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09-22
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力的合成与分解知识点
当一个物体受到几个力的共同作用时,我们常常可以求出这样一个力,这个力产生的效果跟原来几个力的共同效果相同,这个力就叫做那几个力的合力,原来的几个力叫做分力。
力的合成
求几个力的合力叫做力的合成。
矢量运算的法则
力是矢量,求两个力的合力时,不能简单地把两个力的大小相加,而应按照平行四边形定则或三角形定则来确定其矢量和。
平行四边形定则
两个力合成时,以表示这两个力的有向线段为邻边作平行四边形,这两个邻边间的对角线代表合力的大小和方向,这个法则叫做平行四边形定则。
三角形定则
即将需要合成的两个力首尾相接,从一个力的始端向另一个力的末端引有向线段,该有向线段的大小和方向就表示合力的大小和方向。
共点力
如果一个物体受到两个或更多力的作用,有些情况下这些力共同作用在同一个点上,或者虽不作用在同一个点上,但它们的延长线交于一点,这样的一组力叫做共点力。
合力与分力的关系
两者是等效替代关系。
力的分解
求一个力的分力叫做力的分解,力的分解同样遵循平行四边形定则,是力的合成的逆运算。
矢量和标量
既有大小,又有方向,相加时遵循平行四边形定则或三角形定则的物理量叫做矢量.只有大小,没有方向,求和时遵循算术法则的物理量,叫做标量。
力的正交分解法
将一个力分解为相互垂直的两手分力的分解方法叫做力的正交分解法。
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教学准备
教学目标
1、学生能说出分解力的方法
2、学生会用作图法求分力,并能根据作图法说出力的分解在理论上是无限的
3、学生能结合实际需要对指定力进行分解,会用直角三角形的知识计算分力的大小,能用作图法分析分力的变化
4、学生能结合问题体会力的分解在生活中的应用,体会力的分解是有用的
教学重难点
教学重点和难点
按照实际情况通过平行四边形定则分解指定的力成为本课的重点,而判定分力的方向则成为本课的难点。
教学过程
教学过程设计
(1)课题引入
实验演示,引入新课
教师演示:两个绳提起矿泉水瓶,一根绳也可以实现。复习合力分力概念,明确合成的规律。
问题引入:一个力提起重物,能否用两个力来代替。
设计意图:开门见山,为后续学习活动提供时间保障。
(2) 引导学生发现,在活动中发现规律
2.1 力的分解多样性的活动设计
问题引导:请同学们画两个力,用来替代事先画在投影片上的力。
学生活动:用彩笔把作图分解。完成作图后,将作图利用实物投影仪投影到屏幕上。
教师引导:作图是否正确?判断依据是什么?(满足平行四边形定则)
教师叠加不同分组展示并追问:都正确吗?你能得到什么结论?
设计意图:让学生在活动中体验力的分解满足平行四边形、力的分解的不唯一性,体现学生学习的主体性地位。。
设计意图:实验器材常见,贴近生活。矿泉水瓶即便落地,破坏作用很小。通过活动,自然驱动学生对问题的探究。同时用定性分析替代定量计算,做到重点突出,难点分散。
实例四:角色扮演的方式,巧拉汽车
问题情境:如何借助绳索和大树将陷入淤泥中的汽车拉出。小组合作讨论,并请三位同学模拟实验。
学生活动:一位扮演大树,一位扮演汽车,第三个人充当司机。
教师引导:直接拉可以吗?一个较小的力,能不能产生一个较大的分力作用效果呢?
设计意图:通过合作学习,体验力的分解是有用的。
2.3 矢量的合成和分解定则
问题情境:某人向东行走了30m,又向北行走了40m,这个人的运动位移是多少?
学生活动:求解总位移,总结发现位移的合成也满足平行四边形定则。
师生总结有大小又有方向,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。
学生总结:位移、速度、加速度、力等物理量均为矢量,满足平行四边形定则的运算法则。而标量只需按照算术法则进行相加。
教师引导:平行四边形定则可以简化成三角形定则。通过在黑板上图解的方法让学生看出矢量求差的方法。
问题讨论:电流强度是矢量还是标量?
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