F(xiàn)2減小 【展示】 【說(shuō)明】車(chē)過(guò)橋上橋時(shí)，車(chē)輛所受重力個(gè)分力F1與運(yùn)動(dòng)方向相反，阻礙車(chē)前進(jìn)；下橋時(shí)分力F1與運(yùn)動(dòng)方向相同，使車(chē)輛運(yùn)動(dòng)加速。所以為行車(chē)方便，高大的橋要造很長(zhǎng)的引橋，以減小斜面的傾角． 【承接】像這種力的分解方法，被稱(chēng)為正交分解法 【強(qiáng)調(diào)】正交分解法：把一個(gè)力分解成兩個(gè)互相垂直的分力，這種分解方法稱(chēng)為正交分解法． 用正交分解法求合力的步驟： ② 先建立平面直角坐標(biāo)系，并確定正方向． ②把各個(gè)力向x軸、y軸上投影，但應(yīng)注意的是：與確定的正方向相同的力為正，與確定的正方向相反的為負(fù)，這樣，就用正、負(fù)號(hào)表示了被正交分解的力的分力的方向． ③求在z軸上的各分力的代數(shù)和Fx合和在y軸上的各分力的代數(shù)和Fy合． ④求合力的大小 F2＝Fy合2+Fx合2 【承接】通過(guò)兩節(jié)課的學(xué)習(xí)，知道力是矢量，力的合成與分解不能簡(jiǎn)單地進(jìn)行力的代數(shù)加減，而是根據(jù)平行四邊形定則來(lái)確定合力或者分力的大小和方向． 二、矢量相加法則 【提問(wèn)】前面我們學(xué)過(guò)的矢量還有位移，位移的相加也遵循平行四邊形定則嗎? 【回答】位移的相加平行四邊形定則 【提問(wèn)】矢量合成是否遵守平行四邊形定則? 【回答】位移的合成也遵守平行四邊形定則． 【展示】 【啟發(fā)】從另一個(gè)角度，圖中AB和BC兩個(gè)位移與它們的合位移AC組成一個(gè)三角形，能得到什么啟示呢？什么叫三角形定則? 【總結(jié)】把兩個(gè)矢量首尾相接從而求出合矢量的方法，叫做三角形定則．平行四邊形定則和三角形定則實(shí)質(zhì)上是一樣的，只不過(guò)是一種規(guī)律的不同表現(xiàn)形式． 【提問(wèn)】什么叫做矢量，除了位移和力，所學(xué)的哪些物理量還是矢量? 【回答】既有大小又有方向，并且在相加時(shí)遵從平行四邊形定則(或三角形定則)的物理量叫做矢量．除了位移和力之外，所學(xué)過(guò)的速度、加速度等都是矢量． 【提問(wèn)】什么是標(biāo)量，我們以前所學(xué)的哪些物理量是標(biāo)量? 【回答】只有大小，沒(méi)有方向，求和時(shí)按照算術(shù)法則相加減的物理量叫做標(biāo)量．以前所學(xué)過(guò)的質(zhì)量、體積、距離、密度、時(shí)間等物理量都是標(biāo)量． 【課時(shí)小結(jié)】 本節(jié)課主要學(xué)習(xí)了什么是力的分解，對(duì)于力的分解，比較容易理解，而對(duì)于力的分解要按照力的實(shí)際作用效果進(jìn)行分解這一點(diǎn)，較難理解． 通過(guò)分析日常生活中應(yīng)用力的分解的現(xiàn)象，讓學(xué)生知道物理與生活是息息相關(guān)的，可以培養(yǎng)觀察生活現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、建立物理模型、用物理模型解決問(wèn)題、用物理語(yǔ)言解釋現(xiàn)象的能力．同時(shí)又學(xué)習(xí)了正交分解和矢量相加的法則． 【布置作業(yè)】 課本P66 1,2,3 【板書(shū)設(shè)計(jì)】 一、力的分解 1．力的分解概念：求一個(gè)力分力的過(guò)程叫做力的分解．力的分解是力的合成的逆運(yùn)算 2．分解的原則：根據(jù)力的作用效果進(jìn)行分解． 3．例題． 二、矢量的相加法則 1．平行四邊形定則 2．三角形定則 【教學(xué)后記】