高中物理力的組成與分解教案如何設(shè)計(jì)
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(lái)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(duì)大家有所幫助！
高中物理力的組成與分解
【難點(diǎn)詳細(xì)分析】
1、“獨(dú)巴掌不能鼓掌”體現(xiàn)了什么物理原理？
分析：本題考查運(yùn)用力的基本概念解釋實(shí)際問(wèn)題。拍手時(shí)，左右手互相拍擊，雙手都有感覺(jué)、有聲音，單手是無(wú)法拍擊的，說(shuō)明力是物體間的相互作用。所以，理解力的概念，要回到實(shí)踐中去，立足于看到的事實(shí)，通過(guò)觀察、思考去體會(huì)力的概念。
“獨(dú)掌不振”說(shuō)明力是物體之間相互作用，單個(gè)物體無(wú)法產(chǎn)生力。
2. 當(dāng)踢出的足球在空中飛行時(shí)，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(jì)，它只與地球相互作用，只受重力的影響。有的同學(xué)以為足球還受到踢它的腳的作用。錯(cuò)誤的原因是對(duì)力的概念理解不夠。因?yàn)榱Σ豢赡軕{空產(chǎn)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(gè)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(shí)間所受到的力，如果不進(jìn)行分析，就不能作用到下一段時(shí)間。
【例題解析】
例1： 下列哪項(xiàng)關(guān)于力的表述是正確的？（）
A.從槍口發(fā)射的子彈能射到很遠(yuǎn)的距離，是因?yàn)殡x開(kāi)槍口后受到了推力。
B、A用力把B往下推，也就是說(shuō)只有A對(duì)B有力，B對(duì)A沒(méi)有任何力。
C.只有生命或有動(dòng)力的物體才能施加力，而無(wú)生命或無(wú)動(dòng)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(nèi)受到火藥爆炸產(chǎn)生的強(qiáng)大推力，使得子彈在離開(kāi)槍口時(shí)具有很大的速度。但是子彈離開(kāi)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?yàn)楦菊也坏绞┘舆@個(gè)“推力”的物體；所以不存在，所以A錯(cuò)誤。物體之間的力總是相互的，當(dāng)A推B時(shí)，B也推A，所以B說(shuō)法錯(cuò)誤。無(wú)論物體是否有生命，是否有力，當(dāng)受到其他物體的作用時(shí)，都會(huì)產(chǎn)生力。馬拉車(chē)，車(chē)也拉馬；書(shū)往下壓桌子，桌子也往上推書(shū)，所以C錯(cuò)誤。由于自然界中的物體都是相互聯(lián)系的，不存在不受其他物體影響的孤立物體，所以每一個(gè)物體既是受力物體，又是施力物體，所以D說(shuō)法正確。
例2：下列哪項(xiàng)關(guān)于引力的論述是正確的？（）
A.引力是地球?qū)ξ矬w施加的吸引力。
B.只有靜止的物體才會(huì)受到重力的影響
C.同一物體在地球上無(wú)論怎樣運(yùn)動(dòng)都會(huì)受到引力的影響
D.引力是由物體對(duì)地球的吸引力引起的。
答案：CD
分析：引力是由地球?qū)ξ矬w的吸引力引起的。地球?qū)ξ矬w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(zhuǎn)；另一種作用是力的另一部分是重力，也就是說(shuō)，重力通常只是吸引力的一部分。引力只由地球?qū)ξ矬w的作用決定，與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān)，也與物體是否受到其他力的作用無(wú)關(guān)。
例3：如圖3-1-1所示，繩索對(duì)物體施加垂直向上的拉力為150N，用力圖表示此拉力。
分析：畫(huà)力圖必須嚴(yán)格遵循以下步驟：
（1）選擇比例。
（2）從作用點(diǎn)沿力的方向畫(huà)一條線(xiàn)段，線(xiàn)段的長(zhǎng)度取決于所選的刻度和力的大小，在線(xiàn)段上添加刻度，從O點(diǎn)垂直向上畫(huà)一條三倍于刻度的線(xiàn)段，如圖A所示。
（3）在線(xiàn)段末端添加箭頭，以指示力的方向。為簡(jiǎn)單起見(jiàn)，也可以用點(diǎn)質(zhì)量來(lái)表示物體，而不必像圖B那樣畫(huà)出物體，并畫(huà)出力F的圖。
示例 4：正確或錯(cuò)誤
A.物體受到力的作用時(shí)，其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)一定會(huì)發(fā)生改變。（錯(cuò)誤）
B.物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生了變化，這必定是因?yàn)槲矬w受到了力的作用。（正確）
C.只有當(dāng)物體相互接觸時(shí)才會(huì)產(chǎn)生力。（錯(cuò)誤）
D. A把B推倒在地，但A沒(méi)有倒下，也就是說(shuō)A沒(méi)有受到任何力的作用。（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來(lái)測(cè)量。（錯(cuò)誤）
G.如果沒(méi)有物體能夠施加力或者接受力，力就不存在。（正確）
H.無(wú)生命物體不能產(chǎn)生力。（錯(cuò)誤）
一、物體的引力總是保持不變的。（錯(cuò)誤）
J.引力是地球?qū)ξ矬w施加的吸引力。（錯(cuò)誤）
K.重力方向總是垂直向下。（錯(cuò)誤）
L. 如果將一個(gè)物體從赤道移到北極，該物體的引力將會(huì)增加。（正確）
M.在地球表面運(yùn)動(dòng)的物體無(wú)論如何運(yùn)動(dòng)，都會(huì)受到引力的影響。（正確）
N. 物體的重心一定在物體上。（錯(cuò)誤）
O.一個(gè)形狀規(guī)則的物體，它的重心必定位于它的幾何中心。（錯(cuò)誤）
P. 一根細(xì)繩上懸掛著一個(gè)小球。繩子的張力始終等于球的重量。（錯(cuò)誤）
例5：一個(gè)均勻的球殼懸空，內(nèi)盛水，球體底部有一細(xì)長(zhǎng)的出水口，出水口上有閥門(mén)，當(dāng)打開(kāi)閥門(mén)，讓水緩緩流出時(shí)，球殼與球內(nèi)水的共同重心為（ ）
A.持續(xù)下跌B(niǎo).保持不變C.先跌后漲D.先漲后跌
分析：當(dāng)球體內(nèi)充滿(mǎn)水時(shí)，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(dāng)水流出后，重心又回到球體中心，所以選項(xiàng)C正確。
【能力提升點(diǎn)】
1.重心位置改變-極限法
極限法就是用想象的方法去認(rèn)識(shí)物理過(guò)程、物理變化、物理現(xiàn)象或物理問(wèn)題的本質(zhì)特征，從而了解它們的改變過(guò)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(jiǎn)單，使事情變得直觀，使人們更容易把握事物的本質(zhì)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(qiáng)相互作用和弱相互作用。
它們的基本特點(diǎn)是：一切物體之間都存在引力相互作用，且相互作用強(qiáng)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(zhì)是一樣的物理高中必修一3-4 力的合成和分解》（教案），都稱(chēng)為電磁相互作用；強(qiáng)相互作用和弱相互作用都存在于很小的范圍內(nèi)，其作用范圍只有10-15m，但弱相互作用的強(qiáng)度只有強(qiáng)相互作用的10-12。
自然界的這四種相互作用都是近幾十年才被發(fā)現(xiàn)的。很多科學(xué)家認(rèn)為，這四種相互作用是一種相互作用的不同表現(xiàn)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(xué)現(xiàn)象。支持這一觀點(diǎn)的是著名科學(xué)家愛(ài)因斯坦，他晚年致力于統(tǒng)一場(chǎng)的研究，但未能成功。這也給我們這些學(xué)生留下了一個(gè)需要研究的課題。希望有一天我們能解決這個(gè)問(wèn)題。
高中物理力的組成與分解知識(shí)點(diǎn)
標(biāo)量和矢量：
（1）把物理量區(qū)分為矢量和標(biāo)量，體現(xiàn)用分類(lèi)方法研究物理問(wèn)題。
（2）矢量與標(biāo)量的根本區(qū)別在于它們遵循的運(yùn)算規(guī)則不同：標(biāo)量采用代數(shù)方法；矢量采用平行四邊形規(guī)則或三角形規(guī)則。
（3）同一條直線(xiàn)上矢量的合成，可以轉(zhuǎn)化為代數(shù)方法，即定義某一方向?yàn)檎较颍较虻奈锢砹坑谜?hào)代替，反方向的物理量用負(fù)號(hào)代替，然后進(jìn)行代數(shù)和運(yùn)算。最后結(jié)果的正負(fù)號(hào)反映方向。但有些物理量雖然也有正負(fù)號(hào)，運(yùn)算規(guī)則也一樣，但不能認(rèn)為是矢量，最后結(jié)果的正負(fù)號(hào)不表示方向，如功、重力勢(shì)能、電勢(shì)能、電勢(shì)等。
2.力量的組成與分解：
（1）合力與分力
（2）共發(fā)力的合成：
1. 共點(diǎn)力
如果有幾個(gè)力作用于物體的同一點(diǎn)，或它們的作用線(xiàn)交于同一點(diǎn)，這些力就叫做共點(diǎn)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(guī)則：
兩個(gè)互成一定角度的力的合力，可以用代表兩個(gè)力的有向線(xiàn)段作為鄰邊，構(gòu)成一個(gè)平行四邊形，它的對(duì)角線(xiàn)代表合力的大小和方向，這就是矢量合成的普遍規(guī)律。
（3）合力可以大于、小于或等于分力。
（4）當(dāng)兩部件直角時(shí)，利用勾股定理或三角函數(shù)。
防范措施：
（1）力的合成與分解體現(xiàn)了用等效方法研究物理問(wèn)題。
（2）合成與分解是為了研究問(wèn)題方便而引入的一種方法。當(dāng)用合力代替若干個(gè)力時(shí)，必須將合力與分力脫鉤。即考慮合力時(shí)，不能考慮分力。同樣，在分解力時(shí)，也只能考慮分力，不能同時(shí)考慮合力。
（3）兩力于某一公共點(diǎn)的合力大小范圍為
|F1-F2|≤≤Fl+F2。
（4）三個(gè)力在一公共點(diǎn)的合力的最大值是三個(gè)力的大小之和，最小值可以為零。
（5）分解一個(gè)力時(shí)，必須找出該力對(duì)物體產(chǎn)生的實(shí)際影響，并根據(jù)實(shí)際影響進(jìn)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(gè)互相垂直的坐標(biāo)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(cuò)的現(xiàn)象：
1. 未能理解涉及靜摩擦的合成問(wèn)題的可變性質(zhì)
2. 未能根據(jù)力量的效果正確分解力量
3.沒(méi)有掌握正交分解的基本方法
一年級(jí)物理力的合成與分解公式
1. 同一條直線(xiàn)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(dāng)F1⊥F2時(shí)：F=(F12+F22)1/2
3、合力范圍：|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??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(jià)替代關(guān)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(shí)必須嚴(yán)格選擇尺度，嚴(yán)格繪制圖形。
（4）當(dāng)F1、F2的值一定時(shí)，F(xiàn)1與F2之間的夾角（α角）越大，合力越小；
（5）同一條直線(xiàn)上力的合成，均可沿直線(xiàn)取正方向，力的方向可用正負(fù)號(hào)表示，可簡(jiǎn)化為代數(shù)運(yùn)算。