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(guī)律。 力的合成與分解是數(shù)學(xué)的基礎(chǔ)知識。 四川招聘信息網(wǎng)負(fù)責(zé)老師整理《力的合成與分解》教案,為您梳理課程脈絡(luò)。
一、教學(xué)目標(biāo)
(一)知識與技能
1. 認(rèn)知的綜合與分解遵循平行四邊形法則。
2、能根據(jù)具體情況運(yùn)用平行四邊形法則或三角形法則作圖,根據(jù)幾何關(guān)系求解分力。
(二)工藝與技巧
1、強(qiáng)化“等值置換”思想。
2、培養(yǎng)中學(xué)生運(yùn)用物理手段解決數(shù)學(xué)問題的能力。
(三)情感心態(tài)與價值觀
1、培養(yǎng)分析觀察能力和數(shù)學(xué)思維能力。
2、培養(yǎng)科學(xué)的實(shí)驗(yàn)精神,使中學(xué)生在生活中養(yǎng)成發(fā)現(xiàn)問題、研究問題的好習(xí)慣。
2、教學(xué)難點(diǎn)
(一)教學(xué)重點(diǎn)
力的平行四邊形法則的應(yīng)用,根據(jù)療效進(jìn)行力的合成與分解。
(二)教學(xué)難點(diǎn)
測定力的作用。
三、教學(xué)過程
(1)實(shí)驗(yàn):驗(yàn)證力的平行四邊形法則
一、實(shí)驗(yàn)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(diǎn),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(jù)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(shí)驗(yàn)設(shè)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(xì)芯筆
三、實(shí)驗(yàn)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(diǎn),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(jié)點(diǎn)拉到某一位置O,如圖所示,記錄兩個彈簧秤的讀數(shù),以及用筆描出O點(diǎn)的位置和此時兩組弦的方向。
4)用鋼筆和刻度尺從節(jié)點(diǎn)O沿兩根弦的方向畫一條直線,根據(jù)所選刻度畫出兩個彈簧秤的讀數(shù)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(diǎn)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(jié)點(diǎn)拉到同一位置O,記錄彈簧尺的讀數(shù)F'和弦線的方向,用尺子壓住所選擇的從點(diǎn) 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(jìn)行比較,驗(yàn)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(fù)實(shí)驗(yàn)兩次。
四、注意事項
1)在同一個實(shí)驗(yàn)中,橡皮條拉伸的節(jié)點(diǎn)O的位置必須相同。
2)測試前,先檢查彈簧秤的零點(diǎn)是否準(zhǔn)確。 在合力不超過彈簧秤阻值的前提下,拉力應(yīng)盡量大力的正交分解教學(xué)視頻,以減少偏差。
3)實(shí)驗(yàn)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(fā)生摩擦。
4)讀數(shù)時,耳朵應(yīng)正對著彈簧秤的刻度,估計到最小刻度的下一位數(shù)。
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(diǎn),拆下弦套力的正交分解教學(xué)視頻,然后把標(biāo)點(diǎn)與O點(diǎn)連起來,確定受力的方向.
7) 在同一實(shí)驗(yàn)中,繪制力圖選擇的刻度應(yīng)相同,但選擇的刻度應(yīng)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(xué)問題的等效方法。
1.力合成
1)力合成的本質(zhì)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(guī)則可以簡化為三角形規(guī)則。 從三角形法則還可以得到一個有用的結(jié)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(diǎn)的合力大小范圍為:|F1-F2| ≤F合≤F1+F2
3)同一點(diǎn)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(dāng)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(guī)律:
A。 當(dāng)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(dāng)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(dāng)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,F(xiàn)2 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(gòu)造一個平面直角坐標(biāo)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(fù)。 這樣,用正負(fù)號表示正交分解力的分力方向;
C。 求x軸上各分力的代數(shù)和Fx和y軸上各分力的代數(shù)和Fy;
d. 合力F的大小:
合力F的方向:
在本課教學(xué)中,通過平行四邊形定則的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)中學(xué)生借助物理解決數(shù)學(xué)問題的能力,增強(qiáng)中學(xué)生的科學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰突瘜W(xué)思維能力。 .