第一篇:高中物理 力的合成教案4 新人教版必修1
第五課時:力的合成
二、能力目標:
培養學生動手能力、物理思維能力
三、德育目標:
在實驗的過程中,掌握正確的方法,結果要符合實驗數據,培養學生實事求是的求實精神。
教學重點:
(1)理解合力與分力的關系
(2)力的平行四邊形定則
教學難點:
合力的大小與分力間夾角的關系
教學方法:
實驗歸納法
教學用具:
平行四邊形定則演示器、鉤碼、彈簧秤、細線、三角板
學生每兩人一組:方木板、白紙、彈簧秤(兩個)、橡皮條、細繩兩條、三角板、刻度尺、圖釘(幾個)
課時安排: 1課時
教學步驟:
一、導入新課
如圖甲,一個力用力F可以把一筒水慢慢地提起,圖乙是兩個人分別用F1、F2兩個力把同樣的一筒水慢慢地提起。那么力F的作用效果與F1、F2的共同作用的效果如何?
學生:效果是一樣的。
老師:那么力F就叫做F1與F2的合力,如果我們要求F1和F2的合力,就叫力的合成。我們這節課就來學習力的合成符合什么規律。
二、新課教學
(一)用投影片出示本節課的學習目標
1、知道共點力的概念
2、知道合力和分力是從力的效果的角度區分
3、掌握平行四邊形定則,它是力的合成的基本法則
4、會用圖示法求共點力的合力
5、知道矢量和標量的概念,知道它們有不同的運算規則。
(二)學習目標完成過程
1、請同學閱讀P12,回答下列問題(出示投影片)
(1)一個力作用在物體上產生的 與幾個力共同作用在物體上的
一樣,那這個力就是這個力的。
(2)如果幾個力都作用在物體的同一點,或者它們的 相交于同一點,這幾個力叫做共點力。
2、如何進行力的合成呢?請同學看下面實驗(請一位同學上講臺幫忙)
(1)把放木板固定在黑板上,用圖釘把白紙定字再生放木塊上。
(2)用圖釘把橡皮條一端固定在A點,結點自然狀態在O點,結點上系著細繩,細繩的另一端系著繩套。
(3)用兩彈簧秤分別勾住繩索,互成角度地拉橡皮條,使結點到達O′點。讓學生記下O′的位置,用鉛筆和刻度尺在白紙上從O′點沿兩條細紙的方向畫線,記下F1、F2的力的大小。
(4)放開彈簧秤,使結點重新回到O點,再用一只彈簧秤,通過細繩把橡皮條的結點拉到O′,讀出彈簧秤的示數F,記下細繩的方向,按同一標度作出F1、F2和F1的力的圖示。
(5)用三角板以F1、F2為鄰邊作平行四邊形,在誤差范圍內,F幾乎是F1、F2為鄰邊的平行四邊形的對角線。
經過前人們很多次的、精細的實驗,最后確認,對角線的長度、方向、跟合力的大小、方向一致,即對角線與合力重合,也就是說,對角線就表示F1、F2的合力。
(6)指導學生進行分組實驗
觀察學生實驗情況,數據處理,要求操作的規范,遵從實驗結果,盡量把誤差減小到最小。
要求同學用平行四邊形法則作出F1與F2的合力,與實際合力對照,相距多遠,差距大不大。
總結:可見互成角度的兩個力的合成,不是簡單的斤兩個力相加減,而是用表示兩個力的有向線段為鄰邊作平行四邊形,這兩鄰邊之間的對角線就表示合力的大小和方向。這就要平行四邊形定則。以后我們還要利用這個定則進行速度、加速度等的合成,只要是矢量的合成、就遵從平行四邊形定則。
如果在實驗中,對角線與合力相距比較遠,那就找一找原因,是否有錯誤操作,即使操作完全正確,也會有實驗誤差,也不會完全重合。
這種情況很正常,一個規律的得出要很多人在很長時間里,進行許多此實驗才總結出來,并不是一次實驗就能得到。
3、運用平行四邊形定則求互成角度的兩個力的合力。
例:力F1=45N,方向水平向右。力F2=60N,方向豎直向上,用作圖法求解合力F的大小和方向。
解:選擇某一標度,利用0.5cm的長度表示15N的力,作出力的平行四邊形,用刻度尺量出對角線的長度L,利用F=15N×
L 即可求出。0.5 教師要在黑板上板演示。
(1)鞏固訓練:(出示投影片)
兩個力互成30°角,大小分別為90N和120N,用作圖法求出合力的大小和方向。
(2)如果是三個共點力作用在物體上,又如何求他們的合力呢?為什么可以這樣求?
學生討論會得到:先求出任意兩個力的合力,再求出這個合力跟第三個力的合力,直到把所有的力都合成進去,就得到其合力。因為每一次合成都遵從每兩力與其合力產生共同效果的思想,所以可以這樣合成。
(3)請同學完成P13的思考與討論。
提問,如果兩個分力F1、F2,他們的夾角不定,求其合力的范圍。(用作圖法)
同學們用作圖法得到:
Fmax=F1+F2(兩力夾角為0°)
Fmin=F1-F2(兩力夾角為180°,F合于大的方向一致)夾角在0°——180°之間,后介于 Fmin與Fmax之間。
總結:
1、兩個供電力的合力大于等于二力之差,小于等于二力之和。
2、合力F可大于某一分力,也可以小于某一分力。
三、小結
這節課主要掌握利用平行四邊形定則,用作圖法求兩共點力的合力,并且用作圖法得出兩力夾角不定的情況下,F合取值范圍,我們下課后要多動手練習,掌握這種方法。
四、作業
1、P14 3、4
2、有F1=5N,F2=8N,F3=10N,他們之間的夾角可以任意改變,求他們的最大合力和最小合力。
第二篇:.4《力的合成》公開課教案-新人教 必修1.
公開課說課材料<<力的合成>>
本節課要達到的知識目標是:
1、理解力的合成和合力的概念;
2、掌握力的平行四邊形定則,會用作圖法求共點力的合力。
3、要求知道合力的大小與分力間夾角的關系。能力目標是培養學生動手能力、物理思維能力;德育目標:在實驗的過程中,掌握正確的方法,結果要符合實驗數據,培養學生實事求是的求實精神。
本節課內容比較抽象,因此借處于多媒體演示是十分必要的,通過實驗歸納法和多媒體演示可以將抽象的內容變得直觀,通過多個角度刺激學生的感觀,讓學生掌握所學內容;本節課通過不斷地引申將所教內容不斷深化,分階段、分臺階地引導學生掌握所學內容,完成學習的任務。
本單元是在前面力的初步概念的基礎上,通過實驗分析歸納出力的平行四邊形定則.明確提出力是矢量,并指出平行四邊形定則是矢量合成、分解的普遍規律.
矢量概念是高中物理教學中引進的重要概念之一,也是高中物理難教難學的原因之一.必修教材對矢量的教學要求較低,如:不引入矢量符號,不要求用余弦定理解斜三角形問題等.這是教材降低高一物理學習的臺階的措施之一.
把有大小有方向的量叫矢量是矢量的一種粗淺的說法,這不是矢量的定義.矢量與標量的根本區別在于它們的運算法則不同.標量的合成是代數加法,矢量的合成是平行四邊形定則.很好地掌握平行四邊形定則是正確理解矢量概念的核心.平行四邊形定則是研究以后各章內容的基礎.
考慮到學生第一次接觸矢量概念時會遇到許多困難,我們要注意聯系學生實際來確定本單元的教學目的.學生在以后的學習中要多次應用平行四邊形定則,還有機會進一步鞏固提高.
(2)合力和它的分力是等效代替關系,學生不易理解,是教學的難點.教材通過多個實例分析說明一個力的作用效果是可以與多個力共同作用的效果相同的,因此,一個力與作用效果相同的多個力之間是可以相互代替的,從而引出合力和分力、合成和分解的概念.教學中還可以舉如圖1-7所示的一個人提桶與兩個人提桶的例子,并用圖1-8的受力圖,說明F與F1、F2的等效代替關系.
我們通常說力作用于物體會產生兩個效果:形變效果和產生加速度的效果.教材圖1-15的演示是利用力的平衡,指的是產生加速度的效果相同(a=0).學生實驗則是利用力的形變的效果相同.但是,在教學中勿需對力的效果問題多加什么說明,學生也是能夠接受的.
(3)“力的合成”一節的重點是力的平行四邊形定則.
教材先介紹同一直線上兩個分力的合力的求法,這些內容學生是比較容易接受的.
力的合成的平行四邊形定則應在實驗的基礎上提出來.我們可以把演示實驗和學生實驗很好地結合起來.現提供兩種可能的教學方法.一種以教師講解為主,教師先通過教材圖1-15的演示實驗,分析綜合提出平行四邊形定則,再讓學生通過學生實驗驗證平行四邊形定則.另一種方法以學生通過實驗探索為主,在教師舉例說明合力的等效性后提出問題:合力與分力間有什么關系?指出可通過實驗來尋求關系,也就是尋求規律.讓同學按教材圖1-15做2~3次實驗,用力的圖示法畫出合力、分力.同學可清楚地看到合力不等于分力的代數和.教師再讓學生根據合力、分力的圖示,猜想一下合力與分力間是什么關系?如果學生不好猜想,可再做1~2次實驗.在得出合力、分力間可能符合平行四邊形定則的猜想后教師應該指出,我們必須進一步做多種盡可能精確的實驗來檢驗猜想是否正確.接著讓學生按學生實驗一的裝置仔細做實驗,要求實驗盡量準確.教師說明實驗的誤差是不可避免的.這樣,學生可以自己在實驗探索的過程中逐步得出平行四邊形定則.學生經過自己的探索獲得的知識,不但可以使學得的知識終生難忘,還可以提高他們學習物理的興趣和培養他們的思維能力.
學生應該準確掌握平行四邊形定則的內容.要作出一個正確的平行四邊形,應注意分力、合力的作用點相同,分力、合力的比例要適當,虛線、實線要分清.用平行四邊形定則求合力,可用作圖法,也可用解直角三角形的方法進行計算.本節教材的例題詳細介紹了這兩種方法,教學中可以通過例題讓學生比較兩種方法的特點.作圖法直觀、簡單,但不夠精確.計算法精確,但比較麻煩.要讓學生體會到計算時也要作平行四邊形,只不過作平行四邊形時不用取標度、各邊的長度不用太嚴格.因此,正確地作出平行四邊形是基礎.計算法,只要求用直角三角形的知識,從兩個分力的夾角為90°開始,再擴大到合力跟兩個分力中的一個分力垂直的情況.教材不要求講三角形法.
第三篇:高中物理必修1教案-《力的合成》案例
力的合成案例分析
一、教學內容分析
1.內容與地位
在《普通高中物理課程標準》共同必修模塊物理一的內容標準中涉及本節內容有“通過實驗,理解力的合成與分解,區分矢量與標量,用力的合成與分解分析日常生活中的問題”。該條目要求學生通過實驗對力的合成與分解的學習應達到理解的水平,并能用力的合成與分解分析日常生活中的問題,這體現了關注物理與生產、生活的聯系。
“力的合成”這一節研究的是力的等效關系,依據等效思想總結出力的平行四邊形定則。教學中應讓學生體會運用“等效” 思想研究問題是物理學研究中的一種重要方法。平行四邊形定則是矢量運算普遍遵循的法則,而矢量運算貫穿高中物理始終,因此,本節內容為以后學習速度、速度的變化,動量、動量的變化等矢量及其運算奠定了基礎,它具有承上啟下的作用。教學設計應注重學生知識的形成過程和對知識的真正理解。采用實驗探究的學習方式,培養學生收集信息、處理信息、分析論證的能力,養成事實求實的科學態度和良好的合作習慣。
2. 教學目標
1)力的效果正確理解和掌握合力和分力的概念;
2)過實驗探究平行四邊形定則,能應用平行四邊形法則分析合力和分力的的關系; 3)用作圖法求合力,會用直角三角形知識計算合力;
4)培養實驗動手能力及分析實驗數據能力,能運用等效的方法解決問題的能力; 5)養成良好的思維習慣和實事求是的科學態度。3.教學重點、難點
1)本節課的重點是通過實驗探究歸納總結出力的平行四邊形法則
2)能從力的效果正確理解和掌握合力和分力的概念是本節課的難點;同時,由代數求和擴充到矢量求和,既是知識的跨越,也是概念的延伸,必然給初學者帶來難度。
二、案例設計
1.引入教學:正確理解和掌握合力和分力的概念 教師:經驗告訴我們,一個砝碼可以用一根細線提起來,也可以用兩根細線提起來,其效果完全一樣,如圖1所示。如果一個力作用在物體上產生的效果跟幾個力共同作用在物體上產生的效果相同,這個力就叫做那幾個力的合力,而那幾個力就叫做這個力的分力。上例中F就是F1、F2的合力,F1、F2就是F的分力。求F1、F2兩個力的合力F的過程,就叫做二力的合成。
2.問題情境創設:取一個質量較大的砝碼放在桌面上.要用細棉線把它提起來,用一根線易斷還是兩根線易斷?
預測:學生可能回答是一根線易斷。
實驗演示:用一根細線可將砝碼穩穩地提起,而用兩根同樣的細線(故意使兩線間有一較大夾角)提砝碼時,細線斷開了.
教師問:為什么兩根線的作用效果反而不如一根線呢?
說明:這一“懸念”的創設在學生的大腦里立即產生了撞擊,思維被迅速地激活,學生的求知欲望油然而升。
3. 引入課題:互成角度的兩個力的合力跟兩個分力的關系 教師問:同學們猜測一下合力和分力之間可能存在什么關系?
預測:合力大小比每個分力大小都大?
合力大小等于兩分力大小之和? 合力大小總小于兩分力大小之和?
合力和兩分力的關系構成平行四邊形?合力為其中一條對角線? ······
教師:今天我們要通過實驗來研究這個問題。
4.請同學們根據所提供的實驗器材,設計一個能證實自己猜想的實驗方案
[實驗器材] ①木板一塊;②彈簧秤兩個;③細繩兩段;④橡皮條一段;⑤白紙;⑥鉛筆;⑦尺;⑧量角器;⑨圖釘。
說明:彈簧秤可以只用一個,分別測出兩個分力,雖然操作較麻煩,但可避免兩個測力計的不一致性帶來的系統誤差。
(增加師生互動的過程,描述學生是怎樣討論發現問題,最終形成正確的方案)啟發學生:用橡皮筋來表示力的作用效果,將橡皮筋一端固定在M點,第一次用互成角度的兩個力F1、F2共同作用,將橡皮筋的另一端拉到O點;第二次只用一個力,也將橡皮筋的另一端拉到O點。如圖
1、圖2。
由于兩次產生的效果相同(都將橡皮筋的另一端拉到O點),圖2所示的F就是圖1所示的那兩個力F1、F2的合力,而F1、F2就叫這個力F的分力。
教師問:那么怎樣確定兩個分力F1、F2的大小、方向呢? 啟發學生:
①確定分力的大小:(邊演示邊講解兩人如何分工合作)一位同學用兩只彈簧秤分別鉤掛細繩套,同時用力互成角度地拉橡皮筋,使橡皮筋的另一端伸長到O點;另一位同學用筆分別記下兩個彈簧秤的讀數。這就是分力的大小。同時提醒學生拉動橡皮筋時,要使兩只彈簧秤與木板平面平行。
②確定分力的方向:分力的方向分別沿細線方向,另一位同學用筆分別記下兩個彈簧秤的讀數的同時還要標記每條細線方向,標記每條細線方向的方法是使視線通過細線垂直于紙面,在細線下面的紙上用鉛筆點出兩個定點的位置,并使這兩個點的距離要盡量遠些,沿所標明的兩個定點畫出細線方向,即為分力的方向。
教師問:怎樣確定合力F的大小、方向呢?
引導學生回答:用一只彈簧秤通過細繩套也把橡皮筋拉到位置O,彈簧秤的讀數就是合力的大小,細繩的方向就是合力的方向。
確定合力的大小和方向:一位同學用一只彈簧秤通過細繩套也把橡皮筋拉到位置O,另一位同學用筆記下細繩的方向,并記下彈簧秤的讀數。這就是合力的方向、大小。注意強調前后兩次實驗O點應該重合。
5.學生分組動手實驗(觀察學生實驗情況)說明:經驗得知兩個分力F1、F2間夾角θ越大,用平行四邊形作圖得出的合力F的誤差也越大,所以實驗中不要把θ角取得太大,一般不大于90°為最佳,為了直觀地看出分力可能大于合力,可以使其中一次兩個分力的夾角大于120°。可將學生分成4組,θ角分別取30°、45°、60°、135°。
6.對實驗結果進行交流
到此為止,我們已經確定了兩個分力以及它們的合力的大小、方向。為了弄清楚兩個力的合力與分力的大小、方向的關系,我們可以用力的圖示法形象地將分力和合力的大小、方向表示出來。選擇適當的標準長度(3cm長的線段表示1N力),利用三角板,從O點開始,用力的圖示法分別表示兩個分力及合力的大小、方向。注意標準長度要一致。
選出典型,投影講評。7.總結實驗結果
經過前人多次的、精細的實驗,最后確認,對角線的長度、方向,跟合力的大小、方向一致,即對角線與合力重合,也就是說,對角線就表示F1、F2的合力。可見求互成角度的兩個力的合力,不是簡單地將兩個力相加減,而是(可以)用表示兩個力的有向線段為鄰邊作平行四邊形,這兩個鄰邊之間的對角線就表示合力的大小和方向。這就是平行四邊形定則。如圖5所示。
提問:有沒有同學實驗結果是對角線與合力相距比較遠?
有這種情況很正常,一個規律的得出,是由很多人在很長時間里,進行了許多次實驗,才能總結出來,并要經得起實踐檢驗。因此,一個規律,并不是通過一次實驗就能得到的。如果有同學實驗結果是對角線與合力相距比較遠,不要著急,課下我們一起來看看問題出在哪里。
9.小結
(1)互成角度的兩個力的合成,不是簡單地利用代數方法相加減,而是遵循平行四邊形定則。即合力F的大小不僅取決于兩個分力F1、F2的大小,而且取決于兩個分力的夾角。
現在,就來觀察一下合力與分力大小、方向的關系的動態情景。[電腦演示] 合力F與兩個分力F1、F2的大小的關系; 合力F與兩個分力F1、F2的夾角的關系。
說明:沒有條件的學校可用自制教具演示合力與分力大小、方向的關系的動態情景。
(2)如何求出三個分力F1、F2、F3的合力? 10.作業(略)
三、案例評析
1.本節課開始創設了一個問題情境:取一個質量較大的砝碼放在桌面上,要用細棉線把它提起來,用一根線易斷還是兩根線易斷?這個問題情境既是學生熟悉的現象,又能產生沖突,學生會產生強烈的求知欲望。
2.本節課的重點是通過實驗歸納總結出力的平行四邊形法則.矢量的運算法則是矢量概念的核心內容,又是學習物理學的基礎,對于初上高中的學生來說,是一個大的飛躍,學生剛開始接觸矢量的運算方法,定會出現許多困難,教師遵循學生的認知特點,從能夠感知和理解的日常現象和規律出發,引出合力與分力的概念,采用實驗探究的學習方式,通過“猜想、實驗、歸納總結”的過程,自己得出互成角度的兩個力的合成所遵循的平行四邊形定則。這一過程著重培養學生的分析論證的能力,養成科學態度和合作的良好習慣。教學設計注重了學生知識的形成過程和對知識的真正理解。
實際教學中,可能部分學生事先看了課本的結論,“猜測”、“探索”的成分會大大降低,更多的還是在“驗證”,但是學生經歷了親自動手探索的過程,不但可以使所學的知識得以領悟,還有利于提高他們學習物理的興趣。從這個意義上看,這個實驗的價值就不言而喻了。
第四篇:人教版高中物理必修1說課稿:《力的合成》
人教版高中物理必修1說課稿:《力的合成》
(一)本節內容的地位
本節是高中物理必修1第三章第四節內容,是矢量合成的基本法則,高初中物理的最大區別就在于矢量及其運算。平行四邊形法則、三角形法則是解決矢量問題的基礎和工具,力的合成不過關,后續課對牛頓第二定律、物體平衡、動量定理的理解和動能定理的應用都無從談起,電場磁場的疊加就不能得心應手。另一方面,這節課又讓學生體會到物理學的一種重要的思想---等效代替的思想,前邊學習習近平均速度時,學生已經有了初步的體會,但仍很朦朧,仍很狹隘,需要進一步開闊,后續教材中交流電的有效值的學習,就體現了這樣的思想。因此這節課在物理學中的地位和作用至關重要。
(二)“三維”目標的確立
1、三維目標的確定,從以下幾個方面來認識和理解: 1)知識與能力目標:
a、理解合力與分力的概念。
b、會用平行四邊形定則、三角形法則進行力的合成。
c、通過力的合成的探究過程,培養學生實驗能力,理解問題的能力,應用數學知識解決物理問題的能力。
2)過程與方法目標:樹立等效代替觀點,建立等效思想,這是非常重要的處理問題的思想。
3)情感態度與價值觀目標:探究求合力的過程,通過學生分組做,主動參與探究尋找規律,可以培養學生良好的學習習慣和嚴謹認真的科學態度。
3、重點、難點認識
a、按同一標度在O點作出F1、F2和F的力的圖示。
b、由你作出的合力的圖示和兩個分力的圖示,你能猜想出它們兩者之間所遵從的法則嗎?
這樣,既可以加強實驗教學,培養學生思維能力,變直接給出為教師指導下實驗探索,又激發學生的學習興趣,培養動手操作能力。
(三)課堂練習與思考總結出:
通過教具及課件演示:當兩個分力的大小一定,夾角從00到1800的變化過程,合力如何變化?
總結出:合力可以小于分力;合力可以大于分力;合力可以等于分力;兩分力的合力最大值,最小值;兩分力大小一定,夾角0~180度時,合力如何變化?
(四)布置作業:
第五篇:2018年高中物理必修一教案:3.4 力的合成
3.4 力的合成
【教學目標】
一、知識與技能
1.掌握力的平行四邊形定則,知道它是力的合成的基本規律。
2.初步運用力的平行四邊形定則求解共點力的合力;能從力的作用效果理解力的合成。掌握合力與分力的概念。
3.會用作圖法求解兩個共點力的合力;并能判斷其合力隨夾角的變化情況,掌握合力的變化范圍,會用直角三角形知識求合力。
二、過程與方法
1.能夠通過實驗演示歸納出互成角度的兩個共點力的合成遵循平行四邊形定則。
2.培養學生動手操作能力、物理思維能力和科學態度、觀察能力、分析能力、協作能力、創新思維能力、表達能力。
3.培養學生設計實驗、觀察實驗現象、探索規律、歸納總結的研究問題的方法的能力。
三、情感、態度與價值觀
1.培養學生的物理思維能力和科學研究的態度。
2.培養學生熱愛生活、事實求是的科學態度,激發學生探索與創新的意識。3.培養學生合作、交流、互助的精神。【教學重點】
1.通過實驗歸納出力的平行四邊形定則。2.力的平行四邊形定則的理解和應用。【教學難點】
1.對物體進行簡單的受力分析、通過作圖法確定合力 2.合力與分力間的等效替代關系,尤其是合力的大小隨兩個分力之間夾角變化的關系。【課時安排】 1課時
【教學過程】
一、引入新課
教師活動:請兩位同學到講臺前,讓一位同學提起重為200N的一桶水,請下面同學分析該同學施加的提水的力為多大?然后請兩同學一起提起水桶,請同學們一起分析提水桶的有幾個力?從效果上看跟剛才用一個力提一樣嗎?
學生活動:觀看兩位同學的操作,同時考慮并回答教師的問題。
點評:通過實踐體驗,讓學生體會一個力的作用效果與兩個或更多力的作用效果相同、目的是激發學生學習興趣,引導學生體會等效觀點。
教師活動:引導學生思考:生活中還有哪些事例是說明幾個力與一個力的作用效果相同的?
學生活動:思考討論列舉實際例子:用兩條細繩吊著日光燈、很多只狗拉著雪撬前進、抗洪救災中解放軍搬沙袋、打夯等。
點評:通過列舉生活中的實例,進一步體會一個力可以與幾個力的作用效果相同。培養學生觀察生活的能力,同時激發學生對生活的熱愛。
教師活動:啟發引導同學找出這些例子的共性,給出合力和分力的概念。學生活動:積極思考,領會合力、分力的等效替代關系。
二、新課講授
1.力的合成
教師活動:教師出具合力與分力關系模擬演示器,告訴學生有關的器材,以及實驗的目的,讓學生自己設計一個實驗來探究求合力的方法(學生可能提出好多不同的設計方案,教師要引導學生選擇其中的最佳方案)。教師可提出如下問題:在這個實驗中合力與分力等效的標志是什么?(橡皮條的伸長量相等)然后教師可讓學生(2~3人)自告奮勇去前面操作,下面的學生觀察,引導學生找出操作同學的不妥之處。在實驗結果的處理時,引導學生先做出各力的圖示,讓操作的同學和下面同學一起討論合力與分力之間的關系。(學生此時也可能有很多種猜想,比如:把兩個力直接加起來等。教師可參與學生的討論,篩選出有一定道理的猜想)
學生活動:根據老師出示的合力與分力關系模擬演示器,思考:在這個實驗中研究什么問題?在這個實驗中合力與分力等效的標志是什么?用什么樣的方案去探究?然后與鄰近的同學交換一下意見。
學生代表到前面去做實驗的時候,同學們要認真觀察,并與自己設計的方案相比較,看哪個方案更好一些。同時要找一下前面同學的操作有無不恰當的地方,并友好地提出來。當操作的同學根據實驗結果畫出力的圖示時,同學們要積極思考:合力與分力的大小是什么關系,并形成自己的猜想結論。
點評:探究力的合成的平行四邊形定則,培養學生實驗探究的能力。
學生對于合力和分力的大小關系的猜想,教師應當充分尊重,而不要怕麻煩,要讓學生的實驗探索落到實處。教師在教學中會發現:學生的思維有時很睿智,教師時常會有驚喜的發現(為學生的聰明而高興)。
教師點評:學生的猜想是否正確,教師要給學生驗證的機會:讓學生進行分組實驗,測量三組數據,處理完后得出自己驗證的結論,即原來的猜想是否正確。讓學生自己選出各組的代表,把實驗的情況進行匯報,教師和學生一起進行歸納總結。最后得出求合力的方法一一平行四邊形定則。
在上述過程中教師要引導學生對各組的操作情況、數據處理、語言表述等進行評價和分析。
學生活動:根據學生自己的猜想,利用課桌上儀器進行實驗驗證,測量三組數據進行處理,看結果如何。(實驗過程中同學之間要團結協作,密切配合),各組的學生代表要在同學們面前陳述本組的實驗結論,和其他組的情況相比較,最后全班同學一起得出求合力的方法。
點評:驗證探究的結果是否正確。培養學生科學的思維方法——探究、驗證,以及嚴謹的科學態度。
教師活動:教師提問:請同學們用比較準確而又簡捷的語言表述出平行四邊形定則。學生活動:積極思考并回答老師的問題。
點評:概括得出平行四邊形定則,培養學生抽象和概括的能力。
教師活動:教師提出如下問題:力F1=45N,方問水平向右。F2=60 N,方向豎直向上。求這兩個力的合力F的大小和方向。若F1和F2的方向相反(夾角為180°),求其合力的大小和方向;若F1和F2的方向相同(夾角為0°),情況又怎樣?
進一步引導學生思考:兩個力F1、F2、的合力F的大小和方向隨著F1、F2、的夾角變化而如何變化?
學生得出結論后,教師可出示多媒體課件演示: θ= 0°;0°<θ<90°;θ= 180°;90°<θ<180°;θ從0°到180°變化,合力F的大小變化。什么情況下合力最大?最大值為多大?什么情況下合力最小?最小值為多大? 合力F是否總大于原來兩個力F1、F2、?
當F1、F2、相等時:θ= 0°;θ<60°;θ= 90°;θ=180°的情況。
學生活動:解答老師提出的問題、注意做題態度要嚴謹認真。
思考:兩個力F1、F2、的合力F的大小和方向隨著 F1、F2、的夾角變化而如何變化?合力F的大小在一個什么樣的范圍內變化?
認真觀察老師提供的課件內容,驗證自己得到的結論。
點評:尋找合力F的大小和分力F1、F2、間夾角的關系,培養學生應用知識的能力以及發散思維的能力。
教師活動:教師啟發學生思考:在上述問題中,即:F1=45N,方問水平向右。F2=60 N,方向豎直向上。求這兩個力的合力F的大小和方向。能否不用圖示法而用其它的方法求?如何求?
學生活動:學生思考后回答:可以。可以用直角三角形的邊角關系求解。然后學生計算求出。
點評:方法擴展,培養學生解決問題的能力。
不論是多么重要的結論,教師都不要取代學生,一切的思維活動教師都要巧妙引導,讓學生得出。
教師活動:教師在學生初步知道求兩個力的合力的方法后進一步提出拓展問題:一般情況下物體都受到多個力作用,那么如何求這些力的合力?
學生活動:學生思考教師提出的問題,然后不難想到:可以用平行四邊形定則求出它們的合力:先求出任意兩個力的合力.再求出這個合力跟第三個力的合力,直到把所有的力都合成進去,最后得到的結果就是這些力的合力。
點評:由兩個力合成擴展到多個力合成,培養學生發散思維能力和創新能力。2.共點力 教師活動:教師讓學生自學共點力的概念,然后讓學生回答如下問題以檢驗其自學情況: 1.什么樣的力是共點力?
2.你認為在掌握共點力的概念時應注意些什么問題?
3.教師利用計算機網絡出示圖片:大吊車吊起物體;人擔水;舉重;比薩斜塔等。吊車吊起物體時鉤子受的力為共點力嗎?人擔水時擔子受到的力為共點力嗎?舉重運動員舉起的重物受到的力為共點力嗎?比薩斜塔受幾個力作用?它們是共點力嗎?
4.力的合成的平行四邊形定則有沒有適用條件?適用于什么情況?
學生活動:學生認真看書,掌握共點力的概念,并回答老師提出的問題,在回答過程中進一步加深對共點力的理解并搞清它們的適用條件――只適用于共點力。
點評:學生掌握共點力的概念,培養學生自學和分析能力。教師活動:教師出示課堂練習(見實例探究),學生先獨立完成(起自測作用),然后討論,有些問題可有多種解法,引導學生找出最佳解題方法。
學生活動:保質保量地完成課堂練習,自我評價本節課學習的情況。點評:在應用中加深對所學知識的理解,培養學生應用知識的能力。
三、課堂總結、點評
教師活動:讓學生概括總結本節的內容。請一個同學到黑板上總結,其他同學在筆記本上總結,然后請同學評價黑板上的小結內容。
學生活動:認真總結概括本節內容,并把自己這節課的體會寫下來、比較黑板上的小結和自己的小結,看誰的更好,好在什么地方。
點評:總結課堂內容,培養學生概括總結能力。
教師要放開,計學生自己總結所學內容,允許內容的順序不同,從而構建他們自己的知識框架。