高一物理下学期知识点整理

　　力的分解是力的合成的逆运算，本节课从知识内容和学生学情来看有两大突出特点，即：知识不难，难在应用；学生困惑，惑在实际。

　　所以本节课的教学设计采用了教师引领→学生暴露思维难点→创设情境→分层探究→突破难点的设计思路，从三个情景中概括出三个基本物理模型，并展开学习，最后在还原到实际生活中，解决实际的问题。在具体教学设计上，力求给学生提供较多生活情境和参与的，通过学生亲身感受力的作用效果，理解效果的客观存在性，得到按效果分解的科学方法，激发学生的学习兴趣，培养学生动手操作和分析问题、归纳问题的能力，达成新课程理念中的三维目标的立体整合。

　　二、教材分析

　　《力的分解》是静力学中力的处理方法，是整个高中物理力学的基础之一，与力的合成内容相辅相承，本节课使用的是人教版高中物理必修一第三章《相互作用》第五节《力的分解》。教科书是通过例题来说明如何根据力的实际效果和需要来分解的。实际上，学生接受的难度是很大的，为此，教学过程设计中特别强调用实验来引领学生，让学生观察和体感“力的实际效果”。

　　三、学情分析

　　本节授课的对象是高一普通班的学生，基础知识不是很扎实，学习能力也很有限。而力的分解及力的合成，是高中物理学习遇到的又一个重点难点，是今后矢量分析的基础，我充分地认识到这节课的重要性，也意识到这节课的难度，以学生的认识水平为起点，由感性到理性通过由浅入深、由简入繁的三个物理模型，从学生的生活体验入手，总结出物理模型后，通过学生的活动探究“按效果分解”来分解力，放手让学生做、学生讲，尽可能做到让学生在“活动”中学习，在“主动”中发展，在“合作”中增知，在“探究”中创新，充分体现学生学习的自主性。问题让学生自己去解决，规律让学生自己去发现，方法让学生自己去寻找，结果让学生自己去探究。

　　四、教学目标

　　知识与技能

　　（1）理解力的分解的概念，理解力的分解是力的合成的逆运算，遵循平行四边形定则。

　　（2）初步掌握“实际问题中，一般要根据力的作用效果确定分力的方向”；

　　（3）会用作图法和直角三角形的知识求分力。

　　（4）初步学会用力的分解知识解释一些简单的物理现象。

　　过程与方法

　　（1）强化“等效替代”的思想。

　　（2）培养观察、实验能力。

　　（3）培养运用数学工具解决物理问题的能力。

　　（4）培养用物理语言分析问题的能力。

　　情感态度与价值观：

　　（1）通过联系生活实际情景，激发求知*和探究的兴趣。

　　（2）通过对力的分解实际应用的分析与讨论，养成理论联系实际的自觉性。

　　（3）通过分组实验体验分工合作在实验过程中的重要作用，增强合作意识。

　　五、教学重难点

　　力的平行四边形定则的应用，按力的实际作用效果进行力的分解

　　六、教学过程

　　（一）实验激趣，引入新课

　　演示实验：一根细线中间悬挂一重物，两手各执绳的一端。当两只手逐渐分开的过程中，会发生什么？

　　教师引导：原本可以承受物体的重力的细线，随着两段之间的夹角逐渐增大，却突然断掉，这是为什么？

　　通过演示实验，引起学生认知冲突，激发学生探究物理规律的兴趣，为《力的分解》的学习打下伏笔。

　　（二）建构概念——力的分解

　　1.展示图片，创设物理情景

　　教师利用多媒体展示人拉汽车、行李箱的图片，让学生回归到学生生活的情景。

　　教师设问引导学生思考：汽车和行李箱受到人什么方向力的作用？这个力对车和箱子有什么样的作用效果？

　　高中物理《力的分解》教学设计2.任务——探究作用效果

　　演示实验1：学生演示斜拉行李箱向前运动，学生在教师的引导下理解，斜向上拉动平面物体会产生水平向前的作用效果

　　演示实验2：利用小车代替行李箱，模拟拉箱的过程，用塑料板扩大小车的运动的范围，教师打开电子秤的电源，斜拉小车让其运动，让学生读数并记下运动前后的示数。教师可以先让学生记录小车没被拉动时的示数，然后观察物体受到斜向上的力作用后的示数，再进行比较。

　　学生总结：这个斜向上的力产生两个作用效果：水平方向拉物体的效果（相当于F1）和竖直方向提物体的效果（相当于F2）。

　　教师追问：若要同F你可以用几个力来代替这个力对物体产生相同的作用效果吗？同时回忆分力和合力的概念。

　　3、教师引入力的分解的概念。

　　正如刚才的过程，求一个已知力的分力叫做力的分解。

　　学生思考：分力和合力能代替的前提是什么？

　　教师引导学生思考力的分解和力的合成的关系。力的分解前提是要“等效”，强调“等效替代”思想。（板书）当它们分别作用到同一物体上时，产生的效果相同，可以互相替代．因此，一个力跟它的分力是一种等效替代关系．力的合成遵循平行四边形法则，那么它的逆运算力的分解，同样也遵循平行四边形法则。

　　4.探究力的分解的多样性

　　教师在预备的学案里让学生自主探究：已知一个力的大小，方向，用平行四边形法则进行分解的．如果没有两个方向这一条件的限制，仅仅知道一个力的大小和方向，能否进行分解呢？如图2所示，没有限制的情况下，同一条对角线可以作出多少个平行四边形？学生通过自主探究得出结论。

　　教师用多媒体再次演示二维动画效果的图像，让学生深刻、直观地感受到力的分解的多样性。也可以说力的分解的答案是不确定的。

　　教师适时设问过渡到下个环节教学：既然没有限制，可以将一个确定的力分解为无数对大小、方向不同的分力。那么一个已知力究竟应该怎样进行分解呢？

　　在具体问题中，为了使力的分解有意义，对一个已知力可根据这个力产生的实际效果来进行分解的。那么，在实际应用中怎样分已知力呢？从之前的例子可以看到，我们是按拉力对实际作用效果来分解的．这种根据力的作用效果来判断方向的方法有没有普遍意义呢？

　　教师继续追问：力的作用效果有哪些呢？

　　学生回忆：发生形变和改变物体的运动状态，所以我们也是从这两个角度去找到力的实际效果。

　　（二）解决问题——如何进行力的分解

　　情景一：对斜向上拉力的分解

　　回归刚才的物理问题，明确情景一，如何分解斜向上的拉力。并在具体问题中讲授力的分解的一般方法。

　　1.学生尝试分解力

　　如图所示，放在水平桌面上的物体受到斜向上方F拉力的作用，拉力F与水平方向成θ角，请思考：应如何分解拉力F？

　　学生拿出学案，尝试着做出两个分力的方向、平行四边形。可以让几个学生到黑板前画图，并用直角三角形的知识，求出两分力的大小。作图过程中，教师要指导学生学会作图的规范性，如：必须尺规作图、画图比例要适当，实虚线要标清，力的三要素表示清楚。

　　2.教师讲授力的分解的一般方法（可将拉力和推力一起分析）

　　教师将正确地规范地完成一次做图过程，并再次提醒学生在做图过程中要注意的细节教师讲授力分解的一般方法。由于这个斜向上的物体产生了两个效果：水平方向拉物体的效果（相当于F1）以及竖直方向提物体的效果（相当于F2）。根据这两个实际的作用效果，这个斜向上的力的两个分力方向就可以确定为水平方向和竖直方向。所以，方法是（1）根据力的作用效果确定两个分力的方向；（2）作平行四边形；（3）计算分力的大小。

　　3.从物理到生活，解决生活中的实际问题

　　高中物理《力的分解》教学设计其实，在日常生活和生产实际中，有很多运用力的分解的实例，在本设计中特别注重培养学生运用知识解决实际问题的能力，重庆是享誉国内外的“桥都”。在桥梁设计中就广泛应用了力的分解的知识。比如，我们熟悉的大佛寺大桥、双碑大桥、东水门大桥、以及石门大桥等，这些跨江大桥两边是一排排的斜拉绳索。教师设问引导学生思考：斜拉绳索起到什么作用？是装饰作用还是蕴含着物理原理呢？

　　学生小组讨论并分析出斜向上的拉力产生水平向右拉的分力和竖直向上的分力。教师进一步解释：原来这些斜索并非是为了装饰，它负责着吸收和分散桥面的压力，以一根绳索为例，在索塔的牵引下，它产生了斜向上的拉力，根据力的分解的原理，水平方向的分力会与对称绳索的水平分力抵消，而竖直分力会减轻桥面对下方桥墩的压力。同时索塔两侧的对称分布的斜拉索，对索塔产生一对对沿斜拉索方向的对称拉力，由于力的合成的原理，合力竖直向下，最终桥面主梁的重力最后传给了索塔下面的桥墩。因此承载重大，外观美丽的斜拉桥也成为重庆的景观之一。

　　情景二：对斜面上物体重力的分解

　　1．展示图片，再现情景

　　教师通过图片展示幼儿园滑梯，设问引导学生思考：幼儿园滑梯为什么要设计得比较陡？

　　把问题简化为，把一个物体放在斜面上，斜面的倾斜角为θ，物体受到竖直向下的重力G，这个重力将对物体产生什么样的作用效果，应如何分解重力G？

　　高中物理《力的分解》教学设计2.实验探究，亲身感受

　　演示实验：教师将重物放于一个斜面上，提醒学生注意观察。

　　学生发现重物使斜面弯曲形变及物体下滑。

　　高中物理《力的分解》教学设计学生实验：在水平伸出的手掌上放一本书，然后使手倾斜，书下滑。

　　学生描述除感到手掌受到压力外，还明显感到书在沿手掌下滑，说明书所受的竖直向下的重力只产生了一个使它紧压手作用效果．当手掌倾斜时，书对手掌的作用效果类似于置于斜面上的物体对斜面的作用效果，我们除感到手掌受到压力外，还明显感到书在沿手掌下滑。

　　根据教师的演示实验及学生的体验活动，学生在学案上对斜面上物体的重力进行分解，通过重力的作用效果找到两分力的方向，并根据平行四边形法则并结合直角三角形的知识，求出两分力的大小，学生以小组为单位，指出错误的和不规范的受力图，一起总结。最后教师再次规范地演示一次做图过程，再次提醒学生在做图过程中要注意的细节。并深入讨论：倾角θ增大两个分力将如何变化？

　　3.解决实际问题

　　高中物理《力的分解》教学设计课件展示：公园的滑梯和螺旋状的盘山公路。

　　幼儿园滑梯为什么要设置得比较陡？因为θ越大，分力Gsinθ就越大，滑梯上的人就较容易下滑，滑得快。蜿蜒的盘山公路是减小倾角，使沿斜面向下的分力减小，车辆上坡比较容易，下坡比较安全。教师引导学生理解在实际问题中一个力往往有多个作用效果，按力的作用效果进行分解可以指导我们增强或减弱它的某种作用效果，以利于我们的生产和生活。所以在实际问题中常按力的作用效果分解。

　　情景三：对三角形的悬挂结构中竖直拉力的分解

　　1.展示图片，创设情境

　　塔吊是建筑工地上最常用的一种起重设备，钩上挂材料后，竖直绳的拉力会对平衡臂及平衡臂拉绳产生什么效果。教师通过多媒体展示施工工地用的塔吊装置图片。

　　塔吊模型其实就是物理上的三角形的悬挂结构，三角形的悬挂结构中竖直拉力F会产生哪些作用效果？

　　高中物理《力的分解》教学设计高中物理《力的分解》教学设计

　　2.小组探究，

　　小组活动1：学生利用手、笔、细线套、钩码、木棍、重物等器材模拟三角结构，设计实验进行体验，感受力的作用效果。悬挂钩码后产生的拉力会产生什么作用效果，如何该分解这个力。

　　小组活动2：每两个学生一组，在原座位上，用右手（或左手）叉腰，另一人向下拉他的肘部，如上图8所示，然后两人交换，体会拉力对手臂产生的两个作用效果。

　　学生小组交流讨论。这几个实验都证明，竖直向下的拉力对两杆件产生了沿杆方向的两个作用效果，使上杆受拉，下杆受压．因此，这个拉力F可以沿上述两个方向分解为两个分力F1和F2。当然，作这样的分析是在不计两杆重力情况下作出的。我们可以用F1和F2去等效地替代拉力F对支架作用。

　　教师引导学生进一步认识到，究竟怎样分解一个已知力，要从实际出发，具体问题具体分析．根据已知力产生的实际作用效果，确定两分力的方向，然后应用平行四边形法则加以分解，是一种重要的方法。

　　情景四：破解绳断之谜

　　细绳下所挂物体的重力会产生什么作用效果？对该重力分解时，分力大小与什么有关？

　　学生通过按照力的作用效果对重力的分解发现，两分力夹角越大，则分力越大。

　　（四）方法规律总结

　　其实物理并非抽象晦涩，它就在我们身边，与生活紧密相关，就像这节课学习的力的分解，看似概念简单，但是却解决了生活中的很多难题，同学们要主动观察，善于思考，勇于探究，为将来的创新打下的基础。

　　同学们，物理就在我们的生活中，只要我们留心观察，就能感受到物理知识的奇妙和劳动人民的智慧。这里我为同学们收集了一些我们身边的画面。（图片最后停在拉链的图片）拉链是大家非常熟悉的东西，其实它可以归入本节课学习的斜面模型。

　　同学们，让我们放慢脚步，多去观察、思考、感悟身边的物理世界。

　　1.物体形状回体积发生变化简称形变。

　　2.分类：按形式分：压缩形变、拉伸形变、弯曲形变、扭曲形变。

　　按效果分：弹性形变、塑性形变

　　3.弹力有无的判断：1）定义法（产生条件）

　　2）搬移法：假设其中某一个弹力不存在，然后分析其状态是否有变化。

　　3）假设法：假设其中某一个弹力存在，然后分析其状态是否有变化。

　　弹性与弹性限度

　　1.物体具有恢复原状的性质称为弹性。

　　2.撤去外力后，物体能完全恢复原状的形变，称为弹性形变。

　　3.如果外力过大，撤去外力后，物体的形状不能完全恢复，这种现象为超过了物体的弹性限度，发生了塑性形变。

　　探究弹力

　　1.产生形变的物体由于要恢复原状，会对与它接触的物体产生力的作用，这种力称为弹力。

　　2.弹力方向垂直于两物体的接触面，与引起形变的外力方向相反，与恢复方向相同。

　　绳子弹力沿绳的收缩方向；铰链弹力沿杆方向；硬杆弹力可不沿杆方向。

　　弹力的作用线总是通过两物体的接触点并沿其接触点公共切面的垂直方向。

　　3.在弹性限度内，弹簧弹力F的大小与弹簧的伸长或缩短量x成正比，即胡克定律。

　　F=kx

　　4.上式的k称为弹簧的劲度系数（倔强系数），反映了弹簧发生形变的难易程度。

　　5.弹簧的串、并联：串联：1/k=1/k1+1/k2并联：k=k1+k2

　　第二节研究摩擦力

　　滑动摩擦力

　　1.两个相互接触的物体有相对滑动时，物体之间存在的摩擦叫做滑动摩擦。

　　2.在滑动摩擦中，物体间产生的阻碍物体相对滑动的作用力，叫做滑动摩擦力。

　　3.滑动摩擦力f的大小跟正压力N（≠G）成正比。即：f=μN

　　4.μ称为动摩擦因数，与相接触的物体材料和接触面的粗糙程度有关。0＜μ＜1。

　　5.滑动摩擦力的方向总是与物体相对滑动的方向相反，与其接触面相切。

　　6.条件：直接接触、相互挤压（弹力），相对运动/趋势。

　　7.摩擦力的大小与接触面积无关，与相对运动速度无关。

　　8.摩擦力可以是阻力，也可以是动力。

　　9.计算：公式法/二力平衡法。

　　研究静摩擦力

　　1.当物体具有相对滑动趋势时，物体间产生的摩擦叫做静摩擦，这时产生的摩擦力叫静摩擦力。

　　2.物体所受到的静摩擦力有一个限度，这个值叫静摩擦力。

　　3.静摩擦力的方向总与接触面相切，与物体相对运动趋势的方向相反。

　　4.静摩擦力的大小由物体的运动状态以及外部受力情况决定，与正压力无关，平衡时总与切面外力平衡。0≤F=f0≤fm

　　5.静摩擦力的大小与正压力接触面的粗糙程度有关。fm=μ0·N（μ≤μ0）

　　6.静摩擦有无的判断：概念法（相对运动趋势）；二力平衡法；牛顿运动定律法；假设法（假设没有静摩擦）。

　　第三节力的等效和替代

　　力的图示

　　1.力的图示是用一根带箭头的线段（定量）表示力的三要素的方法。

　　2.图示画法：选定标度（同一物体上标度应当统一），沿力的方向从力的作用点开始按比例画一线段，在线段末端标上箭头。

　　3.力的示意图：突出方向，不定量。

　　力的等效/替代

　　1.如果一个力的作用效果与另外几个力的共同效果作用相同，那么这个力与另外几个力可以相互替代，这个力称为另外几个力的合力，另外几个力称为这个力的分力。

　　2.根据具体情况进行力的替代，称为力的合成与分解。求几个力的合力叫力的合成，求一个力的分力叫力的分解。合力和分力具有等效替代的关系。

　　3.实验：平行四边形定则：P58

　　第四节力的合成与分解

　　力的平行四边形定则

　　1.力的平行四边形定则：如果用表示两个共点力的线段为邻边作一个平行四边形，则这两个邻边的对角线表示合力的大小和方向。

　　2.一切矢量的运算都遵循平行四边形定则。

　　合力的计算

　　1.方法：公式法，图解法（平行四边形/多边形/△）

　　2.三角形定则:将两个分力首尾相接,连接始末端的有向线段即表示它们的合力。

　　3.设F为F1、F2的合力，θ为F1、F2的夹角，则：

　　F=√F12+F22+2F1F2cosθtanθ=F2sinθ/（F1+F2cosθ）

　　当两分力垂直时，F=F12+F22，当两分力大小相等时，F=2F1cos（θ/2）

　　4.1）|F1—F2|≤F≤|F1+F2|

　　2）随F1、F2夹角的增大，合力F逐渐减小。

　　3）当两个分力同向时θ=0，合力：F=F1+F2

　　4）当两个分力反向时θ=180°，合力最小：F=|F1—F2|

　　5）当两个分力垂直时θ=90°，F2=F12+F22

　　分力的计算

　　1.分解原则：力的实际效果/解题方便（正交分解）

　　2.受力分析顺序：G→N→F→电磁力

　　第五节共点力的平衡条件

　　共点力

　　如果几个力作用在物体的同一点，或者它们的作用线相交于同一点（该点不一定在物体上），这几个力叫做共点力。

　　寻找共点力的平衡条件

　　1.物体保持静止或者保持匀速直线运动的状态叫平衡状态。

　　2.物体如果受到共点力的作用且处于平衡状态，就叫做共点力的平衡。

　　3.二力平衡是指物体在两个共点力的作用下处于平衡状态，其平衡条件是这两个离的大小相等、方向相反。多力亦是如此。

　　4.正交分解法：把一个矢量分解在两个相互垂直的坐标轴上，利于处理多个不在同一直线上的矢量（力）作用分解。

　　第六节作用力与反作用力

　　探究作用力与反作用力的关系

　　1.一个物体对另一个物体有作用力时，同时也受到另一物体对它的作用力，这种相互作用力称为作用力和反作用力。

　　2.力的性质：物质性（必有施/手力物体），相互性（力的作用是相互的）

　　3.平衡力与相互作用力：

　　同：等大，反向，共线

　　异：相互作用力具有同时性（产生、变化、小时），异体性（作用效果不同，不可抵消），二力同性质。平衡力不具备同时性，可相互抵消，二力性质可不同。

　　牛顿第三定律

　　1.牛顿第三定律：两个物体之间的作用力与反作用力总是大小相等、方向相反。

　　2.牛顿第三定律适用于任何两个相互作用的物体，与物体的质量、运动状态无关。二力的产生和消失同时，无先后之分。二力分别作用在两个物体上，各自分别产生作用效果。