高中物理力的組成與分解教案如何設計
自然界中存在著各種各樣的力,那么你知道高中物理力的組成與分解嗎?一起來看看吧。下面就是雪莉阿拉小編分享的高中物理力的組成與分解教案,希望對大家有所幫助!
高中物理力的組成與分解
【難點詳細分析】
1、“獨巴掌不能鼓掌”體現了什么物理原理?
分析:本題考查運用力的基本概念解釋實際問題。拍手時,左右手互相拍擊,雙手都有感覺、有聲音,單手是無法拍擊的,說明力是物體間的相互作用。所以,理解力的概念,要回到實踐中去,立足于看到的事實,通過觀察、思考去體會力的概念。
“獨掌不振”說明力是物體之間相互作用,單個物體無法產生力。
2. 當踢出的足球在空中飛行時,作用于它的力有多少(忽略空氣阻力)?
分析:踢出的足球在空中飛行,由于空氣阻力可以忽略不計,它只與地球相互作用,只受重力的影響。有的同學以為足球還受到踢它的腳的作用。錯誤的原因是對力的概念理解不夠。因為力不可能憑空產生,所以只有在腳踢出足球的瞬間,足球才受到腳的作用。一旦腳與球分離,球就不再受到腳的作用。所以,要分析一個物體是否受到某種力的作用,就需要分析物體在那一刻與其他物體的相互作用。物體在前一段時間所受到的力,如果不進行分析,就不能作用到下一段時間。
【例題解析】
例1: 下列哪項關于力的表述是正確的?()
A.從槍口發射的子彈能射到很遠的距離,是因為離開槍口后受到了推力。
B、A用力把B往下推,也就是說只有A對B有力,B對A沒有任何力。
C.只有生命或有動力的物體才能施加力,而無生命或無動力的物體只能接受力。
D.任何物體既是接受力的物體,又是施加力的物體。
分析:子彈在槍管內受到火藥爆炸產生的強大推力,使得子彈在離開槍口時具有很大的速度。但是子彈離開槍口后只受到重力和空氣阻力的作用,并不存在所謂的推力,因為根本找不到施加這個“推力”的物體;所以不存在,所以A錯誤。物體之間的力總是相互的,當A推B時,B也推A,所以B說法錯誤。無論物體是否有生命,是否有力,當受到其他物體的作用時,都會產生力。馬拉車,車也拉馬;書往下壓桌子,桌子也往上推書,所以C錯誤。由于自然界中的物體都是相互聯系的,不存在不受其他物體影響的孤立物體,所以每一個物體既是受力物體,又是施力物體,所以D說法正確。
例2:下列哪項關于引力的論述是正確的?()
A.引力是地球對物體施加的吸引力。
B.只有靜止的物體才會受到重力的影響
C.同一物體在地球上無論怎樣運動都會受到引力的影響
D.引力是由物體對地球的吸引力引起的。
答案:CD
分析:引力是由地球對物體的吸引力引起的。地球對物體的吸引力有兩種作用:一種作用是吸引力的一部分使物體繞地球旋轉;另一種作用是力的另一部分是重力,也就是說,重力通常只是吸引力的一部分。引力只由地球對物體的作用決定,與物體的運動狀態無關,也與物體是否受到其他力的作用無關。
例3:如圖3-1-1所示,繩索對物體施加垂直向上的拉力為150N,用力圖表示此拉力。
分析:畫力圖必須嚴格遵循以下步驟:
(1)選擇比例。
(2)從作用點沿力的方向畫一條線段,線段的長度取決于所選的刻度和力的大小,在線段上添加刻度,從O點垂直向上畫一條三倍于刻度的線段,如圖A所示。
(3)在線段末端添加箭頭,以指示力的方向。為簡單起見,也可以用點質量來表示物體,而不必像圖B那樣畫出物體,并畫出力F的圖。
示例 4:正確或錯誤
A.物體受到力的作用時,其運動狀態一定會發生改變。(錯誤)
B.物體的運動狀態發生了變化,這必定是因為物體受到了力的作用。(正確)
C.只有當物體相互接觸時才會產生力。(錯誤)
D. A把B推倒在地,但A沒有倒下,也就是說A沒有受到任何力的作用。(錯誤)
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來測量。(錯誤)
G.如果沒有物體能夠施加力或者接受力,力就不存在。(正確)
H.無生命物體不能產生力。(錯誤)
一、物體的引力總是保持不變的。(錯誤)
J.引力是地球對物體施加的吸引力。(錯誤)
K.重力方向總是垂直向下。(錯誤)
L. 如果將一個物體從赤道移到北極,該物體的引力將會增加。(正確)
M.在地球表面運動的物體無論如何運動,都會受到引力的影響。(正確)
N. 物體的重心一定在物體上。(錯誤)
O.一個形狀規則的物體,它的重心必定位于它的幾何中心。(錯誤)
P. 一根細繩上懸掛著一個小球。繩子的張力始終等于球的重量。(錯誤)
例5:一個均勻的球殼懸空,內盛水,球體底部有一細長的出水口,出水口上有閥門,當打開閥門,讓水緩緩流出時,球殼與球內水的共同重心為( )
A.持續下跌B.保持不變C.先跌后漲D.先漲后跌
分析:當球體內充滿水時,球殼與水的共同重心在球體中心。隨著水流出,球殼重心不變,但水的重心下降,兩者共同重心也下降。當水流出后,重心又回到球體中心,所以選項C正確。
【能力提升點】
1.重心位置改變-極限法
極限法就是用想象的方法去認識物理過程、物理變化、物理現象或物理問題的本質特征,從而了解它們的改變過程,這是判斷重心變化的一種極其重要的方法。極限法使事情變得容易,使事情變得簡單,使事情變得直觀,使人們更容易把握事物的本質特征。
2. 四種基本交互
自然界中存在四種基本相互作用,即引力相互作用、電磁相互作用、強相互作用和弱相互作用。
它們的基本特點是:一切物體之間都存在引力相互作用,且相互作用強度隨距離的增加而減小;電荷之間、磁體之間都存在電磁相互作用,其本質是一樣的物理高中必修一3-4 力的合成和分解》(教案),都稱為電磁相互作用;強相互作用和弱相互作用都存在于很小的范圍內,其作用范圍只有10-15m,但弱相互作用的強度只有強相互作用的10-12。
自然界的這四種相互作用都是近幾十年才被發現的。很多科學家認為,這四種相互作用是一種相互作用的不同表現形式,即一種更一般的相互作用可以解釋自然界中所有的力學現象。支持這一觀點的是著名科學家愛因斯坦,他晚年致力于統一場的研究,但未能成功。這也給我們這些學生留下了一個需要研究的課題。希望有一天我們能解決這個問題。
高中物理力的組成與分解知識點
標量和矢量:
(1)把物理量區分為矢量和標量,體現用分類方法研究物理問題。
(2)矢量與標量的根本區別在于它們遵循的運算規則不同:標量采用代數方法;矢量采用平行四邊形規則或三角形規則。
(3)同一條直線上矢量的合成,可以轉化為代數方法,即定義某一方向為正方向,同方向的物理量用正號代替,反方向的物理量用負號代替,然后進行代數和運算。最后結果的正負號反映方向。但有些物理量雖然也有正負號,運算規則也一樣,但不能認為是矢量,最后結果的正負號不表示方向,如功、重力勢能、電勢能、電勢等。
2.力量的組成與分解:
(1)合力與分力
(2)共發力的合成:
1. 共點力
如果有幾個力作用于物體的同一點,或它們的作用線交于同一點,這些力就叫做共點力。
2.力合成法
求幾種已知力的合力,叫做力的合成。
3.平行四邊形規則:
兩個互成一定角度的力的合力,可以用代表兩個力的有向線段作為鄰邊,構成一個平行四邊形,它的對角線代表合力的大小和方向,這就是矢量合成的普遍規律。
(3)合力可以大于、小于或等于分力。
(4)當兩部件直角時,利用勾股定理或三角函數。
防范措施:
(1)力的合成與分解體現了用等效方法研究物理問題。
(2)合成與分解是為了研究問題方便而引入的一種方法。當用合力代替若干個力時,必須將合力與分力脫鉤。即考慮合力時,不能考慮分力。同樣,在分解力時,也只能考慮分力,不能同時考慮合力。
(3)兩力于某一公共點的合力大小范圍為
|F1-F2|≤≤Fl+F2。
(4)三個力在一公共點的合力的最大值是三個力的大小之和,最小值可以為零。
(5)分解一個力時,必須找出該力對物體產生的實際影響,并根據實際影響進行分解。
(6)力的正交分解法,就是把作用于物體上的全部力分解到兩個互相垂直的坐標軸上,分解的最終目的往往是為了求出合力(某一方向的合力或總的合力)。
容易出錯的現象:
1. 未能理解涉及靜摩擦的合成問題的可變性質
2. 未能根據力量的效果正確分解力量
3.沒有掌握正交分解的基本方法
一年級物理力的合成與分解公式
1. 同一條直線上的合成力,同向的力:F=F1+F2,反向的力:F=F1-F2(F1>F2)
2. 角度力的合成:
F=(F12+F22+α)1/2 (余弦定理) 當F1⊥F2時:F=(F12+F22)1/2
3、合力范圍:|F1-F2|≤F≤|F1+F2|
4.力的正交分解:Fx=Fcosβ,Fy=Fsinβ(β為合力與x軸??的夾角tgβ=Fy/Fx)
筆記:
(1)力(矢量)的合成與分解遵循平行四邊形法則;
(2)合力與分力之間是一種等價替代關系,合力可以代替分力的共同作用,反之亦然。
(3)除公式法外,還可以用圖解法解題物理高中必修一3-4 力的合成和分解》(教案),但此時必須嚴格選擇尺度,嚴格繪制圖形。
(4)當F1、F2的值一定時,F1與F2之間的夾角(α角)越大,合力越小;
(5)同一條直線上力的合成,均可沿直線取正方向,力的方向可用正負號表示,可簡化為代數運算。