2023年高三物理一轮复习精品教案系列..pdf

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1、高三物理一轮复习教学设计系列 力的合成与分解 吴家山中学 何敏霞 教学目标：（一）知识与技能 1.理解合力、分力、力的合成、力的分解的概念。2.能够运用平行四边形定则或力的三角形定则解决力的合成与分解问题。3.进一步熟悉受力分析的基本方法，培养学生处理力学问题的基本技能。（二）过程与方法(1)通过播放动画让学生经历三角形定则的推出过程。（2）通过运用三角形定则和平行四边形定则，归纳出一些常用结论。(3)经历解决实际问题的过程，掌握解决力的合成和分解问题的数学方法。（三）情感态度与价值观（1）通过定则、推论的推导培养学生严谨的科学态度。（2）通过一系列问题的探究，让学生体验解决问题的成就感。教学

2、重点：1.平行四边形定则的基本应用 2.力的合成与分解中常用的数学方法 教学难点：运用力的三角形定则解决动态平衡问题。教法与学法：引导法、分组讨论法、自主探究法 教学手段：多媒体课件 教学过程设计：教学流程 教学内容 教学设计和设计意图 提出学习目标 这节课我们一起来复习加深力的合成与分解的相关知识，回顾它的基本概念，归纳它的基本规律，总结它的数学方法。让学生学习目标明确。课件出示基本概念，让学生进行完善。1、合力与分力：如果一个力产生的效果和其他几个力产生的效果相同，这个力就叫那几个力的合力，那几个力就叫这几个力的分力。合力与分力之间在效果上是等效替代的关系。2、力的合成与分解：求几个力的合

3、力叫力的合成。求一个力的分力叫力的分解。力的合成与分解互为逆运“等效替代”链接图片 用以强调“替代”的G 算。意义。讨论力的合成与分解遵循的规律。重点：由平行四边形定则推出三角形定则。强调分力与分力首尾相接，分力与合力首首尾尾相接。让学生注意到细节，更准确地运用三角形定则。推论探究 1.出示图片提出问题：该物体所受合力的求解方案有哪些？学生讨论解决方案，发挥学生的自主性。多种解决方案，开拓学生思维。2.动画显示由三角形定则推出推论的过程，得到一种求多个力合力的方法：将 n 个分力首尾相接连成一条有方向的折线，则这 n 个分力的合力由这条折线的箭尾指向箭首。动画显示推导过程，让学生了解推论来龙去

4、脉，培养学生治学的严谨态度。规 律 总 结 之一：力的合成典型问题 运 用 教 学 方法：自主探究和分组讨论 （1）1.两个力的合力(分力大小为 F1 和 F2)F1-F2F合F1+F2 学生回答。教师引导，强调极值对应的角度。并进行小结：1.保持两分力大小不变，当它们间夹角越大时，它们的合力越小。2.合力可以比分力大，可以比分力小，F1 F2 F F2 F4 F合 F1 F3 F12 F123 FF F还可以和分力一样大。（2）共点的三个力合力的大小范围(分力大小为F1、F2 和 F3)：若 F1F2+F3，则：F1-F2-F3 F合F1+F2+F3 若F2-F3F1F2+F3,，则：0F合

5、F1+F2+F3 先出示例题：【例 1】大小分别为1N,3N,8N 的三个共点力合成，其合力大小在哪个范围内变化？【例 2】大小分别为9N,3N,8N 的三个共点力合成，其合力大小在哪个范围内变化？通过两例题的对比，让学生体会 1.三角形定则的简便性。2.三力合成要分情况讨论。最后再总结规律。规 律 总 结 之二：力的分解典型问题（几种有条件的力的分解）将大小与方向确定的合力分解，已知两个分力的方向，求两个分力的大小时，有唯一解 。运用平行四边形定则 将大小与方向确定的合力分解，已知一个分力的大小和方向，求另一个分力时，有唯一解。运用三角形定则。这两条规律非难点，快速归纳。将大小与方向确定的合

6、力分解，已知两个分力的大小，求两个分力的方向时，其分解不唯一。此处学生一般只能总结一种或两种分解方案。教师可引导学生将视角拓展到空间，得到无数种分解方案。运用方法可以有函数法和作图法。FFF FFF FFFFFFF2 F1 F 将大小与方向确定的合力分解，已知一个分力F2 的大小和另一个分力 F1 的方向，求这个分力的方向和另一个分力的大小时，其分解方案可能唯一，也可能不唯一。运用三角形定则。此处学生容易漏掉 F与 F1 的夹角分情况讨论的问题。讨论完毕后再出示图片：设合力F 与分力F1的夹角 当90时，有唯一解。当90时，若 FsinF2F,有两种解。若 F2=Fsin，有唯一解。若 F2F

7、,有唯一解。数学方法的总结 1.平行四边形定则的基本应用【例 3】水平横梁的一端 A 插在墙壁内，另一端装有一小滑轮 B，轻绳的一端 C 固定于墙上，另一端跨过滑轮后悬挂一质量m=10kg 的重物，CBA=30，如图所示，则滑轮受到绳子的作用力为（）（g=10m/s2）A.50N B.503N C.100N D.1003N 本题难点在于选择合适的研究对象，进行正确的受力分析。教师可以先巡视学生画图情况，在选择画图正确与错误的两位同学演板，再指出正确原因和错误原因。最后进行方法小结：应用平行四边形定则求解力的合成与分解问题，就是讨论平行四边形的对角线与两个邻边的关系。并得到推论：当大小相等的两分

8、力成 120夹角时，合力与两分力大小相等，且为两分力的角平分线。【例 4】水平横梁AB 的一端 A 通过铰链固定在墙壁上，另一端与 BC 和 BD 两段轻绳连接，轻绳 BC 的 C 端固定于墙上，轻绳BD 的 D 端悬挂一质量 m=10kg 的重物，根据学生普遍所出现的问题，由例3 拓展出例4.本题所用数学方法FF FFFF FFB C A D m CBA=30，如图所示，则横梁 AB 受到绳子的作用力为（）（g=10m/s2）A.50N B.503N C.100N D.1003N 为勾股定理，用以处理力可构成直角三角形的问题。此种情形非常普遍。【例 5】水平轻杆的A 端通过铰链固定在墙上，B

9、 端与轻绳BC 和轻绳 BD 拴接，绳C 端固定于墙上，绳 D 端悬挂一重物，设杆 B 端受的压力为 F1，绳 BC 受到拉力为F2，若改变绳长将 C 点位置上移，但保持杆方向不变，则下列说法正确的是（）A.F1 变小，F2 变小 B.F1 变小，F2 先变大后变小 C.F1 先变大后变小，F2 增大 D.F1 先变小后变大，F2 变小 由例4再拓展出例5.例5采用力的图解法解题。力的图解法用以处理三力平衡(或动态平衡)时，一力恒定，一力方向恒定，一力方向变化的情形。一题多变，引出多种数学方法。【例 6】如图所示，固定在水平面上的光滑半球，球心 O的正上方固定一个小定滑轮，细绳一端拴一小球，小

10、球置于半球面上的 A点，另一端绕过定滑轮。今缓慢拉绳使小球从 A点滑向半球顶点（未到顶点），则此过程中，小球对半球的压力大小 N 及细绳的拉力 T大小的变化情况是（）A.N 变大，T变小 B.N 变小，T变大 C.N 不变，T变小 D.N 变大，T变小 采用相似三角形法处理，利用几何三角形与矢量三角形的相似性。方法小结 力的合成与分解中常用的数学方法 根据实际情况采用不同的分析方法：（1）若出现直角三角形，常用勾股定理、三角函数进行求解。（2）若给定条件中有长度条件，常用力的三角形与几何三角形的相似性求解。（3）动态平衡问题，常用力的图解法或相 m B D m B D B A 似三角形法求解。课堂总结 板书设计 力的合成与分解 一、基本概念 分力、合力、力的合成、力的分解 二、基本规律（1）力的合成：两力合成的大小范围 三力合成的大小范围（2）力的分解：几种有条件的力的分解 三、数学方法 勾股定理、相似三角形法、力的图解法 分力 合力 数学方法 运算法则