力是矢量,力的合成與分解遵循平行四邊形法則,突出“等價代入”規律。 力的合成與分解是數學的基礎知識。 四川招聘信息網負責老師整理《力的合成與分解》教案,為您梳理課程脈絡。
一、教學目標
(一)知識與技能
1. 認知的綜合與分解遵循平行四邊形法則。
2、能根據具體情況運用平行四邊形法則或三角形法則作圖,根據幾何關系求解分力。
(二)工藝與技巧
1、強化“等值置換”思想。
2、培養中學生運用物理手段解決數學問題的能力。
(三)情感心態與價值觀
1、培養分析觀察能力和數學思維能力。
2、培養科學的實驗精神,使中學生在生活中養成發現問題、研究問題的好習慣。
2、教學難點
(一)教學重點
力的平行四邊形法則的應用,根據療效進行力的合成與分解。
(二)教學難點
測定力的作用。
三、教學過程
(1)實驗:驗證力的平行四邊形法則
一、實驗原理
一個力F'的療效和兩個力F1、F2的療效是使同一條固定在一端的膠條拉伸到同一點,所以力F'就是這兩個力F1和F2的合力F2。 畫出力F'的圖,再根據平行四邊形法則畫出力F1和F2的合力F的圖,比較F和F'的大小和方向是否相同。 如果相同,則說明這兩個力形成一個角,合力時符合平行四邊形法則。
2、實驗設備
方木板、白紙、彈簧秤(兩張)、橡皮條、弦套(兩張)、三角板、刻度尺、圖釘若干、細芯筆
三、實驗步驟
1) 用圖釘將白紙釘在水平桌子上的方形木板上。
2) 用圖釘將橡皮條的一端固定在A點,將兩根繩子系在橡皮條的另一端。
3)用兩個彈簧秤分別鉤住弦套,拉動橡皮條相互成一定角度,將節點拉到某一位置O,如圖所示,記錄兩個彈簧秤的讀數,以及用筆描出O點的位置和此時兩組弦的方向。
4)用鋼筆和刻度尺從節點O沿兩根弦的方向畫一條直線,根據所選刻度畫出兩個彈簧秤的讀數F1和F2的圖表,用刻度尺配合F1、F2為鄰邊 用直尺和三角板作平行四邊形,通過點O畫平行四邊形的對角線,這條對角線就是合力F的圖。
5)只用一根彈簧尺勾住弦套,將橡皮條的節點拉到同一位置O,記錄彈簧尺的讀數F'和弦線的方向,用尺子壓住所選擇的從點 O 刻度 畫出彈簧秤在所示方向上的張力 F' 的圖表。
6) 將力F′的大小和方向與利用平行四邊形法則得到的合力F進行比較,驗證兩個相互成角度的力的合力F的平行四邊形法則。
7) 改變兩個力F1和F2的大小和傾角,重復實驗兩次。
四、注意事項
1)在同一個實驗中,橡皮條拉伸的節點O的位置必須相同。
2)測試前,先檢查彈簧秤的零點是否準確。 在合力不超過彈簧秤阻值的前提下,拉力應盡量大力的正交分解教學視頻,以減少偏差。
3)實驗時,彈簧秤必須與木板保持平行,弦套與彈簧秤的軸線在同一直線上。 彈簧秤的針頭和拉桿不得與刻度盤和刻度盤末端的限位卡發生摩擦。
4)讀數時,耳朵應正對著彈簧秤的刻度,估計到最小刻度的下一位數。
5)用兩個彈簧秤鉤住繩套,拉動膠條時,傾斜角度不能太大也不能太小。
6) 弦鞘要足夠長,以確定力的方向。 不要直接沿著弦套的方向畫直線,在弦套的末端用筆畫一個點,拆下弦套力的正交分解教學視頻,然后把標點與O點連起來,確定受力的方向.
7) 在同一實驗中,繪制力圖選擇的刻度應相同,但選擇的刻度應恰好使繪制的力圖略大。
(2)力的合成與分解
力的合成和分解證明了研究化學問題的等效方法。
1.力合成
1)力合成的本質是在保證療效和療效相同的前提下,以一種力的作用代替幾種力的作用。 這個力是那些力的“等效作用”。
2) 平行四邊形規則可以簡化為三角形規則。 從三角形法則還可以得到一個有用的結論:如果n個力首尾相接形成一個封閉的六邊形,那么這n個力的合力為零。
兩力在同一點的合力大小范圍為:|F1-F2| ≤F合≤F1+F2
3)同一點三個力的合力最大值為三個力大小之和,最小值可以為零。
2.力的分解
1)力的分解服從平行四邊形定律,力的分解相當于求已知對角線的鄰邊。
2)力向量三角法則分析力的最小值規律:
A。 當合力F的大小和方向已知,一個分力F1的方向已知時,另一個分力F2取最小值的條件是兩分力垂直;
b. 當合力F的方向和一個分力F1的大小和方向已知時,另一個分力F2取最小值的條件是:所需分力F2垂直于合力F;
C。 當合力F的大小和一個分力F1的大小已知時,另一個分力F2取最小值的條件是:已知分力F1的大小與合力方向相同力 F,F2 的最小值為 |F -F1|。
3)正交分解法:
將一個力分解成兩個相互垂直的分量,這種分解方法稱為正交分解方法。 正交分解法求合力的步驟:
A。 首先構造一個平面直角坐標系并確定正方向;
b. 將各個力投影到x軸和y軸上,但需要注意的是:與確定的正方向同向的力為正,與確定的正方向相反的力為負。 這樣,用正負號表示正交分解力的分力方向;
C。 求x軸上各分力的代數和Fx和y軸上各分力的代數和Fy;
d. 合力F的大小:
合力F的方向:
在本課教學中,通過平行四邊形定則的驗證實驗,培養中學生借助物理解決數學問題的能力,增強中學生的科學實驗能力和化學思維能力。 .