高二数学学案力的合成
作为一名老师,往往须要打算课件,通过学案打算可以更好地依照具体情况对教学进程做适当的必要的调整。这么哪些样的学案才是好的呢?以下是小编整理的高三化学学案力的合成,希望还能帮助到你们。
高二数学学案力的合成1
一、应用解法剖析动态问题
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剖析,从形上就可以看出结果,得出推论.
例1用细绳AO、BO悬挂一重物,BO水平,O为半方形支架的圆心,悬点A和B在支架上.悬点A固定不动,将悬点B从1所示位置渐渐移到C点的过程中,试剖析OA绳和OB绳中的拉力变化情况.
[方式归纳]
解决动态问题的通常步骤:
(1)进行受力剖析
对物体进行受力剖析,通常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.在这一步骤中要明晰这种力.
(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,因而先画出与恒力等大反向的力,再借此力为对角线,以两变力为邻边做出平行四边形.若采用力的分解法,则是将恒力按其作用疗效分解,做出平行四边形.
(3)剖析变化情况
剖析方向变化的力在那个空间内变化,利用平行四边形定则,判定各力变化情况.
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下转动,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.仍然变大
B.仍然变小
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:将物体遭到的所有力沿已选取的两个互相垂直的方向分解的方式,是处理相对复杂的多力的合成与分解的常用技巧.
2.目的:将力的合成通分为同向、反向或垂直方向的分力,以便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:适用于估算三个或三个以上力的合成.
4.步骤
(1)构建座标系:以共点力的作用点为座标原点,直角座标系x轴和y轴的选择应使尽量多的力在座标轴上.
(2)正交分解各力:将每一个不在座标轴上的力分解到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轴的倾角为α,则tanα=FyFx,即α=FyFx.
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=20N,F2=30N,F3=40N,求这三个力的合力F.
变式训练2如5所示,质量为m的.铁块在推力F的作用下,在水平地面上做匀速运动.已知铁块与地面间的动磨擦质数为μ,这么铁块遭到的滑动磨擦力为()
A.μmg
B.μ(mg+Fsinθ)
C.μ(mg-Fsinθ)
D.Fcosθ
三、力的分解的实际应用
例3榨取机结构如6所示,B为固定合页,A为活动合页,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宽度为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,是木工用撬棍工作时的截面示意,三角形ABC为直角三角形,∠C=30°.用大小为F=100N的力垂直作用于MN,MN与AB平行.忽视锯子的重力,求这时锉刀推开木料AC面和BC面的力分别为多大?
变式训练3光滑小球置于两板间,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分别固定在墙壁,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200N的拉力,这么C点悬挂物体的重量最
多为多少,这时细绳的哪一段正式被扭断?
参考答案
解题方式探究
例1看法析
解析在支架上选定三个点B1、B2、B3,当悬点B分别联通到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逐步变小,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1D

例2F=103N,方向与x轴负向的倾角为30°
解析以O点为座标原点,构建直角座标系xOy,使Ox方向沿力F1的方向,则F2与y轴正向间倾角α=30°,F3与y轴负向倾角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-F2sinα-F3sinβ
=20N-30sin30°N-40sin30°N=-15N
Fy=F1y+F2y+F3y
=0+F2cosα-F3cosβ
=30cos30°N-40cos30°N=-53N
这样,原先的三个力就弄成相互垂直的两个力,如乙所示,最终的合力为:
F=F2x+F2y=-152+-532N=103N
设合力F与x轴负向的倾角为θ,则tanθ=FyFx=-53N-15N=33,所以θ=30°.
变式训练2BD
例3L2hF
解析水平力F有沿AB和AC两个疗效,做出力F的分解如甲所示,F′=h2+L22hF,因为倾角θ很大,力F形成的沿AB、AC方向的疗效力比力F大;而F′又形成两个作用疗效,沿水平方向和竖直方向,如乙所示.
甲乙
Fy=Lh2+L2F′=L2hF.
例41003N200N
解析弹力垂直于接触面,将力F按作用疗效进行分解如所示,由几何关系易得,推开AC面的力为F1=F/tan30°=1003N.
推开BC面的力为F2=F/sin30°=200N.
变式训练3B[借助三力平衡判定如下所示.
当θ角变小时,FA、FB分别变为FA′、FB′,都变大.]
例5100NBC段先断
解析方式一力的合成法
按照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合竖直向下,大小等于F,由三角函数关系可得出F合=F1sin30°,F2=F1cos30°,且F合=F=G.
甲
设F1达到最大值200N,可得G=100N,F2=173N.
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段绳子正式破裂.
设F2达到最大值200N,可得G=115.5N,F1=231N>200N.
由此可看出AC绳的张力达到最大时,BC绳的张力早已超过其最大能承受的力.在该条件下,BC段绳子已经破裂.
从以上剖析可知,C点悬挂物体的重量最多为100N,这时细绳的BC段正式被扭断.
乙
方式二正交分解法
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F1sin30°=F=G力的正交分解教案设计,F1cos30°=F2.
F1>F2;绳BC先断,F1=200N.
可得:F2=173N,G=100N.
高二数学学案力的合成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、会用画图法求解两个共点力的合力;并能判定其合力随倾角的变化情况,把握合力的变化范围。
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守平行四边形定则;
2、培养中学生动手操作能力;
情感目标
培养中学生的数学思维能力和科学研究的心态
教学建议
教学重点难点剖析
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剖析、通过画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须要指出除了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分辨(关于平行力的合成请参考扩充资料中的“平行力的合成与分解”),班主任讲解示例中要避免这例问题.
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.因为中学生刚开始接触矢量的运算方式,在讲解中须要从中学生才能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,因为矢量的运算法则是矢量概念的核心内容,又是学习数学学的基础,对于初上高中的中学生来说,是一个大的飞越,因而教学时,班主任须要注意规范性,并且毋须操之过急,通过一定数目的题目强物理生对平行四边形定则的认识.
因为力的合成与分解的基础首先是对物体进行受力剖析,在上面力的知识学习中,中学生早已对单个力的剖析过程有了比较清晰的认识,在知识的整合过程中,班主任可以通过练习做好规范演示.
三、关于画图法求解几个共点力合力的教法建议
1、在讲解用画图法求解共点力合力时,可以在备考力的图示法基础上,让中学生加深矢量概念的理解,同时把握矢量的计算法则.
2、注意图示画法的规范性,在本节可以配合中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、力形成的疗效跟什么诱因有关?
班主任总结,并引出新课内容.
二、新课引入:
1、通过对高中学过的单个力形成的疗效,与两个力共同作用的疗效相同,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象)
2、提问1:已知同仍然线上的两个力F1、F2的大小分别为50N、80N,假如两个力的方向相同,其合力大小是多少?合力的方向如何?(班主任讲解时注意指出:‘描述力的时侯,要同时说明大小和方向,彰显力的矢量性’)
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力的正交分解教案设计,其合力大小是多少?合力的方向如何?
班主任引导中学生得到正确答案后,总结出“同仍然线上二力合成”的规律:
物体受几个力共同作用,我们可以用一个力取代这几个力共同作用,其疗效完全相同,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)、同仍然线上,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)、同仍然线上,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、若两个力不在同仍然线上时,其合力大小又是多少?合力的方向如何?
班主任出示投影和图片:两个中学生抬水对比一个朋友抬水,让中学生考虑:一个力的疗效与两个力的疗效相同,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带动橡皮筋到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下来,为了让中学生更好的获得和理解力的平行四边性法则,在实验前,班主任可以设计F1、F2的大小为3N和4N,两个力的倾角为90度,这样物理估算比较简单,中学生很容易会发觉F1、F2和F的关系满足勾股定律,从而得到力的平行四边性定则,班主任总结: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.
.
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):
试验用具: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,尺子两个,
中学生在班主任的晓得下,组装好试验设备,进行试验验证.
指出:须要记录的数据(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,对角线的宽度、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、让中学生按照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
在中学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?研究一下中学的数学课本,在哪些条件下,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,或以书面方式写出相关内容以及研究结果.
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