2.5力的合成 教案
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必修一物理方法总览1.理想模型思想2.极限思想3.微元思想4.等效思想5.建模思想6.化曲为直思想7.图像法8.公式法9.逆向思维法10.平均速度法11.整体法12.分段法13.比例法14.逐差法15.图示法16.假设法17.二力平衡法18.隔离法19.图解法20.解析法21.作图法22.计算法23.正交分解法24.控制变量法25.知识关联记忆法主题2:两个力的合成规律总结合力与分力的关系,让学生掌握力的合成的规律。
(1)说说一个大人是否需要施加400 N 的力才能等效替代,如何求两个共点力的合力。
(2)说说在“探究共点力合成的规律”实验中,为什么两次拉橡皮筋要将结点拉到同一位置。
(3)分析合力一定比分力大吗。
口头表述 第三层级 基本技能检测 根据具体情况与部分同学(特别是各小组组长)交流,掌握学生的学习情况.全体学生独立思考,独立完全,小组同学都完成后可交流讨论。
PPT 课件拓展技能检测 视学生基础和课堂时间、教学进度决定是否作要求 教师未提出要求的情况下学有余力的学生可自主完成 PPT 课件记录要点教师可在学生完成后作点评 学生在相应的位置作笔记。
PPT 课件 第四层级 知识总结教师可根据实际情况决定有没有必要总结或部分点评一下。
学生就本节所学做一个自我总结,之后可小组交流讨论。
PPT 课件呈现 感悟收获注意有代表性的收集一些学生的体会,以便有针对性地调整教学方法。
根据自己的感受如实填写 根据自己的思考找出解决方案课外拓展 讨论分力一定时,随着夹角的增大合力如何变化? PPT 课件 板书设计力的合成26.近似处理法27.量纲分析法28.动力学的方法29.瞻前顾后法30.合成法31.巧用参考系32.巧用推论解题33.函数法34.相对运动法35.整体二分法36.闭合矢量三角形法37.分解法38.动态三角形法39.极限分析法40.物理分析法41.数学分析法42.描点法43.相似三角形法。
初二物理力的合成教案5篇初二物理力的合成教案精选5篇初二物理力的合成教案精选篇1第一节力●教学目标: 1.知识与技能(1)认识力的作用效果。
(2)知道力的概念和力的单位。
(3)知道力的三要素,能用示意图表示力2.过程与方法(1)通过活动和生活经验感受力的作用效果(2)了解物体间力的作用是相互的,并能解释有关现象3、情感、态度与价值观(1)在观察体验过程中,培养学生的科学态度。
(2)从力用三要素表示的事例中认识科学方法的价值。
●教学重点1、力的概念和力的单位。
2、力的三要素,用示意图表示力。
●教学难点1、力的概念2、认识物体间力的作用是相互的,并解释有关现象。
●教学过程:(一)引入新课让学生描述生活中要用到力的例子(例如:提起一桶水、踢足球、推动物体等等)(二)讲授新课1.力的作用效果学生探究活动:实验器材:橡皮筋、弹簧、乒乓球。
体会对这些器材施加力时,这些器材有什么变化?结合课本里的插图,让学生讨论总结出力的作用效果(1)力可以使物体发生形变(改变物体的形状)(2)力可以改变物体的运动状态(3)力的单位:牛顿,简称牛,符号用N表示补充一些常见的例子让学生了解力的大小:托起两个鸡蛋所用的力大约为1N,一个质量为50kg的同学对地面的压力大约为500N。
2.力的大小、方向、作用点(即力的三要素)学生探究活动:(1)用不同大小的力去拉弹簧,观察弹簧是否不同(2)用不同方向的力弹击乒乓球,观察乒乓球的运动是否不同(3)用同样大小的力向下压一端固定在桌面上的钢尺,每次手的位置离桌面的距离都不同,观察钢尺的形状改变是否不同引导学生从实验总结得出:力的大小、方向、作用都会影响到力的作用效果3.力的示意图:用一根带箭头的线段来表示力。
线段的末端画箭头表示力的方向;线段的长度可以表示力的大小;线段的起点或终点表示力的作用点。
练习:画出木块受到的水平向右的拉力4.力是物体间的相互作用(物体对物体的作用),即物体间力的作用是相互的学生活动:(1)拉开弹簧时,是否感觉到弹簧也在拉自己的手?(2)乒乓球打在桌面上,有没有被弹起?(3)观察书本43页图12.4-4,能得到什么启示?(4)游泳分析组织学生讨论,引导学生归纳得出结论:物体间力的作用是相互的,一个施加力的物体,同时也是受力物体。
高中物理 2.5力的合成学案教科版必修1、合力、分力如果一个力产生的效果跟原来几个力共同作用产生的效果相同,那么这个力叫做那几个力的。
原来的那几个力叫做这个力的。
如图中的F1、F2是,F是。
合力与分力的关系:FF2F1说明:在实际问题中,就可以用这个力来代替那几个力,这就是力的等效代替。
即合力与分力的关系是“等效替代”。
而不是物体又多受了一个合力。
在分析同一个问题时,合力和分力不能同时使用。
也就是说,在分析问题时,考虑了合力就不能再考虑分力;考虑了分力就不能再考虑合力。
2、力的合成求几个已知力的合力的过程叫做。
说明:力的合成就是找一个力去替代几个已知力,而不改变其作用效果3、共点力如果物体受到的两个力或多个力作用在物体的同一点或者作用线相交于同一点,那么这两个力或多个力就叫做。
如图中F1、F2、F3,F1、F2、G就是共点力。
说明:如果把物体当作质点处理,那么物体所受的力都是共点力新课教学探究一:共点力合成法则1、同一直线上共点力合成法则OF2F1F= 方向:OF2F1F= 方向:2、互成角度的两个共点力合成法则(学生实验探究):(1)判断F1、F2的作用效果与F的作用效果相同的依据是什么?为保证两次拉橡皮筋的效果相同,第一次拉时应记录什么?AO(2)实验过程中应记录哪些数据?力F1、F2和F的大小由测力计读出,它们的方向如何确定?(3)尝试以两分力为邻边做平行四边形,观察这两分力所夹对角线的长度和方向,与合力相比,你能得到什么结论?实验结论:不在同一直线上共点力合成规律:例1、力F1=45 N,方向水平向右,力F2=60 N,方向竖直向上、用作图法求这两个力合力的大小和方向、探究二:合力与分力的大小关系F1OOF2F1120F= OF2F1F= OF2F= F=60F2 F1F=OF2F190分组练习:有大小不变的两个力 F1=40 N和 F2=30 N,当它们之间的夹角分别为0、60、90、120、180时,请利用平行四边形法则通过作图法求这两个力的合力观察结果思考:根据以上的计算结果从分力夹角变化引起合力大小变化,及两分力的合力变化范围,合力与分力大小关系等方面你可以得到哪些结论呢?1、2、3、4、探究三:合力的计算分组探讨:如果上图中出现以下特殊情况,请你根据所学数学知识想一想能不能用计算的方法算出合力?1、两分力夹角90O902、两分力相等60OF2F13、两分力相等且夹角为120F2F1120课堂重难点小结:1、平行四边形定则:不在一条直线的两个力的合成时,以表示这两个力的线段为邻边做平行四边形,这两个邻边之间的对角线就代表合力的大小和方向。
《力的合成》教案完美版第一章:引言1.1 课程简介本课程旨在帮助学生理解力的合成的基本概念,掌握力的合成方法,并能够应用于实际问题中。
1.2 教学目标通过本章的学习,学生将能够:描述力的合成的重要性。
理解力的合成的基本概念。
掌握力的合成方法。
1.3 教学内容本章将介绍力的合成的重要性,力的合成的基本概念,以及力的合成方法。
1.4 教学方法采用讲授法,结合实例进行分析,引导学生主动参与讨论。
第二章:力的合成的重要性2.1 教学目标通过本章的学习,学生将能够:描述力的合成在实际问题中的应用。
理解力的合成的重要性。
2.2 教学内容本章将通过实例介绍力的合成在实际问题中的应用,帮助学生理解力的合成的重要性。
2.3 教学方法采用案例分析法,引导学生通过实例理解力的合成的重要性。
第三章:力的合成的基本概念3.1 教学目标通过本章的学习,学生将能够:定义合力的概念。
区分共点力与非共点力。
3.2 教学内容本章将介绍合力的概念,共点力与非共点力的区别。
3.3 教学方法采用讲授法,结合图形演示,帮助学生理解力的合成的基本概念。
第四章:力的合成方法4.1 教学目标通过本章的学习,学生将能够:掌握力的平行四边形法则。
掌握力的分解方法。
4.2 教学内容本章将介绍力的平行四边形法则和力的分解方法。
4.3 教学方法采用演示法,结合图形和实例,引导学生掌握力的合成方法。
第五章:应用力的合成解决实际问题5.1 教学目标通过本章的学习,学生将能够:应用力的合成解决实际问题。
分析并解决力的合成问题。
5.2 教学内容本章将通过实例介绍如何应用力的合成解决实际问题。
5.3 教学方法采用问题解决法,引导学生通过实例应用力的合成解决实际问题。
第六章:力的平行四边形法则6.1 教学目标通过本章的学习,学生将能够:描述力的平行四边形法则的含义。
应用力的平行四边形法则计算合力。
6.2 教学内容本章将详细介绍力的平行四边形法则,包括其几何意义和计算方法。
《力的合成》教学设计《力的合成》教学设计5篇《力的合成》教学设计1指导思想与理论依据本节教学根据课程的三维目标要求,突出培养学生实验探究能力,把本节课设计为实验探究式教学方式。
在完成认知的过程中,通过提水桶实例感悟身边的物理学,通过实验探究发展学生的好奇心与求知欲,培养科学探索兴趣,培养勇于创新、实事求是的科学态度与科学精神。
教学背景(一)本节教材分析在学生了解力的概念和常见力的基础上,研究多个力的合力问题,它是前几节内容的深化,依据等效思想给出合力与分力概念,并通过实验探究推理归纳出矢量运算普遍遵守的法则——平行四边形定则,使学生对矢量和标量认识得以完善。
矢量运算始终贯穿在高中物理知识内容的全过程中,具有基础性和预备性为以后学习速度、加速度、位移、动量等矢量运算奠定了基础因此,本节内容具有承上启下的作用(二)学情分析本节教学设计面对普通班高中学生,此层次学生认识兴趣极低,基本上没有学习动机。
他们在初中物理中,学习了同一直线上力的合成,“代数和”的运算在学生头脑中已成定势,通过实验探究感知力的合成定则,力争突破原有思维定势。
(三)教学方法实验探索法、归纳分析法(四)教学资源多媒体课件、电脑及投影仪、方木板1块、弹簧秤2个、橡皮筋1条,20 cm细线1条(两端打好套)、白纸1张、图钉几个、三角板一对、刻度尺(学生探究实验用),杠铃片,绳子(演示实验用)教学流程:1、复习初中同一直线上两个力的合成。
2、生活中并不都是同一直线上两个力合成,提水桶的实例引入新课,由提水桶实例感悟分力合力,提出探究问题3、学生猜想并设计探究实验4、实验探究力的合成方法5、得出四边形定则,图示法的应用6、探究合力大小与分力关系7、共点力概念及说明能形成共点力的条件8、学习效果反馈(课后作业完成情况)教学目标:一、知识与技能1、感悟合力与分力,领会等效替代思想2、学会设计实验、观察实验现象、探索规律、归纳总结出共点力合成定则。
《力的合成》教案完美版一、教学目标1. 让学生理解力的合成概念,掌握力的合成方法。
2. 培养学生的动手操作能力和团队协作能力。
3. 提高学生分析问题、解决问题的能力。
二、教学内容1. 力的合成定义及原理2. 力的合成方法(平行四边形法则、三角形法则)3. 力的合成在实际应用中的例子三、教学重点与难点1. 教学重点:力的合成概念、方法的掌握。
2. 教学难点:力的合成方法的运用。
四、教学方法1. 采用问题驱动法,引导学生主动探究力的合成方法。
2. 利用多媒体动画演示,增强学生对力的合成概念的理解。
3. 开展小组讨论,培养学生的团队协作能力。
五、教学过程1. 导入新课:通过一个简单的力的作用的例子,引发学生对力的合成的好奇心。
2. 讲解力的合成定义及原理:引导学生理解力的合成概念,阐述力的合成原理。
3. 演示多媒体动画:展示力的合成过程,让学生直观地感受力的合成效果。
4. 讲解力的合成方法:详细介绍平行四边形法则和三角形法则,并通过示例让学生加深理解。
5. 小组讨论:让学生分组讨论力的合成方法在实际应用中的例子,培养学生的团队协作能力。
6. 课堂练习:布置一些有关力的合成的练习题,巩固所学知识。
8. 课后作业:布置一些有关力的合成的课后作业,巩固所学知识。
9. 教学反馈:收集学生的学习反馈,为下一步教学提供参考。
10. 教学评价:对学生的学习效果进行评价,为后续教学提供改进方向。
六、教学活动设计1. 活动一:力的合成概念探究教师提出问题:“什么是力的合成?”学生通过查阅资料、小组讨论等方式,探究力的合成概念。
2. 活动二:力的合成方法学习教师讲解平行四边形法则和三角形法则,示例演示。
学生分组进行实验,运用力的合成方法解决实际问题。
各小组分享实验成果,教师点评并指导。
七、教学评价设计1. 评价方式:过程性评价与终结性评价相结合。
2. 评价内容:学生对力的合成概念的理解程度。
学生掌握力的合成方法的情况。
学生在实验中的动手操作能力及团队协作能力。
一、教案基本信息1. 科目:物理2. 教材:《力的合成》3. 课时:45分钟4. 年级:八年级5. 教学目标:让学生理解力的合成概念,掌握力的合成方法,能够运用力的合成知识解决实际问题。
二、教学重点与难点1. 教学重点:(1)力的合成概念(2)力的合成方法(3)力的合成在实际问题中的应用2. 教学难点:(1)力的合成原理(2)力的合成公式的推导三、教学方法1. 讲授法:讲解力的合成概念、原理和方法。
2. 演示法:通过实验演示力的合成现象。
3. 问题解决法:引导学生运用力的合成知识解决实际问题。
4. 小组讨论法:分组讨论实验现象,引导学生共同探索力的合成规律。
四、教学过程1. 导入新课:通过一个简单的力的合成实验,引发学生对力的合成的好奇心,激发学习兴趣。
2. 讲解力的合成概念:介绍力的合成定义,解释力的合成的重要性。
3. 演示力的合成实验:进行实验演示,让学生直观地感受力的合成现象。
4. 讲解力的合成方法:介绍力的合成方法,推导力的合成公式。
5. 练习与应用:布置一些实际问题,让学生运用力的合成知识解决问题。
6. 总结与评价:对本节课的内容进行总结,对学生的学习情况进行评价。
五、作业布置1. 完成课后习题:让学生巩固所学的力的合成知识。
2. 实践作业:让学生观察生活中的力的合成现象,并加以描述。
六、教学评估1. 课堂参与度:观察学生在课堂上的积极参与情况,对问题进行思考和回答。
2. 作业完成情况:检查学生完成课后习题和实践作业的情况,评估学生对知识的理解和应用能力。
3. 实验报告:评估学生在实验中的观察、分析和总结能力。
4. 小组讨论:评估学生在小组讨论中的合作和交流能力,以及对力的合成概念的理解程度。
七、教具准备1. 力的合成实验器材:绳子、棍子、滑轮等。
2. 幻灯片或教学课件:用于展示力的合成原理和实例。
3. 练习题和答案:用于布置作业和进行课堂练习。
八、教学反思1. 课堂节奏控制:在教学过程中要注意控制课堂节奏,确保学生有足够的时间理解和消化所学内容。
力的合成教案(精选9篇)力的合成篇1教案示例:教学课题同一直线上二力的合成教学目标1.知识与技能:(1)知道几个力的共同作用效果可以用一个力来代替,这个力就是那几个力的合力.(2)能举例说明什么是力的合成.(3)知道同一直线上方向相同和相反的两个力的合成方法.2.过程与方法:(1)通过对探究实验假设的验证来培养学生对物理现象的归纳总结能力.(2)通过总结出同一直线上两个力合成的方法,初步认识等效替代的科学研究方法.3.情感态度与价值观:(1)通过合力的一些事例和实际的实验操作,体会到团结合作、交流互助的重要性.(2)培养实事求是、尊重自然规律的科学态度.教学重点探究认识同一直线上二力合成的情况.教学难点合力在力的作用效果上的等效替代性.仪器材料弹簧测力计、橡皮筋、细线、图钉、木板、白纸教学方法实验小探究,实践活动,归纳总结课时安排1板书设计第五节同一直线上二力的合成一、合力:如果一个力产生的效果跟几个力共同作用产生的效果相同,这个力就叫做那几个力的合力.注意:1.“几个力”必须是同时作用在同一个物体上的力.2.合力并不是物体受到的又一个力.3.合力的实质是“等效力”,它可以代替那几个力.二、实验探究:同一直线上二力的合成教学过程教师活动设计学生活动设计1.创设情景,理解合力(1)播放视频:几十只蚂蚁挪动一只昆虫.展示图片:几十人才拖动一物体,而一只大象就能拖动了.师:几十只蚂蚁作用的力的效果如何?几十个人干的活能用一只大象来代替,说明什么呢?(2)师:如果一个力产生的效果跟几个力共同作用产生的效果相同,这个力就叫做那几个力的合力.(3)师:请大家举例说明对合力的理解.(4)注意:1.“几个力”必须是同时作用在同一个物体上的力.2.合力并不是物体受到的又一个力.3.合力的实质是“等效力”,它可以代替那几个力.观察现象,思考前后作用效果.生:几十个力的共同作用效果和大象提供的一个力的作用效果是等效的.生:得两个女同学抬的矿泉水桶请体育委员一个人拎起来.理解合力是针对同一物体所受的某几个力说的;理解合力不是指简单的总和,而应从力的作用效果来判断.2.实验探究:同一直线上二力的合成(1)演示实验:把一个50克的钩码竖直挂在弹簧测力计下,弹簧伸长一圈;挂上两个50克的钩码,弹簧伸长两圈.现在弹簧受到钩码作用的两个向下的力,这两个力的合力情况如何呢?即用一个多大的何方向的力可以来代替呢?(尝试挂上一个100克的钩码时,弹簧也正好伸长两圈)(2)展示图片:一图中两小孩分别同向拉车和推车,一图中两小孩反向拉车.(3)师:你觉得这两种情况下合力情况如何呢?(4)师:请按书上步骤进行实验,并作好记录.同一直线上二力f1/nf2/nf/n同向反向希望了解合力的大小、方向、作用点.发现同一直线上力的合成有两种情况:同方向和反方向.提出问题:这两种情况下,合力的大小和方向是怎样的?生:同向的相加,反向的相减.进行实验,记录数据.过程中注意保证力在同一直线上.3.总结归纳:同一直线上二力的合成方法(1)师:从实验探究中你能得出什么结论呢?(提醒要注意合力的大小,也要注意合力的方向,归纳得出:(2)实验中你有什么其它的发现吗?生:沿同一直线作用的两个同方向的力,其合力方向不变,大小是这两个力的大小之和;沿同一直线作用的两个反方向的力,其合力方向与其中较大的力的方向一致,大小是这两个力的大小之差.生:用三个弹簧测力计同一直线上拉皮筋能研究三个力的合力情况.4.交流讨论:生活中合力知识的运用师:你知道合力知识在各个方面的运用吗?例如体育活动中,建筑上,动物世界里?(可展示一些图片)生:拔河;悬索桥;蚂蚁搬家……课后作业练习册相应内容教学反馈(1)对同一直线上二力的合力的大小和方向,学生很容易接受,但对探究实验的步骤却需要理解,比如为什么要把皮筋都拉到同样长度(o点),说明还是要强调理解合力的实质是从力的作用效果来看的.(2)做实验过程中,学生在摆弄仪器时能提出一些深入的问题,象同直线三个力的合成问题,不在一直线上时二力合成问题.备注力的合成教案篇2(一)教学目的l.理解合力的概念。
《力的合成》教案一、教学目标1. 让学生理解力的合成概念,掌握力的合成原理和方法。
2. 培养学生运用力的合成知识解决实际问题的能力。
3. 提高学生对物理学的学习兴趣,培养学生的观察能力、思考能力和动手能力。
二、教学内容1. 力的合成概念介绍2. 力的合成原理讲解3. 力的合成方法讲解4. 力的合成在实际中的应用5. 力的大小、方向和作用点的测量三、教学重点与难点1. 教学重点:力的合成概念、原理和方法。
2. 教学难点:力的合成在实际中的应用。
四、教学方法1. 采用问题驱动法,引导学生思考力的合成的重要性。
2. 利用多媒体动画演示,生动形象地展示力的合成过程。
3. 采用分组讨论法,让学生合作解决实际问题。
4. 利用实验器材,让学生亲自动手操作,加深对力的合成的理解。
五、教学准备1. 多媒体教学设备2. 力的合成动画演示素材3. 实验器材:弹簧测力计、细绳、木板、滑轮等4. 实际问题案例【导入】教师通过一个简单的实例,如两个人一起拉一辆车,引发学生对力的合成的思考,引出本节课的主题。
【新课讲解】1. 力的合成概念介绍解释力的合成是指两个或多个力共同作用于一个物体时,所产生的效果与一个单独力作用于该物体所产生的效果相同。
2. 力的合成原理讲解讲解平行四边形法则,引导学生理解两个力的合力大小等于两个力的平方和的平方根,方向等于两个力的夹角的平分线。
3. 力的合成方法讲解介绍力的合成方法,如平行四边形法、三角形法等,并展示实例动画演示。
【课堂练习】1. 学生分组讨论,分析实际问题案例,运用力的合成原理和方法解决问题。
2. 教师选取几组学生讨论的结果,进行讲解和评价。
【实验操作】1. 学生分组进行实验,使用弹簧测力计、细绳、木板、滑轮等器材,测量力的大小、方向和作用点。
2. 学生记录实验数据,分析实验结果,验证力的合成原理。
【总结与拓展】1. 教师引导学生总结本节课所学内容,巩固力的合成概念、原理和方法。
2. 提出拓展问题,激发学生进一步思考和研究力的合成在实际中的应用。
初中物理《力的合成》教案一、教学目标1. 让学生理解力的合成概念,掌握力的合成方法。
2. 培养学生的实验操作能力,提高观察力和思考力。
3. 培养学生合作学习的精神,提高学生的沟通与表达能力。
二、教学内容1. 力的合成概念:什么是力的合成?2. 力的合成方法:如何进行力的合成?3. 力的合成实验:如何进行力的合成实验?三、教学重点与难点1. 重点:力的合成概念、方法的掌握。
2. 难点:力的合成实验的操作与理解。
四、教学方法1. 采用问题驱动法,引导学生思考力的合成的重要性。
2. 采用实验法,让学生直观地感受力的合成过程。
3. 采用小组讨论法,培养学生的合作学习能力。
五、教学步骤1. 导入:通过一个生活中的实例,引导学生思考力的合成的重要性。
2. 讲解:讲解力的合成概念和方法,让学生理解并掌握。
3. 实验:分组进行力的合成实验,让学生亲身体验并理解力的合成过程。
6. 作业:布置相关的练习题,巩固学生对力的合成的理解和掌握。
7. 板书设计:力的合成概念、方法、实验步骤和注意事项。
8. 课后反思:教师反思教学效果,针对学生的掌握情况调整教学策略。
六、教学评价1. 评价内容:学生对力的合成概念的理解、方法的掌握以及实验操作的能力。
2. 评价方法:课堂问答、实验报告、作业完成情况、小组讨论表现等。
3. 评价标准:a. 力的合成概念:能准确回答力的合成是什么。
b. 力的合成方法:能正确进行力的合成计算,并能解释其原理。
c. 实验操作:能正确进行力的合成实验,并能观察到实验现象。
d. 小组讨论:能积极参与小组讨论,提出自己的观点,并能理解他人的意见。
七、教学资源1. 实验器材:绳子、测力计、小车等。
2. 教学课件:力的合成概念、方法的讲解,实验步骤的展示。
3. 参考资料:相关书籍、网络资源等。
八、教学进度安排1. 第1-2课时:讲解力的合成概念、方法。
2. 第3-4课时:进行力的合成实验。
4. 第7-8课时:巩固练习,作业讲解。
力的合成教案(精选10篇)力的合成教案第1篇教学目标一、知识与技能1、理解力的合成和合力的概念。
2、掌握力的平行四边形定则,会用作图法求共点力的合力。
3、要求知道合力的大小与分力间夹角的关系。
二、过程与方法1、学会设计实验、观察实验现象、探索规律、归纳总结的研究问题的方法。
2、培养学生的动手能力、观察能力、分析能力、协作能力、创新思维能力。
三、情感态度价值观学会应用等效代替和控制变量的思维方法。
教学重难点重点:1、通过实例理解分力、合力、力的合成的概念。
2、通过实验探索“力的合成”所遵循的法则。
难点:“平行四边形定则”的理解。
教学过程一、导入新课如图甲,一个人用力F可以把一桶水慢慢地提起,图乙是两个人分别用F1、F2两个力把同样的一桶水慢慢地提起。
那么力F的作用效果与F1、F2的共同作用的效果如何?学生:效果是一样的。
老师:一个力产生的效果跟几个力共同产生的效果相同,在实际问题中就可以用这个力来代替那几个力,这就是力的等效代替。
这个力就叫做那几个力的合力。
求几个已知力的合力的过程叫做力的合成。
几个力如果都作用在物体的同一点,或者它们的作用线相交于一点,这几个力叫做共点力。
我们这节课就来学习两个共点力的合成。
二、新课教学(一)探讨实验方案先用两个力作用在物体的同一点上,使它们产生一定的作用效果,如把橡皮筋一端固定,拉加一端到某一点O,再用一个力作用于同一物体的同一点上,让它产生与第一次的两个力的作用效果相同,即也把橡皮筋拉到点O,记下各个力的大小、方向、画出力的图示,就能研究力之间的关系了。
等效代替是物理中常用的一种方法。
(二)演示实验:互成角度的二力的合成(请两位同学上讲台帮忙)。
(1)把放木板固定在黑板上,用图钉把白纸固定在木块上。
(2)用图钉把橡皮条一端固定在A点,结点自然状态在O点,结点上系着细绳,细绳的另一端系着绳套。
(3)用两弹簧秤分别勾住绳索,互成角度地拉橡皮条,使结点到达O′点。
让学生记下O′的位置,用铅笔和刻度尺在白纸上从O′点沿两条细纸的方向画线,并分别记下两只弹簧的读数F1和F2。
5.力的合成学习目标知识脉络(教师用书独具) 1.知道合力、分力、力的合成、共点力的概念.2.掌握力的平行四边形定则,并知道它是矢量运算的普遍规则.(重点)3.会应用作图法和计算法求合力的大小.(重点、难点)4.体会合力与分力在作用效果上的等效替代思想.(重点)1.合力与分力(1)定义:如果一个力的作用效果与几个力共同作用的效果相同,这个力就叫作那几个力的合力,原来的几个力叫作这个力的分力.(2)合力与分力的关系:合力与分力是作用效果上的一种等效替代关系.2.力的合成:求几个力的合力叫作力的合成.3.共点力:作用于物体上同一点,或者力的作用线相交于同一点的几个力称为共点力.二、互成角度的两个力的合成1.平行四边形定则求两个成一定角度的力的合力时,可以用表示这两个力的线段为邻边,作平行四边形,这两邻边所夹的对角线就表示合力的大小和方向.这种方法叫平行四边形定则.2.互成直角的共点力的合成如图所示,由几何知识得合力大小F =F 21+F 22,方向tan θ=F 2F 1. 3.求多个共点力的合力的方法先求任意两个力的合力,再求这个合力与第三个力的合力,依次进行,最终求得全部共点力的合力.4.矢量合成规律矢量既有大小又有方向,在合成时都遵循平行四边形定则.1.思考判断(1)合力和分力是同时作用在物体上的力.(×)(2)共点力一定作用在同一点.(×)(3)两个力的合力一定等于这两个力的代数和.(×)(4)两个力的合力不一定大于任一个力的大小.(√)(5)作用在一个物体上的两个力,如果大小相等,方向相反,则这两个力一定是共点力.(×)2.(多选)关于F 1、F 2及它们的合力F ,下列说法正确的是( )A .合力F 一定与F 1、F 2共同作用产生的效果相同B .两力F 1、F 2一定是同种性质的力C .两力F 1、F 2一定是同一个物体受的力D .两力F 1、F 2与F 是物体同时受到的三个力AC [只有同一个物体受到的力才能合成,分别作用在不同物体上的力不能合成,C 正确;合力是对原来几个分力的等效替代,各分力可以是不同性质的力,合力与分力不能同时存在,A 正确,B 、D 错误.]3.如图所示,两个共点力互相垂直,F 1=8 N ,F 2=6 N ,则它们的合力F =________N ,合力与F 1间的夹角θ=________.[解析] 以F 1,F 2为邻边作出平行四边形,如图.由几何关系得F =F 21+F 22=62+82N =10 N ;而tan θ=68=34,所以θ=37°. [答案] 10 37°几个力可用一个力来替代1.合力与分力的相关性2.合力与分力间的大小关系当两分力F 1、F 2大小一定,夹角θ从0°增大到180°时,合力大小随夹角θ的增大而减小.(1)最大值:夹角θ=0°(两力同向)时合力最大,F =F 1+F 2,方向与两力同向;(2)最小值:夹角θ=180°(两力反向)时合力最小,F =|F 1-F 2|,方向与两力中较大的力同向;(3)合力范围:|F 1-F 2|≤F ≤F 1+F 2.3.三个力的合成(1)三个力进行合成时,若先将其中两个力F1、F2进行合成,则这两个力的合力F12的范围为|F1-F2|≤F12≤F1+F2.再将F12与第三个力F3合成,则合力F的范围为|F12-F3|≤F≤F12+F3.(2)对F的范围进行讨论:①最大值:当三个力方向相同时F12=F1+F2,F=F12+F3,此时合力最大,大小为F max=F1+F2+F3.②最小值:若F3的大小介于F1、F2的和与差之间,F12可以与F3等大小,即|F12-F3|可以等于零,此时三个力合力的最小值就是零;若F3不在F1、F2的和与差之间,合力的最小值等于最大的力减去另外两个较小的力的和的绝对值.③合力范围:F min≤F≤F max.1.(多选)已知两个共点力的合力为F,现保持两力之间的夹角θ不变,使其中一个力增大,则( )A.合力F一定增大B.合力F的大小可能不变C.合力F可能增大,也可能减小D.当0°<θ<90°时,合力F一定减小BC[设有两个共点力F1、F2,分两种情况讨论.(1)当0°<θ≤90°时,合力随着其中一个力的增大而增大,如图甲所示,D错误.甲乙(2)当90°<θ≤180°时,若F2增大,其合力先变小,后又逐渐增大,如图乙所示.所以A错误,B、C正确.]2.两个共点力的大小分别为F1=15 N,F2=9 N.它们的合力不可能等于 ( )A.9 N B.25 N C.6 N D.21 NB[由题意可知两个力的合力范围为F1-F2≤F≤F1+F2即6 N ≤F≤24 N,只有B选项不在合力范围内,故选B.]求合力的方法1.作图法作图法就是根据平行四边形定则作出标准的平行四边形,然后根据图形用测量工具确定出合力的大小、方向,具体操作流程如下:2.计算法(1)两分力共线时:①若F1、F2两力同向,则合力F=F1+F2,方向与两力同向.②若F1、F2两力反向,则合力F=|F1-F2|,方向与两力中较大的同向.(2)两分力不共线时:可以根据平行四边形定则作出力的示意图,然后根据正、余弦定理,三角函数,几何知识等计算合力.若两个分力的大小分别为F1、F2,它们之间的夹角为α,由平行四边形定则作出它们的合力F如图所示,则合力F的大小为F=F21+F22+2F1F2cos α,合力的方向tan θ=F2sin αF1+F2cos α,θ为合力F与F1之间的夹角.3.几种特殊情况下力的合成方法类型 作图 合力的计算两力互相垂直F =F 21+F 22tan θ=F 1F 2 两力等大,夹角为θF =2F 1cos θ2F 与F 1夹角为θ2两力等大且夹角为120°合力与分力等大如图所示,力的平行四边形定则,也可以用力的矢量三角形表示,图甲可用图乙的力的三角形定则表示,即将各分力依次“首”“尾”相接,合力即为起于一个力的“首”,止于另一个力的“尾”的有向线段.甲 乙【例1】 在电线杆的两侧常用钢丝绳把它固定在地面上,如图所示.如果钢丝绳与地面的夹角均为60°,每条钢丝绳的拉力都是300 N ,试用作图法求出两根钢丝绳作用在电线杆上的合力.思路点拨:解答本题的基本思路如下:分析受力→作力的图示→作力的平行四边形并量取对角线→求合力 [解析] 如图所示,在O 点引两条有向线段OA 和OB ,相互间夹角为60°,设每单位长度代表100 N ,则OA 和OB 的长度都是3个单位长度,作出平行四边形OACB.其对角线OC就表示两个拉力F1、F2的合力F.量得OC长5.2个单位长度,故合力F=5.2×100 N =520 N.用量角器量得∠AOC=∠BOC=30°,所以合力方向竖直向下.[答案]见解析【例2】水平横梁一端A插在墙壁内,另一端装有一小滑轮B.一轻绳的一端C固定于墙壁上,另一端跨过滑轮后悬挂一质量为m=10 kg的重物,∠CBA=30°,如图所示,则滑轮受到绳子的作用力大小为(g取10 N/kg)( )A.50 N B.50 3 NC.100 N D.100 3 N思路点拨:①同一根绳上的拉力处处相同.②滑轮受到绳子的作用力即为BC、BD段绳子的拉力的合力.C[以滑轮为研究对象,悬挂重物的绳的拉力F=mg=100 N,故小滑轮受到绳的作用力沿BC、BD方向,大小都是100 N.从图中看出∠CBD=120°,∠CBE=∠DBE得∠CBE=∠DBE=60°,则△CBE是等边三角形,故F合=100 N.]“作图法”和“计算法”的优、缺点“作图法”和“计算法”各有优缺点,“作图法”便于理解矢量的概念,形象直观,但不够精确,会出现误差;“计算法”是先根据平行四边形定则作出力的合成的示意图,然后利用数学知识求出合力,作图时,可通过添加辅助线得到一些特殊的三角形,如直角三角形、等边三角形、等腰三角形等,这样便于计算.3.杨浦大桥是继南浦大桥之后又一座跨越黄浦江的我国自行设计建造的双塔双索面迭合梁斜拉桥,如图所示.挺拔高耸的208米主塔似一把利剑直刺苍穹,塔的两侧32对钢索连接主梁,呈扇面展开,如巨型琴弦,正弹奏着巨龙腾飞的奏鸣曲.假设斜拉桥中某对钢索与竖直方向的夹角都是30°,每根钢索中的拉力都是3×104 N ,那么它们对塔柱形成的合力有多大?方向如何?[解析] 把两根钢索的拉力看成沿钢索方向的两个分力,以它们为邻边画出一个平行四边形,其对角线就表示它们的合力.由对称性可知,合力方向一定沿塔柱竖直向下.下面用两种方法计算这个合力的大小:方法一:作图法(如图甲所示)自O 点引两根有向线段OA 和OB ,它们跟竖直方向的夹角都为30°.取单位长度为1×104 N ,则OA 和OB 的长度都是3个单位长度.量得对角线OC 长为5.2个单位长度,所以合力的大小为F =5.2×1×104 N =5.2×104 N.方法二:计算法(如图乙所示)根据这个平行四边形是一个菱形的特点,如图乙所示,连接AB ,交OC 于D ,则AB 与OC 互相垂直平分,即AB 垂直于OC ,且AD =DB 、OD =12OC .考虑直角三角形AOD ,其∠AOD =30°,而OD =12OC ,则有F =2F 1cos 30°=2×3×104×32 N≈5.2×104 N.甲乙[答案] 5.2×104 N 方向竖直向下1.关于两个大小不变的共点力与其合力的关系,下列说法正确的是 ( )A.合力的大小随两力夹角增大而增大B.合力的大小不能小于分力中最小者C.合力的大小一定大于分力中最大者D.合力的大小随两力夹角减小而增大D[合力的大小随两力夹角增大而减小,随夹角减小而增大,A错误,D正确.合力的大小可能比分力大,也可能比分力小,还有可能等于分力,B、C错误,故选D.]2.如图所示,下列情况下日光灯所受的拉力T1、T2及重力G 一定不是共点力的是 ( )甲乙丙A.甲情况下B.乙情况下C.丙情况下D.甲、乙、丙三种情况下B[共点力是指作用在物体上的同一点,或者力的作用线延长或反向延长交于同一点的几个力,故只有乙情况下不是.] 3.两个力大小分别为2 N和4 N,作用方向在同一直线上,则它们的合力大小可能是 ( )A.0 B.6 NC.7 N D.8 NB [当二力夹角为零时,即两个力在同一直线上,并且方向相同,合力最大,最大值为F 1+F 2=2 N +4 N =6 N ;当夹角180°时,即两个力在同一直线上,并且方向相反,合力最小,最小值为F 1-F 2=4 N -2 N =2 N ;故合力的范围为2 N ≤F ≤6 N ;所以合力可能是6 N ,不可能是0 N 、7 N 、8 N ,故A 、C 、D 错误,B 正确.]4.(多选)两个共点力F 1、F 2大小不同,它们的合力大小为F ,则 ( )A .F 1、F 2同时增大一倍,F 也增大一倍B .F 1、F 2同时增加10 N ,F 也增加10 NC .F 1增加10 N ,F 2减少10 N ,F 一定不变D .若F 1、F 2中的一个增大,F 不一定增大AD [通过作平行四边形可知A 正确,通过分析同一直线的两个力F 1、F 2的合成可知,B 、C 错误,D 正确.]5.如图所示,两个人共同用力将一个牌匾拉上墙头.其中一人用了450 N 的拉力,另一个人用了600 N 的拉力,如果这两个人所用拉力的夹角是90°,求它们的合力.[解析] 设F 1=450 N ,F 2=600 N ,合力为F .由于F 1与F 2间的夹角为90°,根据勾股定理得F = 4502+6002 N =750 N合力F 与F 1的夹角θ的正切tan θ=F 2F 1=600450=43,所以θ=53°.[答案]750 N,与较小拉力的夹角为53°.。
§2.5 力的合成【学习目标】1.知道产生摩擦力的条件,并了解摩擦力的分类。
2.掌握滑动摩擦力的计算公式,会进行简单的应用。
3.对问题提出猜想,设计实验方案,通过实验验证猜想,体验科学的探究过程,提高学习物理学科的科学素养。
【学习过程】一、合力与分力一个力产生的效果跟几个力共同产生的效果相同,这个力叫做那几个力的。
原来的几个力叫做。
注意:在实际问题中,就可以用这个力来代替那几个力,这就是力的等效代替。
而不是物体又多受了一个合力。
二、力的合成1、力的合成定义:2、思考:力的合成就是找一个力去代替几个已知力,而不是改变其作用效果。
那么如何找到这个力呢?例如:一个物体受到两个共点力的大小分别是F1=15N,F2=9N,方向在一条直线上都向东,求物体所受到的合力。
如果物体现在又受到一个向西的力F3=28N,求此时物体所受到的合力?3、同一直线上两个力的合力,与两个力的大小、方向两个因素有关。
若两力同方向则它们的合力为_______________;若两力方向相反,则它们的合力是_____________。
4、思考:互成角度的两个力的合力该如何求解呢?5、平行四边形定则求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,它的_______就表示合力的和_______,这叫做力的平行四边形定则。
三、共点力一个物体受到两个或更多力的作用,如果这些力作用于物体的_______或者它们的作用_______________,这样的一组力叫做共点力。
共点力的合成遵循_______________定则。
【小试身手】1.两个共点力的合力与分力的关系是()A.合力大小一定等于两个分力大小之和B.合力大小一定大于两个分力大小之和C.合力大小可能比两个分力的大小都大,可能都小,也可能比一个分力大,比另一个分力小D.合力大小一定大于一个分力的大小,小于另一个分力的大小2.关于共点力,下列说法中不正确的是()A.作用在一个物体上的两个力,如果大小相等,方向相反,这两个力是共点力B.作用在一个物体上的两个力,如果是一对平衡力,则这两个力是共点力C.作用在一个物体上的几个力,如果它们的作用点在同一点上,则这几个力是共点力D.作用在一个物体上的几个力,如果它们力的作用线汇交于同一点,则这几个力是共点力【合作探究】【例1】力F1=45 N,方向水平向右;力F2=60 N,方向竖直向上。
2.5力的合成教案一、素质教育目标(-)知识教学点1 乞rH首•△小△令丿丨的糊今2〕理解访个壬成角度的箕点力的合成遵循平行四边形定则.3.知道矢量和标量的含义及区别.(二)能力训练点通过实验,培养学生实验,探索,总结规律的能力,应用数学工具处理物理问题的能力,渗透等效思想.(三)德育渗透点培养认真、仔细、实事求是的科学态度.(四)美育渗透点通过平行四边形法则的学习,使学生体会到几何图形中的对称美.二、学法引导1.教师通过演示实验阐述等效的思想,并归纳出力的合成原则,平行四边形法则.2.学牛分组实验、验证结论.三、重点•难点•疑点及解决办法1.重点运用平行四边形定则求合力.2.难点运用数学工具求解物理问题,如何从实验中归纳总结出平行四边形定则.3.疑点1 + 1H2?4.解决办法通过演示、学生实验,从实验中归纳出平行四边形定则,并结合数学知识处理具体问题.四、课时安排1课时五、教具学具准备1.演示实验有支架的平板、白纸、图钉、橡皮条、细绳套、定滑轮、钩码、刻度尺和量角器、铁架台2.学牛实验方木板、弹簧秤、橡皮筋、白纸、细线、图钉、三角板、笔.每2位同学一组六、师生互动活动设计1.教师由直观的演示实验,引入所要研究的问题,并通过归纳,总结,启发学牛得出平行四边形法则.2.学生通过观察实验、分组实验,验证平行四边形法则.七、教学步骤(-)明确目标1.利用实验归纳得出平行四边形定则.2.初步掌握平行四边形定则求合力的要领,会用作图法求共点力的合力.3.知道合力的大小与分力夹角的关系.4.知道矢量和标量的含义及区别.(二)整体感知木节研究的是力的等效关系,依据等效思想从实验中归纳总结出力的平行四边形定则,是本章的重点和难点.平行四边形定则告诉我们矢量运算不是简单的代数加减,1 + 1可能大于2,可能等于2,也可能小于2.平行四边形定则不仅是力合成必须遵循的定则,所有的矢量运算都必须遵守此定则,因此本节内容为今后学生学习速度、位移、加速度等矢量及运算奠定了基础,具有非常重要的作用.(三)重点、难点的学习与目标完成过程1.合力[演示1]两个弹簧秤互成角度的悬挂一个钩码,拉力分别为片和朽;再用一个弹簧秤悬挂同一个钩码,拉力为尸[分析]奸和耳共同产生的效果与力厂产生的效果是相同的,即均使钩码处于静止状态.由于力F产生的效果与力片和巴共同作用产生的效果相同,力F 就叫做力许和笃的合力.这种等效代替的方法是物理学中常用的方法.2.力的合成[问题]互成角度的两个力的合力与分力的大小、方向是否有关?如果有关,乂有什么样的关系?我们通过实验来研究这个问题.[实验设计]一根橡皮条,使其伸长一定的长度,可以用一个力尸作用,也可以同时用2个力F{和F2同时作用•如能想办法确定片和F2以及尸的大小和方向,就可知尸与片间的关系.[演示2]将图1—22示实验装置安装在贴有H纸的竖直平板上.橡皮条处在两个力的共同作用下,沿肓线憶伸长了沏这样的长度,若撤去£和耳,用一个力厂作用在橡皮条上,使橡皮条沿着相同的直线伸长相同的长度,则力尸对橡皮条产生的效果跟力片和d共同作用产生的效果相同,力尸等于许和笃的合力,在力耳和杓的方向上各作线段创和彷,根据选定的标度, 使它们的长度分别表示力斥和耳的大小,再沿力尸的方向作线段0C,根据选定的标度,使%的长度表示尸的大小.[提问]请同学们仔细看看,0、A. C、〃的位置关系有什么特点?0、A. C、〃好像是一个平行四边形的四个顶点,%好像是这个平行四边形的对角线.[演示3]以0A.〃为邻边作平行四边形OACB,画平行四边形的对角线,发现对角线与合力很接近.[问题]由此看来,求互成角度的两个力的合成,不是简单地将两个力相加减.那么互成角度的两个力许和F2的合力的大小和方向是不是可以用以片和笃的有向线段为邻边所作的平行四边形的对角线来表示呢?下面请同学自己用实验来研究.[学生实验]将白纸钉在方木板上,用图钉固定在一橡皮筋,用两只弹簧秤同时用力互成角度地沿规定方向拉橡皮筋,使橡皮筋的另一端伸长到0点,记下此时弹簧秤的示数,这就是分力的大小,再用一只弹簧秤通过细绳套也把橡皮筋拉到位置0,弹簧秤的读数就是合力的大小,细绳的方向就是合力的方向.[数据处理]1.用力的图示法分别表示分力及合力,注意标度要一致,如图1—23所示,有向线段创、OB 、0C 分别表示两个分力及合力.[问题]如何求多个共点力的合力?引导学牛分析:任何两个共点力均可以用平行四边形定则求出其合力,因此 对多个共点力的合成,我们可以先求出任意两个力的合力,再求这个合力跟第三 个力的合力,直到把所有的力都合成进去,最后得到的结果就是这些力的合力.[问题]合力尸与片和场的夹角有什么关系?[课件演示]合力尸与两个分力好、场的大小的关系合力尸与两个分力片、场的夹角的关系.[学生思考]如果两个分力的大小分别为片、耳,两个分力Z 间的夹角0, 当0=0。
2.5力的合成班级______________姓名___________【学习目标】1、 理解合力和分力的概念,体会等效替代的物理思想2、 理解力的平行四边形定则,知道它是矢量运算的普通法则3、 理解合力随分力方向改变的特点,知道两个已知力的合力的范围【学习重点】力的平行四边形定则【课前预习】阅读课本59-61页完成下面的内容一、 几个力可以用一个力来替代1、 合力与分力:力F 的作用效果与和共同作用效果相同,我们就F 称为和的合力,和为F 的分力。
2、 力的合成:求几个力的合力叫做力的合成。
力的合成是一种等效替代的方法,即用一个力去替代几个共同作用的力,替代后产生的作用效果与原来相同。
3、 共点力:作用与物体上同一作用点,或者力的作用线相交于同一点的几个力叫做共点力。
二、 学生实验:探究共点力合成的规律1、 作用线在同一直线上两力的合成① 若两个力和的方向相同,则合力F =+,方向与两分力方向相同。
② 若两个力和的方向相反,则合力F =|-|,方向与较大力方向一致。
2、 作用线垂直的两力的合成两分力和垂直时,合力,方向由平行四边形定则确定。
3、 互成角度两力的合成遵循平行四边形定则。
4、 平行四边形定则:如果用两个共点力和的线段为邻边作平行四边形,那么合力F 的大小和方向就可以用这两个邻边之间的对角线表示出来,这叫做力的平行四边形定则。
物理学中,同时既有大小、又有方向的物体量称为矢量。
矢量运算遵循平行四边形定则。
【课前练习】1、 一个物体受到几个力(分力)作用的同时,还受到合力的作用吗?合力与分力的等效替代是可逆的吗?2、 用作图法求夹角分别为30°、60°、90°、120°、150°的两个力的合力。
要使弹簧拉伸到一定的长度,可以用一个力,也可以用两个力10N【课堂探究】一、共点力合成实验:1、如图所示的两个力拉弹簧使之伸长至某一位置,并适当调整力的方向,使两力之间的夹角为。
2.5力的合成教学设计思路:本节研究的是力的等效关系,依据等效思想从实验中归纳总结出力的平行四边形定则,是本章的重点和难点.平行四边形定则告诉我们,矢量运算不是简单的代数加减,1 +1 可能大于2,可能等于2,也可能小于2.平行四边形定则不仅是力的合成必须遵循的定则,所有的矢量运算都必须遵守此定则.因此本节内容为学生今后学习其他的矢量及运算奠定了基础,具有非常重要的作用.本设计从日常生活中的问题入手,设置悬念,激活学生思维,引导他们发现并提出问题,经历科学探究的全过程,获得体验,猜想并验证力的合成法则── 平行四边形定则,并运用此定则解决课前设置的问题,从生活走向物理,从物理走向社会,提高学生的科学素养.本设计包括共点力和力的合成两部分内容.本设计的基本思路是:借境引题—猜想—实验验证—完善实验方案—实验探究—得出结论—分析交流—得出结论—实际运用.即借多个生活实景图片,建立共点力的概念,引出等效概念和力的合成问题;接着由学生猜想结论,并初步实验验证,进一步完善实验方案,学生通过实验探究,归纳得出平行四边形定则;学生通过制作平行四边形模型深化对力的合成的理解.本设计强调学生自主探究和亲身感受,重视概念、规律的形成过程以及伴随这一过程的科学方法的教育,重视学生合作意识、团队协作精神和实事求是的科学态度的培养.完成本设计的内容约需2课时.初、高中学习方法差异很大,力的合成又是高中物理第一个全新的重要内容.要取得好的教学效果,不能全盘包办,也不能全盘撒手,否则可能会无法实现预期的教学目标.在学生探究的过程中一定要根据学生的实际情况对学生进行适当的方法指导,帮助学生搭好“学会方法”的平台.通过课堂提问,启发思考;通过实验,培养学生的学习兴趣,激发成就感;通过练习,强化有意注意,根据练习情况及时评价、鼓励学生.重在让学生弄懂平行四边形定则得出的过程而不在于得出一个结果.面向全体学生,分层次地调动学生的学习积极性.在实验提问练习中,对基础较差者设计简单问题,并给予适当的鼓励.对学习较好或学习态度由好变坏的学生提问难度较大的问题,给予严格要求.学生课下动手做演示教具——合力随夹角变化的情况,激发学生的兴趣培养学生的创造性.学习任务分析:力的合成是在学习了生活中常见的力之后,从等效的角度对两个力的作用效果所遵循的规律的深入探究.力的合成是解决力学问题的一个重要方法,是以后学习牛顿运动定律的基础之一,也是中学阶段其他矢量运算的基础.力的合成是本章教学的重点.学习本节内容需要的知识有:力的矢量性、力的三要素、力的图示和等效的思想.让学生通过提出问题,感悟等效思想,建立“共点力”、“合力与分力”、“合成与分解”等概念.在学生亲身体验的基础上,通过提问—思考—实验验证—引出新问题—再思考,为学生进一步的探究搭建一个平台,再引导学生通过实验探究,归纳出平行四边形定则.学生通过制作平行四边形模型,探究合力与分力的大小关系,以加深对平行四边形定则的认识,完成对实际问题的解释.本设计强调学生的参与和亲身体验,使学生在学习过程中感受等效的思想,通过对简单的实际问题的研究,知道力的合成在实际中的应用,从而自觉联系生活、生产和科技实际,激发求知欲望和研究周围事物的兴趣.在教学探究方法的过程中,要引导学生思考以下几点:①实验中要用的弹簧橡皮条、细线、白纸、木板,这些器材各发挥怎样的功能?②合力与分力作用效果相同,怎样去体现?③合力的大小和方向如何表示,分力的大小和方向如何表示?④合力、分力的关系与合力的图示、分力的图示之间的关系怎样?⑤实验应记录些什么?怎样处理这些实验记录?最后得出什么结论?这样,可以加强实验教学,学生思维,变“直接给出”为“实验探索”,激发学生的学习兴趣,鼓励创新,全面提高学生素质.学生通过课堂练习,需要思考、总结出:①合力和分力的大小关系.②两分力的合力最大值、最小值.③两分力大小一定、夹角0°~180°时,合力如何变化?④两分力的合力一定且两分力相等,则两分力夹角变化时两分力如何变化?学习者分析:对于力的概念,初中教材中没有给出过矢量的概念,平行四边形定则是学生第一次接触,这对于初上高中的学生来说,是一个大的飞跃,因为学生习惯于代数运算,产生思维定势,所以对矢量运算不易接受.因此在作用效果相同的基础上理解合力与分力的关系,理解平行四边形定则,是教材的难点.平行四边形定则的探究应用是教材的重点.所以,无论从课堂讲解,还是实验的设计操作、习题练习、课后作业等,都应围绕平行四边形定则展开.此外,帮助学生建立一个生动活泼的场景,有利于学生的理解消化.本节课来源于生活中的大量实例,但学生对相关新事物新情况的了解较为片面,不能很好地由感性认识上升为理性认识,应通过本节的学习让学生掌握探究学习的一般方法,使其成为学生终身学习的基础.教学目标:1.知识和技能(1)知道合力与分力.(2)知道共点力,理解共点力的合成.(3)会用平行四边形定则求共点力的合力.知道合力的大小与分力间夹角的关系.(4)会用计算法求相互垂直的二力的合力.(5)培养学生的实验能力、理解问题的能力、应用数学知识解决物理问题的能力.2.过程和方法(1)通过物理情境,用一个力等效地替代两个力,在建立合力与分力、力的合成与分解等概念的过程中,感受“ 等效替代”这一物理方法.(2)猜想互成角度的二力合成的规律,再利用学生实验探索研究,最终获得力的合成的平行四边形定则,认识探究物理规律的基本环节:猜想→实验→结论.(3)学生通过自制平行四边形模型,感受物理实验在解决具体问题中的作用.3.情感、态度和价值观(1)通过生活实景的再现,感悟生活中处处有物理,激发探究的兴趣和学习的热情.(2)通过小组协作完成实验探究和实验结果的分析与互评,激发团队协作精神,培养实事求是的科学态度.(3)通过规范地用力的图示法求合力,培养学生严谨认真的科学态度.教学准备:实验器材画图板、橡皮筋、弹簧秤 (2 个 )、三角尺、白纸、绳套、铅笔.(装置参考教材例图)教学过程:[ 导入新课 ]一.几个力可用一个力来替代此处,引导学生按照力的作用效果分析,引出合力与分力的概念.1.合力: 当一个物体受到几个力的共同作用时,我们常常可以求出这样一个力,它产生的效果跟原来几个力共同作用的效果相同,这个力就叫做那几个力的合力.那几个力叫做这个力的分力.注意: 合力与分力是效果上的等效替代,并不是物体的受力发生了变化。
2.力的合成:求几个力的合力叫力的合成.3.共点力(1). 共点力是指作用于物体上同一点,或者力的作用线相交于同一点的几个力。
如图所示,力都是共点力。
(2).现阶段,我们只研究共点力的合成问题。
二.学生实验:探究共点力合成的规律1.同一条直线上的两个力的合力的求法。
(课件演示)结论:同向相加,反向相减,合力方向与较大力的方向相同。
2.不在同一条直线上两个力的合力的求法。
(课件演示,学生上黑板做实验)书60页:实验器材,步骤。
(一种实验方案,供参考)[ 实验验证 ] 将橡皮条用强力磁铁固定于黑板上,教师让学生 (2~3人 ) 去前面操作,先用一个弹簧秤拉橡皮条使其伸长至某一点并记下这一点,同时记下弹簧秤的读数F 及其方向,然后用两个弹簧秤共同去斜拉橡皮条至同一点,记下两弹簧秤的读数F1、F2及其方向,引导学生分析F与F1、F2的大小关系,发现F≠F1+F2.引导学生认真观察演示实验并思考问题:它们之间到底有什么关系呢?请学生们根据教材提示用现有的实验器材去验证自己的猜想.教师可以在实验过程中请学生们思考以下问题:1)实验中要用的弹簧、橡皮条、细线、白纸、木板,这些器材各发挥怎样的功能?2)合力与分力作用效果相同,怎样去体现?3)合力的大小和方向如何表示,分力的大小和方向如何表示?4)合力、分力的关系与合力的图示、分力的图示之间的关系怎样?5)实验应记录些什么?怎样处理这些实验记录?最后得出什么结论?教师巡视学生实验情况,适当的时候做些必要指导.可能需要的指导如下:1.为了保证效果相同,两次都要把结点拉到同一个位置.2.在使用弹簧测力计测量力的大小时,要注意其零刻度及最小刻度,同时要注意正确使用并正确读数.3.在确定力的大小和方向时:一位学生用两只弹簧秤分别钩挂细绳套,用互成角度的两个力拉结点,使橡皮筋的结点伸长到O点;另一位学生先将O点做个标记,然后记下两弹簧秤的读数,这就是力的大小.沿细绳方向在适当位置定下两点,确定力的方向.学生探究结束后,教师总结力的合成平行四边形法则,并用多媒体播放.(1)求互成角度的两个力的合力,不是简单的将两个力相加减,而是用表示两个力的有向线段作为邻边作平行四边形,这两个邻边之间的对角线就代表合力的大小和方向.这个法则叫做平行四边形定则.(2)力是矢量,矢量的合成规律都是相同的,所以平行四边形定则适用所有矢量的合成.比如位移、速度、加速度等.结论:遵循平行四边形定则。
3.平行四边行定则如果用表示两个共点力F1和F2的线段为邻边作平行四边形,那么合力F的大小和方向就可以用这两个邻边之间的对角线表示出来,这叫做力的平行四边形定则。
4.求多个力的合力先求出任意两个力的合力,再求出这个合力跟第三个力的合力,直到把所有的力都合成进去,最后得到的结果就是这些力的合力。
注意:合成的时候不一定按照顺时针或逆时针的顺序合成,要按实际情况而定。
活动:书61页5.合力可能大于分力,也可能等于分力,还可能小于分力。
6.分力值一定时,合力大小随着分力间夹角的增大而减小。
合力的变化范围是︱F1-F2︱≤F≤F1+F2两分力的合力一定且两分力相等,则两分力夹角变化时两分力如何变化?(夹角变大,分力也变大)三.互成直角的两个力的合成1.计算法:根据勾股定理,求出合力大小,然后再根据三角形的知识求出合力和某个分力之间的夹角。
2.作图法:以力的图示为基础,以表示两个力的线段为邻边作出平行四边形,然后量出这两个邻边之间的对角线的长度,从与图示标度的比例关系求出合力的大小,再用量角器量出对角线与一个邻边的夹角,表示合力的方向。
说明:作图时先确定力的标度,同一图上的各个力必须采用同一标度,表示分力和合力的有向线段共点且要画成实线,与分力平行的对边要画成虚线,力的线段上要画上刻度和箭头。
例题见课本61页3.矢量:在物理学中,矢量都是既有大小,又有方向的,并且在合成时遵循平行四边形定则。
练习: 1.下列关于合力与分力的说法中,正确的是( )A .分力与合力同时作用在物体上,所以它们都是物体受到的力.B .几个分力同时作用于物体时产生的效果与某一个力单独作用时产生的效果是相同的,那么这一个力就是这几个力的合力.C .合力只能大于分力,不可能小于分力D .两个分力夹角在0到1800之间变化时,若分力大小不变,则夹角越大合力越小.2.弹簧测力计两端各拴一绳,用大小都等于F,方向相反的两个力分别拉住两绳,则弹簧测力计的读数F1和弹簧测力计所受的合力F2分别是 ( )A . F1 =2F, F2 =2FB . F1=0, F2=0C . F1=2F, F2=0D . F1=F, F2=03.物体受到三个力的作用,大小分5N,7N,9N.则这三个力的合力的最大值和最小值分别为多少?[分析] 当三个力的方向相同时,它们合力最大,其最大值Fmax=5N+7N+9N=21N;5N和9N两个力合力的最大值为14N,最小值为4N,也有可能大小为7N.如果5N和9N这两个力的合力大小为7N,且恰与7N的力方向相反,则三个力的合力就为零,是三个力的最小值.即这三个力的最大值是21N,最小值为0[课堂小结]1. 合力和分力:2.力的合成: 求几个力的合力的过程,叫力的合成.3.共点力: 如果一个物体受到两个或更多个力的作用,有些情况下这些力共同作用在同一点上,或者虽不作用在同一点上,但它们的延长线交于一点,这样的一组力叫做共点力。