高一物理力的合成與分解教案怎么設(shè)計(jì)
高一物理力的合成與分解教案怎么設(shè)計(jì)
自然界存在各種各樣的力，那么你知道高一物理力的合成與分解嗎?一起來看看吧，以下是學(xué)習(xí)啦小編分享給大家的高一物理力的合成與分解教案，希望可以幫到你!
高一物理力的合成與分解教案
【難點(diǎn)精析】
1、“孤掌難鳴”說明了一個(gè)什么物理道理?
解析：本題考查應(yīng)用力的基本概念解釋實(shí)際問題。鼓掌時(shí)，左右兩手互相拍擊，兩手均有感覺，并發(fā)出響聲，孤掌難鳴即一只手拍不響，說明了力是物體之間的相互作用，所以要理解力的概念，必須回到實(shí)踐中去，以所見事實(shí)為基礎(chǔ)，通過觀察思考，體會(huì)力的概念。
“孤掌難鳴”說明了力是物體與物體的相互作用，單個(gè)物體不能產(chǎn)生力的作用的道理。
2、被踢出去的足球，在空中飛行(空氣阻力不計(jì))時(shí)受到幾個(gè)力的作用?
解析：被踢出去的足球在空中飛行，因?yàn)榭諝庾枇Σ挥?jì)，它僅與地球有相互作用，只受到重力的作用。有的同學(xué)認(rèn)為，足球還受到踢球的腳對(duì)它的作用。錯(cuò)誤的原因在于對(duì)力的概念沒有理解好。因?yàn)榱Σ荒軕{空產(chǎn)生，足球受腳對(duì)它的作用僅僅在于用腳踢足球的那一瞬間，一旦腳與球分離，球就不再受腳的作用了。所以分析物體是否受到某個(gè)力的作用，必須分析該時(shí)刻物體與其他物體的相互作用情況，不能把物體前一段時(shí)間里曾經(jīng)受到過的力，不加分析的套用到后一段時(shí)間里去。
【例題精析】
例1、下列關(guān)于力的說法中正確的是 ( )
A. 射出槍口的子彈，能打到很遠(yuǎn)的距離，是因?yàn)樽訌楇x開槍口后受到一個(gè)推力作用。
B.甲用力把乙推倒，說明只是甲對(duì)乙有力的作用，乙對(duì)甲沒有力的作用。
C. 只有有生命或有動(dòng)力的物體才會(huì)施力，無生命或無動(dòng)力的物體只會(huì)受到力。
D.任何一個(gè)物體，一定既是受力物體，也是施力物體。
解析：子彈在槍管內(nèi)受到火藥爆炸所產(chǎn)生的強(qiáng)大推力，使子彈離開槍口時(shí)有很大的速度，但子彈離開槍口以后，只受重力和空氣阻力作用，并沒有一個(gè)所謂的推力，因?yàn)椴豢赡苷业竭@個(gè)“推力”的施力物體;故不存在，所以A錯(cuò)。物體間力的作用總是相互的，甲推乙的同時(shí)乙也推甲，故說法B錯(cuò)。不論物體是否有生命或是否有動(dòng)力，它們受到別的物體作用時(shí)，都會(huì)施力，馬拉車時(shí)，車也拉馬;書向下壓桌子，桌子也向上推書，故C錯(cuò)。由于自然界中的物體都是相互聯(lián)系的，找不到一個(gè)孤立的、不受其他物體作用的物體，所以每一個(gè)物體既是受力物體，又是施力物體，故說法D正確。
例2、關(guān)于重力的說法，正確的是 ( )
A. 重力就是地球?qū)ξ矬w的吸引力
B.只有靜止的物體才受到重力
C.同一物體在地球上無論怎樣運(yùn)動(dòng)都受到重力
D.重力是由于物體受到地球的吸引而產(chǎn)生的
答案：CD
解析：重力是由于物體受到地球的吸引而產(chǎn)生的，地球?qū)ξ矬w的吸引力產(chǎn)生兩個(gè)效果：一個(gè)效果是吸引力的一部分使物體繞地球轉(zhuǎn)動(dòng);另一個(gè)效果即另一部分力才是重力，也就是說重力通常只是吸引力的一部分。重力只決定于地球?qū)ξ矬w的作用，而與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無關(guān)，也與物體是否受到其他力的作用無關(guān)。
例3、如圖3—1—1所示，繩對(duì)物體豎直向上的拉力大小為150N，用力的圖示法表示拉力。
解析：畫力的圖示要嚴(yán)格按照以下步驟進(jìn)行：
(1)選定標(biāo)度。
(2)從作用點(diǎn)沿力的方向畫一線段，線段長短按選定的標(biāo)度和力的大小畫。線段上加刻度，如圖甲所示從O點(diǎn)豎直向上畫一段3倍于標(biāo)度的線段;
(3)在線段終點(diǎn)上加箭頭表示力的方向。為了簡便也可以照?qǐng)D乙那樣不畫物體，而用質(zhì)點(diǎn)來表示物體，畫出力F的圖示。
例4、正誤判斷
A.物體受力的作用，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)一定改變。(錯(cuò)誤)
B.物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變，一定是物體受到了力。(正確)
C.物體只有相互接觸才會(huì)產(chǎn)生力的作用。(錯(cuò)誤)
D.甲把乙推倒在地，但甲并沒有倒下，說明甲沒有受到力的作用。(錯(cuò)誤)
E.同一物體既可以是施力物體也可以是受力物體。(正確)
F.力的大小可以用天平測量。(錯(cuò)誤)
G.找不到施力物體或受力物體的力是不存在的。(正確)
H.無生命的物體不能產(chǎn)生力的作用。(錯(cuò)誤)
I.物體的重力總是大小不變的。(錯(cuò)誤)
J.重力就是地球?qū)ξ矬w的吸引力。(錯(cuò)誤)
K.重力的方向總是垂直向下的。(錯(cuò)誤)
L.把物體從赤道拿到北極，物體的重力將增大。(正確)
M.在地球表面運(yùn)動(dòng)的物體，無論怎樣運(yùn)動(dòng)，總會(huì)受到重力的作用。(正確)
N.物體的重心一定在物體上。(錯(cuò)誤)
O.形狀規(guī)則的物體，其重心一定在其幾何中心上。(錯(cuò)誤)
P.細(xì)繩下吊一小球，細(xì)繩的拉力總等于小球的重力。(錯(cuò)誤)
例5、一個(gè)被吊著的均勻的球殼，其內(nèi)部注滿了水，在球的底部有一帶閥門的細(xì)出水口。在打開閥門讓水慢慢流出的過程中，球殼與其中的水的共同重心將會(huì)( )
A.一直下降 B.一直不變 C.先下降后上升 D.先上升后下降
解析：在注滿水時(shí)，球殼和水的共同重心在球心，隨著水的流出，球殼的重心不變，但是水的重心下降，二者共同的重心在下降。當(dāng)水流完時(shí)，重心又回到球心，故選項(xiàng)C正確。
【能力提升點(diǎn)】
1、重心位置的變化——極限法
極限法就是設(shè)想物理過程、物理變化、物理現(xiàn)象或物理問題的本質(zhì)特征，使我們弄清其變化過程。這是一種極其重要的判斷重心位置變化的方法。極限法化難為易，化繁為簡，化抽象為直觀，便于把握事物的本質(zhì)特征。
2、四種相互基本作用
自然界中存在四種基本相互作用，它們分別是萬有引力、電磁相互作用、強(qiáng)相互作用和弱相互作用。
它們的基本特點(diǎn)是：萬有引力相互作用存在于一切物體之間，相互作用的強(qiáng)度隨距離的增大而減小;電磁相互作用是存在于電荷之間和磁體之間，它們的本質(zhì)是相同的，稱之為電磁相互作用;強(qiáng)相互作用和弱相互作用存在范圍很小，它們的作用范圍只有10-15m，但是弱相互作用的強(qiáng)度只有強(qiáng)相互作用的10-12。
自然界的這四種相互作用是近幾十年才發(fā)現(xiàn)的，許多科學(xué)家都認(rèn)為這四種相互作用是一種相互作用不同的體現(xiàn)形式，也就是說有更為一般的一種相互作用就可以解釋自然界所有的力學(xué)現(xiàn)象了，這里面包括著名科學(xué)家愛因斯坦也支持這種說法，并且在晚年致力于統(tǒng)一場方面的研究但沒有成功。這也給我們同學(xué)們留下了需要研究的問題，希望有一天同學(xué)們能夠解決這個(gè)問題。
高一物理力的合成與分解知識(shí)點(diǎn)
標(biāo)量和矢量：
(1)將物理量區(qū)分為矢量和標(biāo)量體現(xiàn)了用分類方法研究物理問題.
(2)矢量和標(biāo)量的根本區(qū)別在于它們遵從不同的運(yùn)算法則：標(biāo)量用代數(shù)法;矢量用平行四邊形定則或三角形定則.
(3)同一直線上矢量的合成可轉(zhuǎn)為代數(shù)法，即規(guī)定某一方向?yàn)檎较?，與正方向相同的物理量用正號(hào)代人，相反的用負(fù)號(hào)代人，然后求代數(shù)和，最后結(jié)果的正、負(fù)體現(xiàn)了方向，但有些物理量雖也有正負(fù)之分，運(yùn)算法則也一樣，但不能認(rèn)為是矢量，最后結(jié)果的正負(fù)也不表示方向，如：功、重力勢能、電勢能、電勢等.
2、力的合成與分解：
(1)合力與分力
(2)共點(diǎn)力的合成:
1、共點(diǎn)力
幾個(gè)力如果都作用在物體的同一點(diǎn)上，或者它們的作用線相交于同一點(diǎn)，這幾個(gè)力叫共點(diǎn)力。
2、力的合成方法
求幾個(gè)已知力的合力叫做力的合成。
3、平行四邊形定則：
兩個(gè)互成角度的力的合力，可以用表示這兩個(gè)力的有向線段為鄰邊，作平行四邊形，它的對(duì)角線就表示合力的大小及方向，這是矢量合成的普遍法則。
(3) 合力可以大于分力、也可以小于分力、也可以等于分力
(4)兩個(gè)分力成直角時(shí)，用勾股定理或三角函數(shù)。
注意事項(xiàng)：
(1)力的合成與分解，體現(xiàn)了用等效的方法研究物理問題.
(2)合成與分解是為了研究問題的方便而引入的一種方法，用合力來代替幾個(gè)力時(shí)必須把合力與各分力脫鉤，即考慮合力則不能考慮分力，同理在力的分解時(shí)只考慮分力，而不能同時(shí)考慮合力.
(3)共點(diǎn)的兩個(gè)力合力的大小范圍是
|F1-F2|≤F合≤Fl+F2.
(4)共點(diǎn)的三個(gè)力合力的最大值為三個(gè)力的大小之和，最小值可能為零.
(5)力的分解時(shí)要認(rèn)準(zhǔn)力作用在物體上產(chǎn)生的實(shí)際效果，按實(shí)際效果來分解.
(6)力的正交分解法是把作用在物體上的所有力分解到兩個(gè)互相垂直的坐標(biāo)軸上，分解最終往往是為了求合力(某一方向的合力或總的合力).
易錯(cuò)現(xiàn)象:
1.對(duì)含靜摩擦力的合成問題沒有掌握其可變特性
2.不能按力的作用效果正確分解力
3.沒有掌握正交分解的基本方法
高一物理力的合成與分解公式
1.同一直線上力的合成同向:F=F1+F2， 反向：F=F1-F2 (F1>F2)
2.互成角度力的合成：
F=(F12+F22+2F1F2cosα)1/2(余弦定理) F1⊥F2時(shí):F=(F12+F22)1/2
3.合力大小范圍：|F1-F2|≤F≤|F1+F2|
4.力的正交分解：Fx=Fcosβ，F(xiàn)y=Fsinβ(β為合力與x軸之間的夾角tgβ=Fy/Fx)
注：
(1)力(矢量)的合成與分解遵循平行四邊形定則;
(2)合力與分力的關(guān)系是等效替代關(guān)系,可用合力替代分力的共同作用,反之也成立;
(3)除公式法外，也可用作圖法求解,此時(shí)要選擇標(biāo)度,嚴(yán)格作圖;
(4)F1與F2的值一定時(shí),F1與F2的夾角(α角)越大，合力越小;
(5)同一直線上力的合成，可沿直線取正方向，用正負(fù)號(hào)表示力的方向，化簡為代數(shù)運(yùn)算。
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