在教学工作者开展教学活动前,通常需要准备好一份教案,教案有利于教学水平的提高,有助于教研活动的开展。来参考自己需要的教案吧!以下是小编精心整理的力的教案9篇,仅供参考,大家一起来看看吧。
力的教案 篇1
一、教学内容
通过对不同类型线条的观察、比较,体会线条不同的美感,感受生活和艺术作品中线条线条的韵律、节奏。帮助学生了解线条的表现力,引导学生在观察、分析、尝试怎样使线条组合起来学习活动中,对美术造型活动产生兴趣。通过对向日葵画法的示范,让所学的线条进行实践运用。
二、教学目标
知识与技能:学生在欣赏、分析、绘画练习中提高了对线条这一艺术语言的认识,了解了线的表现力和形式美感。
过程与方法:学生在课堂的实践练习中,体验、感受线条的表现力,培养学生的观察力、想象力、创造力。教师示范进一步引导学生熟练掌握线的表现方法。
情感态度与价值观:学生能去发现生活中的美,更热爱生活,愿意去表现生活的美。
三、教学重点
学生了解、体会、感受线所具有的表现力,提高对线造型美术作品的欣赏水平。
四、教学难点
如何启发学生从线条的表现力这一角度欣赏、理解相关美术作品。
五、教具准备
多媒体课件、示范画
六、教学过程
1.欣赏图片《牛》以及教师纯线条示范画,引入新课——《线的表现力》。
2.了解生活中的线。
3.欣赏图片寻找大自然中各种各样的线条。(探究活动)同学们一起找大自然中有哪些不同种类的线条。总结归纳:直线、曲线、折线等。
4.学习线的特点。观察教师示范画让同学们找寻其特点。根据学生之间的评析,教师总结出线条的特点有:长短、粗细、疏密。
5.欣赏大师作品,展示线条的魅力所在,展示线条在书画作品中都有着不可替代的作用。
6.教师示范向日葵的具体步骤:构图、轮廓,细部刻画。
7.学生作品评价。自评、互评、师评。
8.课堂小结。
板书
线条的种类:直线、曲线、折线 线条的特点:粗细、长短、
疏密步骤:
1、构图。
2、轮廓、
3、刻画
力的教案 篇2
教学目标
知识目标
1、掌握力的平行四边形法则;
2、初步运用力的平行四边形法则求解共点力的合力;
3、会用作图法求解两个共点力的合力;并能判断其合力随夹角的变化情况,掌握合力的变化范围。
能力目标
1、能够通过实验演示归纳出互成角度的两个共点力的合成遵循平行四边形定则;
2、培养学生动手操作能力;
情感目标
培养学生的物理思维能力和科学研究的态度
教学建议
教学重点难点分析
1、本课的重点是通过实验归纳出力的平行四边形法则,这同时也是本章的重点.
2、对物体进行简单的受力分析、通过作图法确定合力是本章的难点;
教法建议
一、共点力概念讲解的教法建议
关于共点力的概念讲解时需要强调不仅作用在物体的同一点的力是共点力,力的作用线相交于一点的也叫共点力.注意平行力于共点力的区分(关于平行力的合成请参考扩展资料中的“平行力的合成与分解”),教师讲解示例中要避开这例问题.
二、关于矢量合成讲解的教法建议
本课的重点是通过实验归纳出力的平行四边形法则,这同时也是本章的重点.由于学生刚开始接触矢量的运算方法,在讲解中需要从学生能够感知和理解的日常现象和规律出发,理解合力的概念,从实验现象总结出力的合成规律,由于矢量的运算法则是矢量概念的核心内容,又是学习物理学的基础,对于初上高中的学生来说,是一个大的飞跃,因此教学时,教师需要注意规范性,但是不必操之过急,通过一定数量的题目强化学生对平行四边形定则的认识.
由于力的合成与分解的基础首先是对物体进行受力分析,在前面力的知识学习中,学生已经对单个力的分析过程有了比较清晰的认识,在知识的整合过程中,教师可以通过练习做好规范演示.
三、关于作图法求解几个共点力合力的教法建议
1、在讲解用作图法求解共点力合力时,可以在复习力的图示法基础上,让学生加深矢量概念的理解,同时掌握矢量的计算法则.
2、注意图示画法的规范性,在本节可以配合学生自主实验进行教学.
第四节 力的合成与分解
教学设计过程:
一、复习提问:
1、什么是力?
2、力产生的效果跟哪些因素有关?
教师总结,并引出新课内容.
二、新课引入:
1、通过对初中学过的单个力产生的效果,与两个力共同作用的效果相同,引出共点力、合力和分力的概念,同时出示教学图片,如:两个人抬水、拉纤或拔河的图片.(图片可以参见多媒体素材中的图形图像)
2、提问1:已知同一直线上的两个力F1、F2的大小分别为50N、80N,如果两个力的方向相同,其合力大小是多少?合力的方向怎样?(教师讲解时注意强调:‘描述力的时候,要同时说明大小和方向,体现力的矢量性’)
3、提问2、进一步在问题1的基础上提问,若F1、F2的两个力的方向相反,其合力大小是多少?合力的方向怎样?
教师引导学生得到正确答案后,总结出“同一直线上二力合成”的规律:
物体受几个力共同作用,我们可以用一个力代替这几个力共同作用,其效果完全相同,这个力叫那几个力的合力.已知几个力,求它们的合力叫力的合成.
指明:
(1)、同一直线上,方向相同的两个力的合力大小等于这两个力大小之和,方向跟这两个力的方向相同.
(2)、同一直线上,方向相反的两个力的合力大小等于这两个力大小之差,合力的方向跟较大的力方向相同.
4、提问3、若两个力不在同一直线上时,其合力大小又是多少?合力的方向怎样?
教师出示投影和图片:两个学生抬水对比一个同学抬水,让学生考虑:一个力的效果与两个力的效果相同,考虑一下是否“合力总比分力大”?
5、教师可以通过平行四边形定则演示器演示力的合成与分解实验(演示实验可以参考多媒体素材中的视频文件);
演示1:将橡皮筋固定在A点,演示用两个力F1、F2拉动橡皮筋到O点,再演示用F力将橡皮筋拉到O点,对比两次演示结果,运用力的图示法将力的大小方向表示出来,为了让学生更好的获得和理解力的平行四边性法则,在实验前,教师可以设计F1、F2的大小为3N和4N,两个力的夹角为90度,这样数学计算比较简单,学生很容易会发现F1、F2和F的关系满足勾股定理,进而得到力的平行四边性定则,教师总结:两个互成角度的力的合力,可以用表示这两个力的.线段作邻边,作平行四边形,所夹的对角线就表示合力的大小和方向.
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6、学生可以通过分组实验来验证力的平行四边性定则(可以参考多媒体资料中的视频试验):
试验器具:一块方木板,八开白纸两张,大头钉若干,弹簧秤两个,橡皮筋一个,细线若干,直尺两个,
学生在教师的知道下,组装好试验设备,进行试验验证.
强调:需要记录的数据(弹簧秤的示数)和要作的标记(橡皮筋两次拉到的同一位置和两个分力的方向)
7、教师总结:经过人们多次的、精细的试验,最后确认,对角线的长度、方向,跟合力的大小、方向一致,即对角线与合力重合,力和合成满足平行四边形法则.
8、让学生根据书中的提示自己推倒出合力与分力之间的关系式.
三、课堂小结
探究活动
关于“滑轮”问题的研究
题目
关于“滑轮”问题的研究
内容
在初中学习的有关滑轮问题后,对“定”、“动”滑轮作用的理解,尤其是动滑轮的使用时,是否一定省力?研究一下初中的物理课本,在什么条件下,应用动滑轮省力最多?观察生活中应用滑轮的实例,说出自己的心得,或以书面形式写出相关内容以及研究结果。
力的教案 篇3
游戏意图:
观察力和记忆力一样,主要是在生活和学习中逐渐培养和发展起来的。孩子的记忆特点是无意识记忆占优势,有意识记忆逐渐发展。有意识记忆有明确的记忆目的,并需要一定意志努力记忆。孩子必须依靠有意识记忆才能系统掌握知识的技能。
游戏材料:
家中各种小物品若干件,如小娃娃、小飞机、小闹钟、小皮球……
游戏步骤:
1、将各种小物品放在桌上。
2、请孩子观察2—3分钟,提出要求,如‘请你看看桌上有些什么,把它记在心里。’
3、请孩子将眼睛闭上,成人拿走1件物品放在一边。
4、请孩子将眼睛睁开,看看什么东西不见了。
5、当孩子熟悉玩法后,可增加难度,拿走2件或2件以上旧,让孩子猜猜什么东西不见了。对一些记忆能力强的孩子每次更换一些物品或玩几次换一次物品,以增加游戏难度。
力的教案 篇4
●教学目标:
1.知识与技能
(1)认识力的作用效果。
(2)知道力的概念和力的单位。
(3)知道力的三要素,能用示意图表示力
2.过程与方法
(1)通过活动和生活经验感受力的作用效果
(2)了解物体间力的作用是相互的,并能解释有关现象
3、情感、态度与价值观
(1)在观察体验过程中,培养学生的科学态度。
(2)从力用三要素表示的事例中认识科学方法的价值。
●教学重点
1、力的概念和力的单位。
2、力的三要素,用示意图表示力。
●教学难点
1、力的概念
2、认识物体间力的作用是相互的,并解释有关现象。
●教学过程:
(一)引入新课
让学生描述生活中要用到力的例子(例如:提起一桶水、踢足球、推动物体等等)
(二)讲授新课
1.力的作用效果
学生探究活动:实验器材:橡皮筋、弹簧、乒乓球。体会对这些器材施加力时,这些器材有什么变化?
结合课本里的插图,让学生讨论总结出力的作用效果
(1)力可以使物体发生形变(改变物体的形状)
(2)力可以改变物体的运动状态
(3)力的单位:牛顿,简称牛,符号用N表示
补充一些常见的例子让学生了解力的大小:托起两个鸡蛋所用的力大约为1N,一个质量为50kg的同学对地面的压力大约为500N。
2.力的大小、方向、作用点(即力的三要素)
学生探究活动:(1)用不同大小的力去拉弹簧,观察弹簧是否不同
(2)用不同方向的力弹击乒乓球,观察乒乓球的运动是否不同
(3)用同样大小的力向下压一端固定在桌面上的钢尺,每次手的位置离桌面的距离都不同,观察钢尺的形状改变是否不同
引导学生从实验总结得出:力的大小、方向、作用都会影响到力的作用效果
3.力的示意图:用一根带箭头的线段来表示力。线段的末端画箭头表示力的方向;线段的长度可以表示力的大小;线段的起点或终点表示力的作用点。
练习:画出木块受到的水平向右的拉力
4.力是物体间的相互作用(物体对物体的作用),即物体间力的作用是相互的学生活动:
(1)拉开弹簧时,是否感觉到弹簧也在拉自己的手?
(2)乒乓球打在桌面上,有没有被弹起?
(3)观察书本43页图12.4-4,能得到什么启示?
(4)游泳分析
组织学生讨论,引导学生归纳得出结论:物体间力的作用是相互的,一个施加力的物体,同时也是受力物体。
让学生列举生活中体现物体间力的作用是相互的例子并进行解释。
强调:产生力的作用时,物体之间不一定直接接触,并且至少要有两个物体。
(三)课堂小结
1.力的作用效果有哪些?
2.力的有哪三个要素?
3.怎样体现力的作用是相互的?
(四)布置作业
力的教案 篇5
1、一束带电粒子沿着水平方向平行地飞过静止的小磁针的正上方,这时小磁针的南极向西偏转,则这束带电粒子可能是:( )
A、由北向南飞行的正离子束 B、由南向北飞行的正离子束
C、由北向南飞行的负离子束 D、由南向北飞行的负离子束
2、具有相同速度的质子、氘核和粒子垂直飞入同一匀强磁场中,则:( )
A、它们的动能之比是1:2:4,轨道半径之比是1:2:2
B、它们的向心力大小之比是1:1:2,回转周期之比是1:2:4
C、磁感应强度增大,则这些粒子所受的洛仑兹力增大,动能也将增大
D、磁感应强度增大,它们轨道半径减小,周期也变小
3、如图,与纸面垂直的平面AA'的上、下两侧分别为磁感应强度为B和2B的匀强磁场,其方向均垂直于纸面向外,假设最初有带电量+q的粒子以速度V处下而上垂直射达界面AA'某处,则应:( )
A、此粒子将反复穿过界面,其轨迹为半径不等的一系列半圆
B、该粒子的运动周期为
C、粒子每一个周期沿AA'方向有一段位移,其大小为粒子在下方磁场内圆轨道的半径
D、一个周期内粒子沿AA'方向运动的平均速度为
4、一个带电粒子,沿垂直于磁场的方向射入一匀强磁场,粒子的一段径迹如图,径迹上的每一小段都可近似看作圆弧,由于带电粒子使沿途的空气电离,粒子的能量逐渐减小,则可知:( )
A、粒子方向从a到b,带正电 B、粒子从b到a,带正电
C、粒子从b 到a,带负电 D、粒子从b到a,带负电
5、两条平行直线MM'与NN'之间,有一匀强磁场,两个同种带电粒子以不同的速率V1及V2分别从O点沿OX轴正方向射入,当速率为V1的粒子到达a点时,其方向与NN'垂直, 当速率为V2的粒子到达b点时,其方向与NN'成60角,设两粒子从O到达a点及b点的时间分 别为t1和t2,则有: ( )
A、t1:t2=3:2;V1:V2=1:2 B、t1:t2=3:1;V1:V2=1:
C、t1:t2=2:1;V1:V2=1: D、t1:t2=3:2;V1:V2=1:
6、两个粒子带电量相等,在同一磁场中只受磁场力作匀速圆周运动,则有:( )
A、若速率相等,则半径必相等 B、若质量相等,则周期必相等
C、若动量大小相等,则半径必相等 D、若动能相等,则周期必相等
7、 如图所示不同元素的二价离子经加速后竖直向下射入由正交的匀强电场和匀强磁场组成的粒子速度选择器,恰好都能沿直线穿过,然后垂直于磁感线进入速度选择器下方另一个匀强磁场,偏转半周后分别打在荧屏上的M、N两点.下列说法中不正确的有( )
A.这两种二价离子一定都是负离子
B.速度选择器中的匀强磁场方向垂直于纸面向里
C.打在M、N两点的离子的质量之比为OM:ON
D.打在M、N两点的离子在下面的磁场中经历的时间相等
8、质谱仪是一种测定带电粒子质量和分析同位素的重要工具,它的构造原理如图所示.离子源S产生的带电量为q的某种正离子,离子产生出来时速度很小,可以看做是静止的.离子产生出来后经过电压U加速后形成离子束流,然后垂直于磁场方向、进人磁感应强度为B的匀强磁场,沿着半圆周运动而达到记录它的照相底片P上.实验测得:它在P上的位置到入口处a的距离为l,离子束流的电流强度为I.回答下列问题:
(1)t秒内能射到照相底片P上的离子的数目为___________
(2)单位时间穿过入口处S1离子束流的能量为__________
(3)试证明这种离子的质量为m=qB2a2/8U
9、如图所示为一回旋加速器的示意图,已知 D形盒的半径为R,中心O处放有质量为m、带电量为q的正离子源,若磁感应强度大小为B,求:
(l)加在D形盒间的高频电源的频率。
(2)离子加速后的最大能量;
(3)离子在第n次通过窄缝前后的速度和半径之比。
10、带电量为+q的粒子,由静止经一电场加速,而进入一个半径为r的圆形区域的匀强磁场,从匀强磁场穿出后打在屏上的P点,已知PD:OD= :1,匀强磁场电压为U,匀强磁场的磁感应强度为B,则粒子的质量为多大?粒子在磁场中运动的时间为多少?
力的教案 篇6
一、教材分析:
1、教材内容的地位及作用
《力》这节课是学生学习力学的入门课和基础课。课本从学生熟悉的一些涉及力的生活情景、自然情景中归纳出力的初步概念,渗透"从生活走向物理"的理念,同时对以后物理概念的教学起着参照、类比的作用,然后引导学生通过一些简易实验,体验力的作用的相互性和力的作用效果,以让学生形成一个有关力的初步的物理图景,无疑"力"这节课的教学对后续课程的学习有着重要的作用。
教学目标:
①、知识与技能:
理解"力是一个物体对另一个物体的作用";知道物体间力的作用是相互的;认识力的作用效果(力可以引起物体产生形变,也可以使物体的运动状态发生改变。)
②、方法与过程:
让学生经历和体验归纳概括力的初步概念的过程;培养学生表述自己的观点,初步具有评估和听取反馈意见的能力;培养学生"从生活走向物理,从物理走向社会"的基本理念。
③、情感态度价值观:
保持对力现象的好奇,初步领略力现象中的美妙与和谐,对自然现象有亲近、热爱和谐相处的情感;具有对科学的求知欲,有将自己的见解公开并与他人交流的欲望,认识交流与合作的重要性,有主动与他人合作的精神,敢于提出与别人不同的见解,也勇于放弃或修正自己的错误观点。
二、教学重点和难点:
让学生经历和体验归纳力的初步概念的过程,对培养学生观察、分析、归纳、概括能力,以及培养学生表达自己的观点有着重要的意义,所以这节课的教学重点就是"让学生经历和体验归纳力的初步概念的过程"。而通过一些简易实验体验力的作用相互性和力的作用效果,培养学生敢于公开自己见解,勇于放弃或修正自己的错误观点有着重要的作用,同时对学生学习有一定的困难,所以这节课的教学难点就是"通过一些简易实验体验力的作用相互性和力的作用效果"。
三、教学方法:
多媒体、启发和讲解结合法。
为提高教学质量,使学生全面发展,达到预定的教学目标,我在教学过程中重点突出学生的主体地位,采用多媒体演示法很好地解决了"实验教材的图画多于文字"的鲜明特点,同时增加了学生学习物理的兴趣,培养了学生的信息素养。采用启发式教学思想和让学生探究结果的方法,注重双边活动,每一个结论都让学生参与探究,自己公开见解,自己总结结果,而不是我直接给出。我所起的作用只是"启发+规范"("启发"是指为达到预定的教学目标,教师调动了学生的心智活动,让学生动手动脑,主要是动脑。"规范"是指为完成教学目标教师在采用启发式教学时,学生的思维是发散的,得出的结论是各式各样的,结论的表述可能也是不准确或个性化的,此时教师就应当因势利导,把学生得出的结论统一到《课程标准》和教材的要求上来,使结论标准化)。
四、教学过程:
1、新课引入
从学生熟悉的生活、自然图景中利用多媒体演示常见的力现象导入新课,体现了"从生活走向物理"的教学理念,也激发了学生学习力现象的兴趣。
2、新课教学
媒体演示、实例分析、教师引导、学生参与。
本节课有三个问题"力是什么?力的作用是相互的,力的作用效果。"我再讲每个问题时都贯彻了"媒体演示、实例分析、教师引导、学生参与"的教学思想。
如讲"力是物体对物体的作用"时,我首先用多媒体依次演示课本提供的6种与力相关的图景,从表象看,这些图景各不相同。它们有的涉及有生命的人、动物;有的涉及无生命的磁铁、推土机;有的发生力作用是在相互接触,有的则不接触;作用方式则有举、推、拉、吸引、排斥……在这些不同情景的背后,又隐含着共同点--都与力有关。在我的启发与引导下,并给予适当的点拨与提示。
力的教案 篇7
一、教学目标
1、知识目标:
理解力的概念,知道力是物体之间的相互作用,在具体问题中能找出施力物体和受力物体;知道力可以改变物体运动状态,可以引起物体的形变。
2、能力目标:
培养学生初步的观察能力,初步的分析、概括能力和应用物理知识解决简单问题的能力。
3、情感目标:
通过力的知识学习,培养学生科学探索、质疑精神,提高科学素质。
二、教学重点:
力的概念;物体间力的作用是相互的;力的作用效果。
三、教学难点:
物体间力的作用是相互的。
四、突破难点方法:
列举大量事例,精心设计实验,使学生对难点问题有深刻的感性认识。
五、课时安排:
一课时
教学过程:
一、引入课题:
“力”字的含义是非常广泛的,在物理学中,力是一个重要的物理量,主要研究自然、生活、生产中的力的现象。本节课我们将学习有关力的知识。
二、力是什么?
1、请学生列举自然、生活、生产中有关力的事例。
我们日常生活中做什么事的时候需要用力?
其它物体之间是否也产生力的作用呢?
不接触的物体之间是否也存在力的作用呢?
(教师有选择地板书)
2、分析上述事例,得出力的概念:力是物体对物体的作用。
三、在上述事例的基础上,进一步分析力的作用效果。
1、教师演示力的作用效果
2、学生上台演示力的作用效果
3、学生谈生活中力的作用效果
归纳:力可以使物体的形状发生改变(简称形变),也可以使物体的运动状态发生改变。
四、力的作用是相互的
1、演示实验:磁铁吸引铁块,铁块吸引磁铁。
2、请两名学生上台演示实验:拉弹簧
3、请同学们用手拍桌子。
4、请同学们谈日常生活中力的相互作用的例子。船离岸时竹篙点岸;手拉橡皮筋;
归纳:甲物体对乙物体施力时,乙物体对甲物体也施力,因此,力的作用是相互的。
五、课堂小结
本节课初步学习了有关力的知识,知道了力是物体对物体的作用,力的作用效果可以改变物体的运动状态,还可以改变物体的形状,知道了物体间力的作用是相互的。
力的教案 篇8
一、活动目标:
1、学习利用各种方法表现螃蟹的主要特征。
2、培养幼儿的观察力和动手能力。
二、活动准备:
大螃蟹数只、各种不同的螃蟹图片、背景音乐磁带
绘画材料(油画棒、各色彩纸、颜料、橡皮泥等等)
三、活动过程:
(一)、引起兴趣
老师:今天我给你们带来了一位朋友。(螃蟹)
老师带上螃蟹头饰:嘿嘿,我是螃蟹爸爸,瞧我长得多神气。今天我把我的孩子也带来了,请你们仔细看看我的孩子长得什么样。
(二)、幼儿观察、寻找特征
螃蟹有一个身体、八条腿、两个大钳子,走起路来横着爬。
请你来学学螃蟹走路的样子。(幼儿一起模仿,请个别幼儿来表演)
(三)、幼儿操作
出示图片:照相馆里的叔叔给我的孩子拍了许多好看的照片,请你们看。(幼儿进行观察讨论,各种不同的螃蟹的特征,个别幼儿进行讲述)你们会给我的孩子拍照片吗?我们一起来试试看,比一比哪个小朋友拍的照片最好看。
幼儿自选分组操作,教师进行指导,要求幼儿尽量表现出螃蟹的主要特征,同时注意画面的整洁。
准备材料:
①蜡笔画(记号笔、油画棒、绘画纸)
②粘贴画(各种不同形状的彩纸做螃蟹身体、细长条的做螃蟹腿、浆糊、棉签、抹布等)
③泥工(各种不同颜色的橡皮泥)
④拓印(纸板制作的螃蟹若干只、调好的各色颜料数盆)
四、结束活动
你们给螃蟹宝宝拍的照片真好看,螃蟹爸爸也想和大家一起照张照
幼儿分组与螃蟹爸爸合影。
力的教案 篇9
一、应用解法分析动态问题
所谓解法就是通过平行四边形的邻边和对角线长短的关系或变化情况,作一些较为复杂的定性分析,从形上就可以看出结果,得出结论.
例1 用细绳AO、BO悬挂一重物,BO水平,O为半圆形支架的圆心,悬点A和B在支架上.悬点A固定不动,将悬点B从1所示位置逐渐移到C点的过程中,试分析OA绳和OB绳中的拉力变化情况.
[方法归纳]
解决动态问题的一般步骤:
(1)进行受力分析
对物体进行受力分析,一般情况下物体只受三个力:一个是恒力,大小方向均不变;另外两个是变力,一个是方向不变的力,另一个是方向改变的力.在这一步骤中要明确这些力.
(2)画三力平衡
由三力平衡知识可知,其中两个变力的合力必与恒力等大反向,因此先画出与恒力等大反向的力,再以此力为对角线,以两变力为邻边作出平行四边形.若采用力的分解法,则是将恒力按其作用效果分解,作出平行四边形.
(3)分析变化情况
分析方向变化的力在哪个空间内变化,借助平行四边形定则,判断各力变化情况.
变式训练1 如2所示,一定质量的物块用两根轻绳悬在空中,其中绳OA固定不动,绳OB在竖直平面内由水平方向向上转动,则在绳OB由水平转至竖直的过程中,绳OB的张力的大小将( )
A.一直变大
B.一直变小
C.先变大后变小
D.先变小后变大
二、力的正交分解法
1.概念:将物体受到的所有力沿已选定的两个相互垂直的方向分解的方法,是处理相对复杂的多力的合成与分解的常用方法.
2.目的:将力的合成化简为同向、反向或垂直方向的分力,便于运用普通代数运算公式解决矢量的运算,“分解”的目的是为了更好地“合成”.
3.适用情况:适用于计算三个或三个以上力的合成.
4.步骤
(1)建立坐标系:以共点力的作用点为坐标原点,直角坐标系x轴和y轴的选择应使尽量多的力在坐标轴上.
(2)正交分解各力:将每一个不在坐标轴上的力分解到x轴和y轴上,并求出各分力的大小,如3所示.
(3)分别求出x轴、y轴上各分力的矢量和,即:
Fx=F1x+F2x+…
Fy=F1y+F2y+…
(4)求共点力的合力:合力大小F=F2x+F2y,合力的方向与x轴的夹角为α,则tan α=FyFx,即α=arctan FyFx.
4
例2 如4所示,在同一平面内有三个共点力,它们之间的夹角都是120°,大小分别为F1=20 N,F2=30 N,F3=40 N,求这三个力的合力F.
5
变式训练2 如5所示,质量为m的木块在推力F的作用下,在水平地面上做匀速运动.已知木块与地面间的动摩擦因数为μ,那么木块受到的滑动摩擦力为( )
A.μmg
B.μ(mg+Fsin θ)
C.μ(mg-Fsin θ)
D.Fcos θ
三、力的分解的实际应用
例3 压榨机结构如6所示,B为固定铰链,A为活动铰链,若在A处施另一水平力F,轻质活塞C就以比F大得多的力压D,若BC间距为2L,AC水平距离为h,C与左壁接触处光滑,则D所受的压力为多大?
例4 如7所示,是木工用凿子工作时的截面示意,三角形ABC为直角三角形,∠C=30°.用大小为F=100 N的力垂直作用于MN,MN与AB平行.忽略凿子的重力,求这时凿子推开木料AC面和BC面的力分别为多大?
变式训练3 光滑小球放在两板间,如8所示,当OA板绕O点转动使 θ角变小时,两板对球的压力FA和FB的变化为( )
A.FA变大,FB不变
B.FA和FB都变大
C.FA变大,FB变小
D.FA变小,FB变大
例5 如9所示,在C点系住一重物P,细绳两端A、B分别固定在墙上,使AC保持水平,BC与水平方向成30°角.已知细绳最大只能承受200 N的拉力,那么C点悬挂物体的重量最
多为多少,这时细绳的哪一段即将被拉断?
参考答案
解题方法探究
例1 见解析
解析 在支架上选取三个点B1、B2、B3,当悬点B分别移动到B1、B2、B3各点时,AO、BO中的拉力分别为FTA1、FTA2、FTA3、和FTB1、FTB2、FTB3,从中可以直观地看出,FTA逐渐变小,且方向不变;而FTB先变小,后变大,且方向不断改变;当FTB与FTA垂直时,FTB最小.
变式训练1 D
例2 F=103 N,方向与x轴负向的夹角为30°
解析 以O点为坐标原点,建立直角坐标系xOy,使Ox方向沿力F1的方向,则F2与y轴正向间夹角α=30°,F3与y轴负向夹角β=30°,如甲所示.
先把这三个力分解到x轴和y轴上,再求它们在x轴、y轴上的分力之和.
Fx=F1x+F2x+F3x
=F1-F2sin α-F3sin β
=20 N-30sin 30° N-40sin 30° N=-15 N
Fy=F1y+F2y+F3y
=0+F2cos α-F3cos β
=30cos 30° N-40cos 30° N=-53 N
这样,原来的三个力就变成互相垂直的两个力,如乙所示,最终的合力为:
F=F2x+F2y=-152+-532 N=103 N
设合力F与x轴负向的夹角为θ,则tan θ=FyFx=-53 N-15 N=33,所以θ=30°.
变式训练2 BD
例3 L2hF
解析 水平力F有沿AB和AC两个效果,作出力F的分解如甲所示,F′=h2+L22hF,由于夹角θ很大,力F产生的沿AB、AC方向的效果力比力F大;而F′又产生两个作用效果,沿水平方向和竖直方向,如乙所示.
甲 乙
Fy=Lh2+L2F′=L2hF.
例4 1003 N 200 N
解析 弹力垂直于接触面,将力F按作用效果进行分解如所示,由几何关系易得,推开AC面的力为F1=F/tan 30°=1003 N.
推开BC面的力为F2=F/sin 30°=200 N.
变式训练3 B [利用三力平衡判断如下所示.
当θ角变小时,FA、FB分别变为FA′、FB′,都变大.]
例5 100 N BC段先断
解析 方法一 力的合成法
根据一个物体受三个力作用处于平衡状态,则三个力的任意两个力的合力大小等于第三个力大小,方向与第三个力方向相反,在甲中可得出F1和F2的合力F合竖直向上,大小等于F,由三角函数关系可得出F合=F1sin 30°,F2=F1cos 30°,且F合=F=G.
甲
设F1达到最大值200 N,可得G=100 N,F2=173 N.
由此可看出BC绳的张力达到最大时,AC绳的张力还没有达到最大值,在该条件下,BC段绳子即将断裂.
设F2达到最大值200 N,可得G=115.5 N,F1=231 N>200 N.
由此可看出AC绳的张力达到最大时,BC绳的张力已经超过其最大能承受的力.在该条件下,BC段绳子早已断裂.
从以上分析可知,C点悬挂物体的重量最多为100 N,这时细绳的BC段即将被拉断.
乙
方法二 正交分解法
如乙所示,将拉力F1按水平方向(x轴)和竖直方向(y轴)两个方向进行正交分解.由力的平衡条件可得F1sin 30°=F=G,F1cos 30°=F2.
F1>F2;绳BC先断, F1=200 N.
可得:F2=173 N,G=100 N.