第一篇:物理:3.4《力的合成》教案(新人教版必修1)
有什么樣的關(guān)系?我們通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)研究這個(gè)問(wèn)題。首先,應(yīng)該確定兩個(gè)分力的大小、方向;再確定合力的大小、方向;然后才能研究合力與兩個(gè)分力的大小、方向的關(guān)系。那么怎樣確定兩個(gè)分力風(fēng)、F。的大小。方向呢? 啟發(fā)學(xué)生回答:用彈簧秤測(cè)量分力的大小,分力的方向分別沿細(xì)繩方向,即沿所標(biāo)明的虛線方向。[講解彈簧秤的使用] 在使用彈簧秤測(cè)量力的大小時(shí),首先,要觀察彈簧秤的零刻度及最小刻度,同時(shí)要注意彈簧秤的正確使用及正確的讀數(shù)方法。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(xué)用兩只彈簧秤分別鉤掛細(xì)繩套,同時(shí)用力互成角度地沿規(guī)定的方向拉橡皮筋,使橡皮筋的另一端伸長(zhǎng)到O點(diǎn);另一位同學(xué)用記號(hào)筆分別在相應(yīng)位登記下兩個(gè)彈簧秤的讀數(shù)。這就是分力的大小。注意:拉動(dòng)橡皮筋時(shí),要使兩只彈簧秤與木板平面平行。現(xiàn)在,請(qǐng)同學(xué)們觀察M點(diǎn)有沒(méi)有固定橡皮筋,規(guī)定的方向是不是明確,記錄用的油筆有沒(méi)有?用鐵夾子將木板固定在桌上。都準(zhǔn)備好之后,左邊同學(xué)技橡皮筋,右邊同學(xué)讀數(shù)并記錄數(shù)據(jù),測(cè)量?jī)蓚€(gè)分力的大小,測(cè)量完之后請(qǐng)舉手![指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn)I 提問(wèn):怎樣確定合力F的大小、方向呢? 引導(dǎo)學(xué)生回答:用一只彈簧秤通過(guò)細(xì)繩套也把橡皮筋拉到位置O,彈簧秤的讀數(shù)就是合力的大小,細(xì)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(xué)用一只彈簧秤通過(guò)細(xì)繩套也把橡皮筋拉到位置O,另一位同學(xué)用記號(hào)筆記下細(xì)繩的方向,并在相應(yīng)位置記下彈簧秤的讀數(shù)。這就是合力的方向、大小。注意前后兩次實(shí)驗(yàn)O點(diǎn)應(yīng)該重合。現(xiàn)在,請(qǐng)右邊同學(xué)技橡皮筋,左邊同學(xué)讀數(shù)并記錄數(shù)據(jù),確定合力的大小和方向。[視察學(xué)生實(shí)驗(yàn)情況〕 到此為止,我們已經(jīng)確定了兩個(gè)分力以及它們的合力的大小、方向。為了弄清楚兩個(gè)力的合力與分力的大小、方向的關(guān)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(lái)。[數(shù)據(jù)處理] l)用力的圖示法分別表示分力及合力:選擇適當(dāng)?shù)臉?biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度(3cm長(zhǎng)的線段表示IN力),利用三角板,從O點(diǎn)開(kāi)始,用力的圖示法分別表示兩個(gè)分力及合力的大小、方向。注意標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度要一致。如圖所示,有向線段OA、OB、OC分別表示兩個(gè)分力及合力。3.4 力的合成 教案
一、教學(xué)目標(biāo) 1.利用實(shí)驗(yàn)歸納法,得出互成角度的兩個(gè)力的合成遵循平行四邊形定則,并能初步運(yùn)用平行四邊形定則求合力。2培養(yǎng)動(dòng)手操作能力、物理思維能力和科學(xué)態(tài)度。
二、重點(diǎn)與難點(diǎn)分析 通過(guò)探索性實(shí)驗(yàn),歸納出互成角度的兩個(gè)力的合成遵循平行四邊形定則。
三、教學(xué)器材 教師用器材:平行四邊形定則實(shí)驗(yàn)器、鉤碼(12個(gè))、細(xì)線若干、彈簧秤(3只)、橡皮筋(3條)、方木板(l塊)、平行四邊形定則演示器(2個(gè))、投影(1套)、微機(jī)(l套)、三角板(2個(gè))。學(xué)生用器材30套,每套包括:方木板(l塊)、彈簧秤(2個(gè))、橡皮筋(1條)、8開(kāi)白紙(l張)、50cm細(xì)線(l根)、圖釘(1個(gè))、有刻度的三角板(2個(gè))、記號(hào)筆(l支)、大鐵夾(l個(gè))。
四、主要教學(xué)過(guò)程 l.引入教學(xué) 「復(fù)習(xí)與提問(wèn)」 在初中,我們學(xué)過(guò)“一個(gè)力產(chǎn)生的效果,與兩個(gè)力共同作用產(chǎn)生的效果相同,這個(gè)力就叫做那兩個(gè)力的合力,求兩個(gè)力的合力叫做二力的合成。提問(wèn):已知同一直線上的兩個(gè)力風(fēng)、F。的大小分別為ZN、3N,如果民、F。的方向相同,那以它們的合力大小是多少?合力沿什么方向? 引導(dǎo)回答:SN,方向與民、F。的方向相同。進(jìn)一步提問(wèn):如果民、F。的方向相反,那么它們的合力大小是多少?合力沿什么方向?(IN,方向與較大的那個(gè)力的方向相同。)(板書(shū))同一直線上兩個(gè)力的合力,與兩個(gè)力的大小、方向兩個(gè)因素有關(guān)。并講述這就是初中所學(xué)的“同一直線上二力的合成。”(投影 1)在現(xiàn)實(shí)生活中,有這樣的例子:兩位同學(xué)沿不同方向共同用力提住一袋上石,解放軍戰(zhàn)士一人也能提住同一袋上石。(演示1)將橡皮筋一端固定在M點(diǎn),用互成角度的兩個(gè)力只、F共同作用,將橡皮筋的另一端拉到O點(diǎn);如果我們只用一個(gè)力,也可以將橡皮筋的另一瑞拉到O點(diǎn)。如圖
1、圖2所示。一個(gè)力F產(chǎn)生的效果,與兩個(gè)力幾、F。共同作用產(chǎn)生的效果相同,這個(gè)力F就叫做那兩個(gè)力幾、F的合力,而那兩個(gè)力幾、F就叫這個(gè)力F的分力。求見(jiàn)、尼兩個(gè)力的合力F,也叫做Th力的合成。如圖3所示。與初中的二力合成不同的是,鳳、F不在同一直線上,而是互成角度。這節(jié)課我們就來(lái)研究互成角度的兩個(gè)力的合成(板書(shū):1.5力的合成)[過(guò)渡〕同一直線上兩個(gè)力的合力,跟兩個(gè)力的大小、方向兩個(gè)因素有關(guān)。那么,(板書(shū))互成角度的兩個(gè)力的合力跟兩個(gè)力的哪些因素有關(guān)呢? 2.新課教學(xué) 提問(wèn):互成角度的兩個(gè)力的合力與分力的大小、方向是否有關(guān)?如果有關(guān),又 現(xiàn)在,請(qǐng)同學(xué)們用力的圖示法將自己測(cè)量的分力和合力分別表示出來(lái)。提問(wèn):分力的大小分別等于多少?合力的大小等于多少? 進(jìn)一步提問(wèn):由此看來(lái),互成角度的兩個(gè)力的合成,不能簡(jiǎn)單地利用代數(shù)方法相加減。那么合力與分力的大小、方向究竟有什么關(guān)系呢? 同學(xué)們仔細(xì)看看,O、A、C、B的位置關(guān)系有什么特點(diǎn)?
(停頓20秒,引導(dǎo)同學(xué)猜出)O、A、C、B好像是一個(gè)平行四邊形的四個(gè)頂點(diǎn)。OC好像是這個(gè)平行四邊形的對(duì)角線。教師解說(shuō):OC好像是這個(gè)平行四邊形的對(duì)角線,這畢竟是一種猜測(cè),究竟OC是不是這個(gè)平行四邊形的對(duì)角錢(qián)呢?我們可以以O(shè)A、OB為鄰邊作平行四邊形OACB,看平行四邊形的對(duì)角線與OC是否重合。2)用兩個(gè)三角板,以表示兩個(gè)分力的有向線段OA、OB為鄰邊,用虛線作平行四邊形OACB。(示范。強(qiáng)調(diào)鄰邊,利用兩個(gè)三角極作平行四邊形。)現(xiàn)在請(qǐng)同學(xué)們以自己所得的OA、OB為鄰邊,作平行四邊形,并連接OA、OB之間的對(duì)角線。3)同學(xué)操作,教師指導(dǎo),選出典型,投影講評(píng)。4)比較平行四邊形的對(duì)角線和合力,發(fā)現(xiàn)對(duì)角線與合力很接近。5)四組同學(xué)所得結(jié)果都是結(jié)論4),教師所得實(shí)驗(yàn)結(jié)果也是結(jié)論4),那么結(jié)論4)是不是普遍的呢? 6)經(jīng)過(guò)前人們很多次的、精細(xì)的實(shí)驗(yàn),最后確認(rèn),對(duì)角 線的長(zhǎng)度、方向,跟合力的大小、方向一致,即對(duì)角線與合力重合,也就是說(shuō),對(duì)角線就表示幾、Fz的合力。可見(jiàn)求互成角度的兩個(gè)力的合力,木是簡(jiǎn)單地將兩個(gè)力 相加減,而是(可以)用表示兩個(gè)力的有向線段為鄰邊作平行 四邊形,這兩個(gè)鄰邊之間的對(duì)角錢(qián)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(wèn):有沒(méi)有同學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果是對(duì)角線與合力相距比較遠(yuǎn)? 有這種情況很正常,一個(gè)規(guī)律的得出,是由很多人在很長(zhǎng)時(shí)間里,進(jìn)行了許多次實(shí)驗(yàn),才能總結(jié)出來(lái),并要經(jīng)得起實(shí)踐檢驗(yàn)。因此,一個(gè)規(guī)律,并木是通過(guò)一次實(shí)驗(yàn)就能得到的。如果有同學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果是對(duì)角線與合力相距比較遠(yuǎn),不要著急,課下我們一起來(lái)看看問(wèn)題出在哪里。現(xiàn)在我們就用平行四邊形定則來(lái)求互成角度的兩個(gè)力的合力。3.練習(xí)(略)4.小結(jié)(1)互成角度的兩個(gè)力的合成,不是簡(jiǎn)單地利用代數(shù)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(gè)分力F1、F2的大小,而且取決于兩個(gè)分力的夾角。現(xiàn)在,就來(lái)觀察一下合力與分力大小、方向的關(guān)系的動(dòng)態(tài)情景。[電腦演示]合力F與兩個(gè)分力F1、F2的大小的關(guān)系; 合力F與兩個(gè)分力F1、F2的夾角的關(guān)系; [學(xué)生思考] 如果兩個(gè)分力的大小分別為F1、F2,兩個(gè)分力之間的夾角為θ,當(dāng)θ=0時(shí),它們的合力等于多少?當(dāng)θ=180時(shí),它們的合力又等于多少?(2)對(duì)平行四邊形定則的認(rèn)識(shí),是通過(guò)實(shí)驗(yàn)歸納法來(lái)完成的。實(shí)驗(yàn)歸納法的步驟是:提出問(wèn)題~設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、獲取數(shù)據(jù)、進(jìn)行數(shù)據(jù)分析~多次實(shí)驗(yàn)、歸納、總結(jié)~得出結(jié)論。5.作業(yè)(1)(略)(2)如圖6所示,有12個(gè)質(zhì)量相同的鉤碼,如圖掛放。AO、OB的夾角為什么等于 90”? 6.教學(xué)說(shuō)明 《力的合成》這一節(jié)課,我們一改傳統(tǒng)教學(xué)中的“驗(yàn)證性”實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式,采用“探索性”實(shí)驗(yàn)教學(xué)。讓學(xué)生在自己原有“同一直線上兩個(gè)力的合成”的知識(shí)基礎(chǔ)上,通過(guò)“猜測(cè)、實(shí)驗(yàn)、歸納、總結(jié)”的完整過(guò)程,自己得出“不在同一直線上的兩個(gè)力的合成”所遵循的“平行四邊形定則”。與此同時(shí),為了提高學(xué)生的學(xué)習(xí)品0質(zhì),我們還提出了方法目標(biāo)和德育目標(biāo)。讓學(xué)生在建立“平行四邊形定則”的過(guò)程中,體會(huì)到“實(shí)驗(yàn)歸納法”的一般原則。3.5 力的分解 教案 教學(xué)目標(biāo)
一、知識(shí)與技能 1。認(rèn)識(shí)力的分解與力的合成互為逆運(yùn)算,都是“力的等效替代”的思想,滿足力的平行四邊形定則。2。了解力的分解具有惟一性的條件,掌握按力的效果進(jìn)行力的分解的方法。
二、過(guò)程與方法 1。學(xué)生通過(guò)觀察、實(shí)驗(yàn)理解力的等效性,學(xué)會(huì)用作圖法和計(jì)算法處理問(wèn)題,學(xué)習(xí)用數(shù)學(xué)工具解決物理問(wèn)題的方法。
三、情感態(tài)度與價(jià)值觀 1。學(xué)習(xí)和領(lǐng)會(huì)“等效 2。通過(guò)力的合成和分立統(tǒng)一的觀點(diǎn)在物理學(xué)中教學(xué)重點(diǎn) 在具體問(wèn)題中正確確根據(jù)平行四邊形法則進(jìn)行力的分解。 教學(xué)難點(diǎn) 1。力的分解具有惟一性的條件,正確確定分力的方向。 教學(xué)過(guò)程
一、提出問(wèn)題 1。什么叫力的合成?2。如何求兩個(gè)互成角度的力的合力?
二、新課教學(xué)
(一)力的分解 演示:在黑板上固定一塊白色的硬紙板,再在硬紙板上固定一根黑色橡皮筋,在橡皮筋的另一端系上兩個(gè)結(jié),先用力F把結(jié)點(diǎn)拉到O點(diǎn),記下O點(diǎn)的位置。問(wèn)題:F1和F2共同作用的效果與F作用的效果是否相同?作用效果指什么?拉伸同樣長(zhǎng)度面而達(dá)到不同點(diǎn)是否為效果相同? 再用兩個(gè)力F1和F2作用于結(jié)點(diǎn),同樣將繩結(jié)拉到O點(diǎn)。 思考:能否在O點(diǎn)再作用個(gè)數(shù)更多的不同的力,使它們的作用效果與F的作用效果相同呢? 學(xué)生:可以。 總結(jié): 1。幾個(gè)力,如果它們產(chǎn)生的效果跟原來(lái)一個(gè)力產(chǎn)生的效果相同,這幾個(gè)力就叫做原來(lái)的那個(gè)力的分力。 2。求一個(gè)已知力的分力叫做力的分解。 3。力的分解是力的合成的逆運(yùn)算,力的分解遵循平行四邊形法則。 方法:把已知力作為平行四邊形的對(duì)角線,平行四邊形的鄰邊就是這個(gè)已知力的兩個(gè)分力。 討論: 1。如果兩個(gè)是否惟一確定?2。同一個(gè)力的分解是否是惟一的? 總結(jié):如果兩個(gè)分力確定,相當(dāng)分力確定,則合力 定力的作用效果,解的學(xué)習(xí),感受對(duì)的意義。 替代”的思想。
于平行四邊形兩鄰邊確定,則合力是惟一確定的(對(duì)角線惟一確定)。 同一個(gè)力可分解成無(wú)數(shù)對(duì)大小、方向不同的分力,因?yàn)橄嗤瑢?duì)角線的平行四邊形可有無(wú)數(shù)個(gè)。如圖所示 討論:那么要使一個(gè)力的分解是惟一的,對(duì)兩分力有什么要求? 得出:要使一個(gè)力的分解有惟一解有下列條件: ①已知兩個(gè)分力方向。 ②已知一個(gè)分力大小和方向。 教師:在實(shí)際進(jìn)行力的分解時(shí),我們應(yīng)根據(jù)力的作用效果進(jìn)行分解。
(二)力的分解實(shí)例分析: 例1:放在水平面的物體受到一個(gè)斜向上的力F,F(xiàn)與水平方向成θ角,如圖所示,試分解力F。 教師演示:取一塊粘有厚海棉的木板,水平放在桌面上,海棉上放一鐵塊 學(xué)生觀察:此時(shí)可看到海棉的凹陷。 提出問(wèn)題:用一斜向上的力拉鐵塊,海棉凹陷程度會(huì)發(fā)生什么變化?讓兩名學(xué)生上來(lái)演示并觀察結(jié)果。得出結(jié)論:此時(shí)觀察到海棉凹陷程度變小,同時(shí)鐵塊向前運(yùn)動(dòng)。 分析:斜向上的拉力F產(chǎn)生兩個(gè)效果:一是水平向前拉物體,二是豎直向上拉物體。所以根據(jù)力的作用效果可將F分解為沿水平方向的分力F1和沿豎直方向的分力F2,則力F1和F2的大小為:F1=Fcosθ,F(xiàn)2=Fsinθ。 拓展:如果將作用于物體上的力改為斜向下,你認(rèn)為該力產(chǎn)生什么效果? 學(xué)生活動(dòng):用帶有海棉的木塊與鐵塊進(jìn)行演示,并敘述力F產(chǎn)生的效果,然后據(jù)效果進(jìn)行分解。 例2:將一個(gè)物體放在斜面上,物體受到豎直向下的重力,重力產(chǎn)生什么樣的作用效果呢? 在前面實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,提出問(wèn)題:如何演示重力在斜面上產(chǎn)生的效果? 學(xué)生演示分析得出結(jié)論:放在斜面上的物體產(chǎn)生兩個(gè)效果。 效果一:使物體沿斜面下滑。效果二:使物體緊壓斜面。學(xué)生活動(dòng):叫兩名學(xué)生到前面據(jù)力的作用效果將重力進(jìn)行分解,其他同學(xué)在下面進(jìn)行。教師:指導(dǎo)學(xué)生在作圖時(shí)注意的問(wèn)題,力的分解圖要作得大一些,容易觀察。
三、小結(jié) 1。理解合力與分力的概念,及“等效替代”的物理思想 2。力的分解遵循平行四邊形定則:力的分解和力的合成互為逆運(yùn)算。 力的分解也遵守平行四邊形定則,一個(gè)力分解為兩個(gè)力時(shí),以該力為對(duì)角線的平行四邊形可以確定這兩個(gè)分力,顯然,共有一對(duì)角線的平行四邊形有無(wú)數(shù)組,因此一個(gè)力可分解為無(wú)數(shù)組大小方向不同的分力。 3。力的分解應(yīng)根據(jù)力的實(shí)際作用效果進(jìn)行。 備注:力的分解是解決問(wèn)題的一種手段,一個(gè)力應(yīng)該怎樣分解取決于解決問(wèn)題的需要。
四、作業(yè) 課本P15 練習(xí)五
五、板書(shū)設(shè)計(jì) 1。求一個(gè)已知力的分力叫力的分解 力 2。力的分解遵守平行四邊形法則 的 3。力的分解常根據(jù)力的作用效果進(jìn)行分解 分 4。在下列條件下,力的分解有惟一解 解 ①已知兩個(gè)力方向 ②已知一分力大小和方向 tanα=即F2=則 F2=10N×3.6cm1cm2=36N 解二:解析法 由三角形知識(shí)得:F2=F1+F2 2F1?F2?202?3022=36。1N F1202 ∴α=arctan?3F230=33° 本題總結(jié),鞏固結(jié)論:當(dāng)一個(gè)分力大小、方向都確定時(shí),力的分解也是惟一的。F1=Gsinθ,F(xiàn)2=Gcosθ。 分析討論: 當(dāng)斜面傾角θ增大時(shí),分析F1和F2如何變化? 隨θ角的增大,F(xiàn)1增大,F(xiàn)2減小。
(三)觀察生活,聯(lián)系實(shí)際 問(wèn)題:高大的橋要造很大的引橋? 學(xué)生討論:為什么要這樣做? 據(jù)剛才的討論,隨θ的增大、F1增大、F2減小,車(chē)輛上橋時(shí),分力F1阻礙車(chē)輛前進(jìn),車(chē)輛下橋時(shí),分力F1使車(chē)輛運(yùn)動(dòng)加快,為了行車(chē)方便與安全,高大的橋要造很長(zhǎng)的引橋,來(lái)減小橋面的坡度。 反饋訓(xùn)練: 已知力F方向豎直向下,大小為30N,它的一個(gè)分力水平向左,大小為20N,求另一個(gè)分力的大小和方向。學(xué)生活動(dòng):用平行四邊形法則進(jìn)行力的分解。 實(shí)物投影展示學(xué)生不同的解題過(guò)程: 解一:圖示法 用1cm長(zhǎng)的線段表示10N將合力F和一個(gè)分力F1圖示,如上圖所示,將F與F1箭頭端點(diǎn)用虛線相連,即平行四邊形另一對(duì)邊。
第二篇:3.4力的合成 教案
力的合成
一、對(duì)教材的認(rèn)識(shí)
(一)總體認(rèn)識(shí)
本節(jié)是高中物理必修課的第五節(jié),是學(xué)生在初中從未接觸過(guò)的全新內(nèi)容。等效觀點(diǎn)、力的合成等內(nèi)容,學(xué)生都感到別扭。力的合成是解決力學(xué)的基礎(chǔ)和工具,力的合成不過(guò)關(guān),后續(xù)課的學(xué)習(xí)中,對(duì)牛頓第二定律、物體平衡、動(dòng)量定理、動(dòng)能定理的理解和應(yīng)用都無(wú)從談起。如果力的合成的平行四邊形法則掌握不好,后續(xù)課程中的合成、電場(chǎng)磁場(chǎng)的疊加就不能得心應(yīng)手。這節(jié)課前接三種常見(jiàn)的力,后啟力的分解和力學(xué)的一些重要定律的應(yīng)用,因此這節(jié)課在物理學(xué)中的地位和作用至關(guān)重要,上好這節(jié)課決定了高中物理是開(kāi)門(mén)紅,還是開(kāi)門(mén)黑。
(二)對(duì)“力的合成”教材本身的認(rèn)識(shí)
1、從本節(jié)課教學(xué)目標(biāo)上來(lái)說(shuō),應(yīng)從以下幾個(gè)方面來(lái)認(rèn)識(shí)和理解:
①知識(shí)內(nèi)容目標(biāo):a)理解合力與分力的概念。
b)掌握力的合成。
c)會(huì)用力的合成的平行四邊形定則進(jìn)行力的合成。
②物理思想方法培養(yǎng)目標(biāo):樹(shù)立等效觀點(diǎn),建立等效思想,這是非常重要的處理問(wèn)題的思想,有利于理解交流電有效值。
③能力目標(biāo):這節(jié)課有利于培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ斫鈫?wèn)題的能力,應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決物理問(wèn)題的能力。
④德育目標(biāo):可以實(shí)現(xiàn)實(shí)事求是、堅(jiān)持內(nèi)容與形式的統(tǒng)一的辯證唯物主義思想教育。作畫(huà)法求合力要規(guī)范,可以培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度。
2、從該教材在整個(gè)中學(xué)物理的知識(shí)體系中的地位來(lái)看: ①牛頓第二定律中的加速度是合力產(chǎn)生的加速度,動(dòng)量定理的沖量是合外力的沖量,動(dòng)能定理中的功是合外力做的功,物理平衡的平衡條件是合外力為零,所有這些規(guī)律的理解和應(yīng)用都是以力的為基礎(chǔ)的。設(shè)想把力的合成這一節(jié)去掉,整個(gè)力學(xué)還能進(jìn)行下去嗎?
②分解和正交分配是利用等效代替的思想解決問(wèn)題,但這離不開(kāi)平行四邊形定則,更重要的是正交分配的歸宿是為了求合力。
③本教材還可以為以后理解運(yùn)動(dòng)合成、場(chǎng)的疊加奠定基礎(chǔ)。
④力學(xué)之所以難,就在于矢量太多(中學(xué)物理中一共10個(gè),力學(xué)有8個(gè)),善于并掌握好矢量的計(jì)算,是突破力學(xué)難點(diǎn)的一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題。
3、從教材大綱和考試說(shuō)明來(lái)看:
這部分教材都定格B層次要求,在考試中也經(jīng)常出現(xiàn),例如1993年,1994年,1995年,1997年高考內(nèi)容都有這方面的考查。這是命題者對(duì)該節(jié)內(nèi)容重要性有足夠認(rèn)識(shí)后的一個(gè)必然結(jié)果。
4、從教材重點(diǎn)、難點(diǎn)來(lái)看:
因?yàn)閷W(xué)生習(xí)慣于代數(shù)運(yùn)算,產(chǎn)生定勢(shì)思維,所以對(duì)矢量運(yùn)算特別不習(xí)慣,不易接受。因此在作用效果相同的基礎(chǔ)上理解合力與分力的關(guān)系,理解平行四邊形定則,是教材的難點(diǎn)。平行四邊形定則的探索應(yīng)用是教材的重點(diǎn)。所以,無(wú)論從課堂講解,還是實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)操作、習(xí)題練習(xí)、課后作業(yè)等,都應(yīng)圍繞平行四邊形定則展開(kāi)。
5、教材編者意圖是:
力的概念與三種常見(jiàn)的力的之后就安排了力的合成,這是高中物理教學(xué)中的第一個(gè)嶄新內(nèi)容。各種教材無(wú)論怎樣改革,都沒(méi)改變這一點(diǎn),這就是編者要叢學(xué)習(xí)興趣上,從時(shí)間安排上,強(qiáng)調(diào)力的合成的工具和基礎(chǔ)地位,顯示了編者要搬開(kāi)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的第一個(gè)攔路虎的決心和對(duì)其重要性的認(rèn)識(shí)。
二、對(duì)教學(xué)方法的選擇的認(rèn)識(shí)
(1)矢量合成是重點(diǎn)也是難點(diǎn),要讓學(xué)生心悅誠(chéng)服地接受平行四邊形定則,增加學(xué)生的感性認(rèn)識(shí),發(fā)展學(xué)生的感知能力,就要讓學(xué)生親自實(shí)驗(yàn)探索,這是實(shí)踐出真知的要求,也是突破重點(diǎn)和難點(diǎn)的關(guān)鍵。
(2)物理是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué),離開(kāi)實(shí)驗(yàn)物理就成為無(wú)源之水,實(shí)驗(yàn)是學(xué)生接受物理知最符合認(rèn)識(shí)規(guī)律的方法。
由于以上兩點(diǎn)的認(rèn)識(shí),應(yīng)選擇實(shí)驗(yàn)法進(jìn)行教學(xué),這是教材內(nèi)容和認(rèn)識(shí)規(guī)律的客觀要求。(3)在教學(xué)方法的實(shí)施過(guò)程中,要引導(dǎo)學(xué)生做到以下幾點(diǎn): ①動(dòng)手操作; ②記錄數(shù)據(jù)和方法
③畫(huà)出兩個(gè)分力的圖示,合力的圖示; ④啟發(fā)比較得出結(jié)論,從而培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰蛧?yán)謹(jǐn)認(rèn)真團(tuán)結(jié)協(xié)作的科學(xué)態(tài)度,有效地為突破教材重點(diǎn)、難點(diǎn)服務(wù)。
三、學(xué)法指導(dǎo)
高、初中學(xué)習(xí)方法差異很大,而力的合成又是中學(xué)物理第一個(gè)嶄新內(nèi)容。要取得好的教學(xué)效果,還要對(duì)學(xué)生進(jìn)行方法指導(dǎo),幫助學(xué)生勝利實(shí)現(xiàn)由學(xué)會(huì)到會(huì)學(xué)的轉(zhuǎn)變。
①教給學(xué)生科學(xué)實(shí)驗(yàn)的方法,如作用效果相同怎樣顯示,怎樣確定力的方向,以疑啟思,培養(yǎng)學(xué)生的思維能力。
②角學(xué)生處理實(shí)驗(yàn)的結(jié)果并得出結(jié)論的方法,如合力與分力關(guān)系的二者圖示。③練習(xí)鞏固總結(jié),畫(huà)圖求合力得出夾角越小合力越大。④通過(guò)課堂提問(wèn),啟發(fā)思考,激發(fā)興趣,通過(guò)實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,激發(fā)成就感;通過(guò)練習(xí)強(qiáng)化有意注意,根據(jù)練習(xí)情況及時(shí)評(píng)價(jià)、鼓勵(lì)學(xué)生。重在讓學(xué)生弄懂平行四邊形定則得出的過(guò)程而不在于得出一個(gè)結(jié)果。
⑤面向全體學(xué)生,分層次地調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。在實(shí)驗(yàn)提問(wèn)練習(xí)中,對(duì)基礎(chǔ)較差者設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單問(wèn)題,并給適當(dāng)?shù)墓膭?lì)。對(duì)學(xué)習(xí)較好或?qū)W習(xí)態(tài)度由好變壞的學(xué)生提問(wèn)難度較大的問(wèn)題,給予嚴(yán)格要求。學(xué)生課外動(dòng)手做演示教具,合力隨夾角變化的情況,激發(fā)學(xué)生興趣和創(chuàng)造性。
四、教學(xué)過(guò)程的認(rèn)識(shí)
(一)引出新課
通過(guò)“5+2=0”這一因校內(nèi)外教育方向不一而產(chǎn)生互相抵消的現(xiàn)象,啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)生思考,在研究力的作用效果時(shí)能否出現(xiàn)一個(gè)力效果與幾個(gè)力作用效果相同的情況。激發(fā)學(xué)生的好奇心引出新課。時(shí)間大約3分鐘。
(二)新課教學(xué)
①講合力與分力的概念,讓學(xué)生舉例,并讓學(xué)生歸納總結(jié)合力與分力的等效代替特點(diǎn),這樣可以增加學(xué)生是感性認(rèn)識(shí),很自然引出什么是力的合成。時(shí)間3分鐘。
②力的合成:指出“求出能代替兩個(gè)分力的力的過(guò)程就叫力的合成”。讓學(xué)生舉出幾個(gè)例子說(shuō)明什么叫力的合力,并引出本節(jié)重點(diǎn)難點(diǎn)問(wèn)題,怎樣去合成,怎樣去代替。時(shí)間約5分鐘。
③平行四邊形定則:
(1)在一條直線上的兩個(gè)力如何合成。
(2)不在一條直線上的兩個(gè)力的合成方法的探索。
a)實(shí)驗(yàn)儀器中要用的彈簧和橡皮條、細(xì)線、白紙木板,這些器材各發(fā)揮怎樣的功能? b)合力與分力作用效果相同,怎樣去體現(xiàn)? c)合力如何表示,分力如何表示? d)合力、分力的關(guān)系與合力的圖示、分力的圖示之間的關(guān)系怎樣? e)實(shí)驗(yàn)應(yīng)記錄些什么?怎樣處理這些實(shí)驗(yàn)記錄?最后得出什么結(jié)論?
這樣,可以加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生思維能力,變直接給出為實(shí)驗(yàn)探索,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)科研方法,鼓勵(lì)創(chuàng)新,全面提高學(xué)生素質(zhì)。時(shí)間大約20分鐘。
④課堂練習(xí)總結(jié)出: a)合力可以小于分力。
b)合力可以大于分力。
c)合力可以等于分力。
d)兩分力的合力最大值,最小值。
e)兩分力大小一定,夾角0~180時(shí),合力如何變化?
f)兩分力的合力一定且兩分力相等,則兩分力夾角變化時(shí)兩分力如何變化?指導(dǎo)學(xué)生處理好學(xué)習(xí)知識(shí)與做題的關(guān)系,進(jìn)行學(xué)法指導(dǎo),貫徹全面提高的要求。
⑤布置作業(yè):為了讓學(xué)生真正掌握平行四邊形定則,減輕學(xué)生的負(fù)擔(dān),為學(xué)生全面發(fā)展提供時(shí)間,作業(yè)量控制在一般學(xué)生15分鐘的時(shí)間,因此,作業(yè)為課后第二題和自作合力隨著分力的方向變化而變化的演示教具。
第三篇:.4《力的合成》公開(kāi)課教案-新人教 必修1.
公開(kāi)課說(shuō)課材料<<力的合成>>
本節(jié)課要達(dá)到的知識(shí)目標(biāo)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(huì)用作圖法求共點(diǎn)力的合力。
3、要求知道合力的大小與分力間夾角的關(guān)系。能力目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力、物理思維能力;德育目標(biāo):在實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中,掌握正確的方法,結(jié)果要符合實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的求實(shí)精神。
本節(jié)課內(nèi)容比較抽象,因此借處于多媒體演示是十分必要的,通過(guò)實(shí)驗(yàn)歸納法和多媒體演示可以將抽象的內(nèi)容變得直觀,通過(guò)多個(gè)角度刺激學(xué)生的感觀,讓學(xué)生掌握所學(xué)內(nèi)容;本節(jié)課通過(guò)不斷地引申將所教內(nèi)容不斷深化,分階段、分臺(tái)階地引導(dǎo)學(xué)生掌握所學(xué)內(nèi)容,完成學(xué)習(xí)的任務(wù)。
本單元是在前面力的初步概念的基礎(chǔ)上,通過(guò)實(shí)驗(yàn)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(guī)律.
矢量概念是高中物理教學(xué)中引進(jìn)的重要概念之一,也是高中物理難教難學(xué)的原因之一.必修教材對(duì)矢量的教學(xué)要求較低,如:不引入矢量符號(hào),不要求用余弦定理解斜三角形問(wèn)題等.這是教材降低高一物理學(xué)習(xí)的臺(tái)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(shuō)法,這不是矢量的定義.矢量與標(biāo)量的根本區(qū)別在于它們的運(yùn)算法則不同.標(biāo)量的合成是代數(shù)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(nèi)容的基礎(chǔ).
考慮到學(xué)生第一次接觸矢量概念時(shí)會(huì)遇到許多困難,我們要注意聯(lián)系學(xué)生實(shí)際來(lái)確定本單元的教學(xué)目的.學(xué)生在以后的學(xué)習(xí)中要多次應(yīng)用平行四邊形定則,還有機(jī)會(huì)進(jìn)一步鞏固提高.
(2)合力和它的分力是等效代替關(guān)系,學(xué)生不易理解,是教學(xué)的難點(diǎn).教材通過(guò)多個(gè)實(shí)例分析說(shuō)明一個(gè)力的作用效果是可以與多個(gè)力共同作用的效果相同的,因此,一個(gè)力與作用效果相同的多個(gè)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(xué)中還可以舉如圖1-7所示的一個(gè)人提桶與兩個(gè)人提桶的例子,并用圖1-8的受力圖,說(shuō)明F與F1、F2的等效代替關(guān)系.
我們通常說(shuō)力作用于物體會(huì)產(chǎn)生兩個(gè)效果:形變效果和產(chǎn)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(chǎn)生加速度的效果相同(a=0).學(xué)生實(shí)驗(yàn)則是利用力的形變的效果相同.但是,在教學(xué)中勿需對(duì)力的效果問(wèn)題多加什么說(shuō)明,學(xué)生也是能夠接受的.
(3)“力的合成”一節(jié)的重點(diǎn)是力的平行四邊形定則.
教材先介紹同一直線上兩個(gè)分力的合力的求法,這些內(nèi)容學(xué)生是比較容易接受的.
力的合成的平行四邊形定則應(yīng)在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上提出來(lái).我們可以把演示實(shí)驗(yàn)和學(xué)生實(shí)驗(yàn)很好地結(jié)合起來(lái).現(xiàn)提供兩種可能的教學(xué)方法.一種以教師講解為主,教師先通過(guò)教材圖1-15的演示實(shí)驗(yàn),分析綜合提出平行四邊形定則,再讓學(xué)生通過(guò)學(xué)生實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證平行四邊形定則.另一種方法以學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)探索為主,在教師舉例說(shuō)明合力的等效性后提出問(wèn)題:合力與分力間有什么關(guān)系?指出可通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)尋求關(guān)系,也就是尋求規(guī)律.讓同學(xué)按教材圖1-15做2~3次實(shí)驗(yàn),用力的圖示法畫(huà)出合力、分力.同學(xué)可清楚地看到合力不等于分力的代數(shù)和.教師再讓學(xué)生根據(jù)合力、分力的圖示,猜想一下合力與分力間是什么關(guān)系?如果學(xué)生不好猜想,可再做1~2次實(shí)驗(yàn).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(yīng)該指出,我們必須進(jìn)一步做多種盡可能精確的實(shí)驗(yàn)來(lái)檢驗(yàn)猜想是否正確.接著讓學(xué)生按學(xué)生實(shí)驗(yàn)一的裝置仔細(xì)做實(shí)驗(yàn),要求實(shí)驗(yàn)盡量準(zhǔn)確.教師說(shuō)明實(shí)驗(yàn)的誤差是不可避免的.這樣,學(xué)生可以自己在實(shí)驗(yàn)探索的過(guò)程中逐步得出平行四邊形定則.學(xué)生經(jīng)過(guò)自己的探索獲得的知識(shí),不但可以使學(xué)得的知識(shí)終生難忘,還可以提高他們學(xué)習(xí)物理的興趣和培養(yǎng)他們的思維能力.
學(xué)生應(yīng)該準(zhǔn)確掌握平行四邊形定則的內(nèi)容.要作出一個(gè)正確的平行四邊形,應(yīng)注意分力、合力的作用點(diǎn)相同,分力、合力的比例要適當(dāng),虛線、實(shí)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(jìn)行計(jì)算.本節(jié)教材的例題詳細(xì)介紹了這兩種方法,教學(xué)中可以通過(guò)例題讓學(xué)生比較兩種方法的特點(diǎn).作圖法直觀、簡(jiǎn)單,但不夠精確.計(jì)算法精確,但比較麻煩.要讓學(xué)生體會(huì)到計(jì)算時(shí)也要作平行四邊形,只不過(guò)作平行四邊形時(shí)不用取標(biāo)度、各邊的長(zhǎng)度不用太嚴(yán)格.因此,正確地作出平行四邊形是基礎(chǔ).計(jì)算法,只要求用直角三角形的知識(shí),從兩個(gè)分力的夾角為90°開(kāi)始,再擴(kuò)大到合力跟兩個(gè)分力中的一個(gè)分力垂直的情況.教材不要求講三角形法.
第四篇: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(xué)目標(biāo)】
一、知識(shí)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(guī)律。
2.初步運(yùn)用力的平行四邊形定則求解共點(diǎn)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(huì)用作圖法求解兩個(gè)共點(diǎn)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(huì)用直角三角形知識(shí)求合力。
二、過(guò)程與方法
1.能夠通過(guò)實(shí)驗(yàn)演示歸納出互成角度的兩個(gè)共點(diǎn)力的合成遵循平行四邊形定則。
2.培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手操作能力、物理思維能力和科學(xué)態(tài)度、觀察能力、分析能力、協(xié)作能力、創(chuàng)新思維能力、表達(dá)能力。
3.培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、探索規(guī)律、歸納總結(jié)的研究問(wèn)題的方法的能力。
三、情感、態(tài)度與價(jià)值觀
1.培養(yǎng)學(xué)生的物理思維能力和科學(xué)研究的態(tài)度。
2.培養(yǎng)學(xué)生熱愛(ài)生活、事實(shí)求是的科學(xué)態(tài)度,激發(fā)學(xué)生探索與創(chuàng)新的意識(shí)。3.培養(yǎng)學(xué)生合作、交流、互助的精神。【教學(xué)重點(diǎn)】
1.通過(guò)實(shí)驗(yàn)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(yīng)用。【教學(xué)難點(diǎn)】
1.對(duì)物體進(jìn)行簡(jiǎn)單的受力分析、通過(guò)作圖法確定合力 2.合力與分力間的等效替代關(guān)系,尤其是合力的大小隨兩個(gè)分力之間夾角變化的關(guān)系。【課時(shí)安排】 1課時(shí)
【教學(xué)過(guò)程】
一、引入新課
教師活動(dòng):請(qǐng)兩位同學(xué)到講臺(tái)前,讓一位同學(xué)提起重為200N的一桶水,請(qǐng)下面同學(xué)分析該同學(xué)施加的提水的力為多大?然后請(qǐng)兩同學(xué)一起提起水桶,請(qǐng)同學(xué)們一起分析提水桶的有幾個(gè)力?從效果上看跟剛才用一個(gè)力提一樣嗎?
學(xué)生活動(dòng):觀看兩位同學(xué)的操作,同時(shí)考慮并回答教師的問(wèn)題。
點(diǎn)評(píng):通過(guò)實(shí)踐體驗(yàn),讓學(xué)生體會(huì)一個(gè)力的作用效果與兩個(gè)或更多力的作用效果相同、目的是激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,引導(dǎo)學(xué)生體會(huì)等效觀點(diǎn)。
教師活動(dòng):引導(dǎo)學(xué)生思考:生活中還有哪些事例是說(shuō)明幾個(gè)力與一個(gè)力的作用效果相同的?
學(xué)生活動(dòng):思考討論列舉實(shí)際例子:用兩條細(xì)繩吊著日光燈、很多只狗拉著雪撬前進(jìn)、抗洪救災(zāi)中解放軍搬沙袋、打夯等。
點(diǎn)評(píng):通過(guò)列舉生活中的實(shí)例,進(jìn)一步體會(huì)一個(gè)力可以與幾個(gè)力的作用效果相同。培養(yǎng)學(xué)生觀察生活的能力,同時(shí)激發(fā)學(xué)生對(duì)生活的熱愛(ài)。
教師活動(dòng):?jiǎn)l(fā)引導(dǎo)同學(xué)找出這些例子的共性,給出合力和分力的概念。學(xué)生活動(dòng):積極思考,領(lǐng)會(huì)合力、分力的等效替代關(guān)系。
二、新課講授
1.力的合成
教師活動(dòng):教師出具合力與分力關(guān)系模擬演示器,告訴學(xué)生有關(guān)的器材,以及實(shí)驗(yàn)的目的,讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)來(lái)探究求合力的方法(學(xué)生可能提出好多不同的設(shè)計(jì)方案,教師要引導(dǎo)學(xué)生選擇其中的最佳方案)。教師可提出如下問(wèn)題:在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中合力與分力等效的標(biāo)志是什么?(橡皮條的伸長(zhǎng)量相等)然后教師可讓學(xué)生(2~3人)自告奮勇去前面操作,下面的學(xué)生觀察,引導(dǎo)學(xué)生找出操作同學(xué)的不妥之處。在實(shí)驗(yàn)結(jié)果的處理時(shí),引導(dǎo)學(xué)生先做出各力的圖示,讓操作的同學(xué)和下面同學(xué)一起討論合力與分力之間的關(guān)系。(學(xué)生此時(shí)也可能有很多種猜想,比如:把兩個(gè)力直接加起來(lái)等。教師可參與學(xué)生的討論,篩選出有一定道理的猜想)
學(xué)生活動(dòng):根據(jù)老師出示的合力與分力關(guān)系模擬演示器,思考:在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中研究什么問(wèn)題?在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中合力與分力等效的標(biāo)志是什么?用什么樣的方案去探究?然后與鄰近的同學(xué)交換一下意見(jiàn)。
學(xué)生代表到前面去做實(shí)驗(yàn)的時(shí)候,同學(xué)們要認(rèn)真觀察,并與自己設(shè)計(jì)的方案相比較,看哪個(gè)方案更好一些。同時(shí)要找一下前面同學(xué)的操作有無(wú)不恰當(dāng)?shù)牡胤剑⒂押玫靥岢鰜?lái)。當(dāng)操作的同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果畫(huà)出力的圖示時(shí),同學(xué)們要積極思考:合力與分力的大小是什么關(guān)系,并形成自己的猜想結(jié)論。
點(diǎn)評(píng):探究力的合成的平行四邊形定則,培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究的能力。
學(xué)生對(duì)于合力和分力的大小關(guān)系的猜想,教師應(yīng)當(dāng)充分尊重,而不要怕麻煩,要讓學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探索落到實(shí)處。教師在教學(xué)中會(huì)發(fā)現(xiàn):學(xué)生的思維有時(shí)很睿智,教師時(shí)常會(huì)有驚喜的發(fā)現(xiàn)(為學(xué)生的聰明而高興)。
教師點(diǎn)評(píng):學(xué)生的猜想是否正確,教師要給學(xué)生驗(yàn)證的機(jī)會(huì):讓學(xué)生進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn),測(cè)量三組數(shù)據(jù),處理完后得出自己驗(yàn)證的結(jié)論,即原來(lái)的猜想是否正確。讓學(xué)生自己選出各組的代表,把實(shí)驗(yàn)的情況進(jìn)行匯報(bào),教師和學(xué)生一起進(jìn)行歸納總結(jié)。最后得出求合力的方法一一平行四邊形定則。
在上述過(guò)程中教師要引導(dǎo)學(xué)生對(duì)各組的操作情況、數(shù)據(jù)處理、語(yǔ)言表述等進(jìn)行評(píng)價(jià)和分析。
學(xué)生活動(dòng):根據(jù)學(xué)生自己的猜想,利用課桌上儀器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,測(cè)量三組數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,看結(jié)果如何。(實(shí)驗(yàn)過(guò)程中同學(xué)之間要團(tuán)結(jié)協(xié)作,密切配合),各組的學(xué)生代表要在同學(xué)們面前陳述本組的實(shí)驗(yàn)結(jié)論,和其他組的情況相比較,最后全班同學(xué)一起得出求合力的方法。
點(diǎn)評(píng):驗(yàn)證探究的結(jié)果是否正確。培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的思維方法——探究、驗(yàn)證,以及嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。
教師活動(dòng):教師提問(wèn):請(qǐng)同學(xué)們用比較準(zhǔn)確而又簡(jiǎn)捷的語(yǔ)言表述出平行四邊形定則。學(xué)生活動(dòng):積極思考并回答老師的問(wèn)題。
點(diǎn)評(píng):概括得出平行四邊形定則,培養(yǎng)學(xué)生抽象和概括的能力。
教師活動(dòng):教師提出如下問(wèn)題:力F1=45N,方問(wèn)水平向右。F2=60 N,方向豎直向上。求這兩個(gè)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(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生思考:兩個(gè)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(xué)生得出結(jié)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(lái)兩個(gè)力F1、F2、?
當(dāng)F1、F2、相等時(shí):θ= 0°;θ<60°;θ= 90°;θ=180°的情況。
學(xué)生活動(dòng):解答老師提出的問(wèn)題、注意做題態(tài)度要嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真。
思考:兩個(gè)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(gè)什么樣的范圍內(nèi)變化?
認(rèn)真觀察老師提供的課件內(nèi)容,驗(yàn)證自己得到的結(jié)論。
點(diǎn)評(píng):尋找合力F的大小和分力F1、F2、間夾角的關(guān)系,培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用知識(shí)的能力以及發(fā)散思維的能力。
教師活動(dòng):教師啟發(fā)學(xué)生思考:在上述問(wèn)題中,即:F1=45N,方問(wèn)水平向右。F2=60 N,方向豎直向上。求這兩個(gè)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(xué)生活動(dòng):學(xué)生思考后回答:可以。可以用直角三角形的邊角關(guān)系求解。然后學(xué)生計(jì)算求出。
點(diǎn)評(píng):方法擴(kuò)展,培養(yǎng)學(xué)生解決問(wèn)題的能力。
不論是多么重要的結(jié)論,教師都不要取代學(xué)生,一切的思維活動(dòng)教師都要巧妙引導(dǎo),讓學(xué)生得出。
教師活動(dòng):教師在學(xué)生初步知道求兩個(gè)力的合力的方法后進(jìn)一步提出拓展問(wèn)題:一般情況下物體都受到多個(gè)力作用,那么如何求這些力的合力?
學(xué)生活動(dòng):學(xué)生思考教師提出的問(wèn)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(gè)力的合力.再求出這個(gè)合力跟第三個(gè)力的合力,直到把所有的力都合成進(jìn)去,最后得到的結(jié)果就是這些力的合力。
點(diǎn)評(píng):由兩個(gè)力合成擴(kuò)展到多個(gè)力合成,培養(yǎng)學(xué)生發(fā)散思維能力和創(chuàng)新能力。2.共點(diǎn)力 教師活動(dòng):教師讓學(xué)生自學(xué)共點(diǎn)力的概念,然后讓學(xué)生回答如下問(wèn)題以檢驗(yàn)其自學(xué)情況: 1.什么樣的力是共點(diǎn)力?
2.你認(rèn)為在掌握共點(diǎn)力的概念時(shí)應(yīng)注意些什么問(wèn)題?
3.教師利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)出示圖片:大吊車(chē)吊起物體;人擔(dān)水;舉重;比薩斜塔等。吊車(chē)吊起物體時(shí)鉤子受的力為共點(diǎn)力嗎?人擔(dān)水時(shí)擔(dān)子受到的力為共點(diǎn)力嗎?舉重運(yùn)動(dòng)員舉起的重物受到的力為共點(diǎn)力嗎?比薩斜塔受幾個(gè)力作用?它們是共點(diǎn)力嗎?
4.力的合成的平行四邊形定則有沒(méi)有適用條件?適用于什么情況?
學(xué)生活動(dòng):學(xué)生認(rèn)真看書(shū),掌握共點(diǎn)力的概念,并回答老師提出的問(wèn)題,在回答過(guò)程中進(jìn)一步加深對(duì)共點(diǎn)力的理解并搞清它們的適用條件――只適用于共點(diǎn)力。
點(diǎn)評(píng):學(xué)生掌握共點(diǎn)力的概念,培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)和分析能力。教師活動(dòng):教師出示課堂練習(xí)(見(jiàn)實(shí)例探究),學(xué)生先獨(dú)立完成(起自測(cè)作用),然后討論,有些問(wèn)題可有多種解法,引導(dǎo)學(xué)生找出最佳解題方法。
學(xué)生活動(dòng):保質(zhì)保量地完成課堂練習(xí),自我評(píng)價(jià)本節(jié)課學(xué)習(xí)的情況。點(diǎn)評(píng):在應(yīng)用中加深對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解,培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用知識(shí)的能力。
三、課堂總結(jié)、點(diǎn)評(píng)
教師活動(dòng):讓學(xué)生概括總結(jié)本節(jié)的內(nèi)容。請(qǐng)一個(gè)同學(xué)到黑板上總結(jié),其他同學(xué)在筆記本上總結(jié),然后請(qǐng)同學(xué)評(píng)價(jià)黑板上的小結(jié)內(nèi)容。
學(xué)生活動(dòng):認(rèn)真總結(jié)概括本節(jié)內(nèi)容,并把自己這節(jié)課的體會(huì)寫(xiě)下來(lái)、比較黑板上的小結(jié)和自己的小結(jié),看誰(shuí)的更好,好在什么地方。
點(diǎn)評(píng):總結(jié)課堂內(nèi)容,培養(yǎng)學(xué)生概括總結(jié)能力。
教師要放開(kāi),計(jì)學(xué)生自己總結(jié)所學(xué)內(nèi)容,允許內(nèi)容的順序不同,從而構(gòu)建他們自己的知識(shí)框架。
第五篇:物理:3.4《力的合成》導(dǎo)學(xué)案(新人教版必修一)
四 力的合成
[要點(diǎn)導(dǎo)學(xué)]
1、力的合成和合力的概念。一個(gè)力產(chǎn)生的效果跟幾個(gè)力共同產(chǎn)生的效果相同,這個(gè)力就是那幾個(gè)力的合力;力的合成是
運(yùn)算過(guò)程。
2、通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究,求合力的方法可歸納為:如果用表示兩個(gè)共點(diǎn)力F1和F2的線段為鄰邊作平行四邊形,那么合力的大小與方向就可以用這個(gè)平行四邊形的對(duì)角線表示,這個(gè)法則就是平行四邊形法則。
3、合力隨兩分力間的夾角的增大而減小,合力的變化范圍是在兩分力之和與兩分力之差之間,即│F1-F2│≤F≤│F1+F2│
[范例精析]
例1在做“探究求合力的方法”的實(shí)驗(yàn)中,只用一個(gè)彈簧秤來(lái)代替鉤碼也可以完成這個(gè)實(shí)驗(yàn),下面用單個(gè)彈簧秤完成實(shí)驗(yàn)的說(shuō)法中,正確的是()A.把兩條細(xì)線中的一條與彈簧秤連接,然后同時(shí)拉動(dòng)這兩條細(xì)線,使橡皮條一端伸長(zhǎng)到O點(diǎn)位置,讀出秤的示數(shù)Fl和F2的值
B.把兩條細(xì)線中的一條與彈簧秤連接,然后同時(shí)拉動(dòng)這兩條細(xì)線,使橡皮條的一端伸長(zhǎng)到O點(diǎn),讀出彈簧秤的示數(shù)F1;放回橡皮條,再將彈簧秤連接到另一根細(xì)線上,再同時(shí)拉這兩條細(xì)線,使橡皮條再伸長(zhǎng)到O點(diǎn),讀出秤的示數(shù)F2
C.用彈簧秤連接一條細(xì)線拉橡皮條,使它的一端伸長(zhǎng)到O點(diǎn),讀出Fl;再換另一條細(xì)線與彈簧秤連接拉橡皮條,使它的一端仍然伸長(zhǎng)到O點(diǎn),讀出F2
D.把兩根細(xì)線中的一條細(xì)線與彈簧秤連接,然后同時(shí)拉這兩條細(xì)線,使橡皮條的一端伸長(zhǎng)到O點(diǎn),記下兩細(xì)線的方向及秤的示數(shù)Fl;放回橡皮條后,將彈簧秤連接到另一根細(xì)線上,再同時(shí)拉這兩條細(xì)線,使橡皮條一端伸長(zhǎng)到O點(diǎn),并使兩條細(xì)線位于記錄下來(lái)的方向上,讀出彈簧秤的讀數(shù)為F2.
解析:本實(shí)驗(yàn)是用橡皮條的伸長(zhǎng)來(lái)顯示力的作用效果,相同的作用效果應(yīng)該是使橡皮條沿相同的方向伸長(zhǎng)相同的長(zhǎng)度。用一只彈簧秤實(shí)驗(yàn),與用兩只彈簧秤完成該實(shí)驗(yàn)基本步驟相同,但必須保證效果相同,同時(shí)能完整地作出平行四邊形進(jìn)行比較.答案:D
拓展:本實(shí)驗(yàn)要研究合力和分力的關(guān)系,把第一次兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)的拉力F1和F2看作與第二次一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)拉力F單獨(dú)作用的效果相同時(shí),F(xiàn)1、F2和F才構(gòu)成分力和合力的關(guān)系,在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中,用橡皮條在拉力作用下發(fā)生的形變來(lái)反映力的作用效果,這個(gè)形變包括伸長(zhǎng)量和伸長(zhǎng)方向兩項(xiàng),伸長(zhǎng)量反映橡皮條所受合力的大小,伸長(zhǎng)方向反映橡皮條所受合力的方向,僅用其中的一項(xiàng)不能完整表示力的作用效果.例如.關(guān)于“探究求合力的方法”實(shí)驗(yàn),下列說(shuō)法正確的是()A.兩串鉤碼的拉力與某一串鉤碼的拉力作用效果相同 B.實(shí)驗(yàn)中不必記錄兩分力的夾角 C.實(shí)驗(yàn)中必須記錄兩分力的方向
D.實(shí)驗(yàn)中必須記錄橡皮條端點(diǎn)最終被拉到的位置(答案:ACD)
例2.力F1=45N,方向水平向東。力F2=60N,方向水平向北,用作圖法求解合力F的大小和方向。
解析:選擇某一標(biāo)度,利用1.0cm的長(zhǎng)度表示15N的力,作出力的平行四邊形,如圖3-4-1所示,表示F1的線段長(zhǎng)3.0㎝,表示F2的線段長(zhǎng)4.0㎝。用刻度尺量出對(duì)角線的長(zhǎng)度L為5.0㎝,利用F=L×15/1.0N=75N求出,用量角器可量出合力的方向?yàn)闁|偏北53°。
拓展:涉及方向問(wèn)題的共點(diǎn)力合成時(shí),表示的方向應(yīng)該與地圖冊(cè)的方向一致。用圖解法求合力時(shí),選用的標(biāo)度不能太小,標(biāo)度太小會(huì)導(dǎo)致誤差增大。
例
3、下列關(guān)于合力的敘述中正確的是()A.合力是原來(lái)幾個(gè)力的等效代替,合力的作用效果與分力的共同作用效果相同
B.兩個(gè)力夾角為θ(0≤θ≤π),它們的合力隨θ增大而增大
C.合力的大小總不會(huì)比分力的代數(shù)和大
D.不是同時(shí)作用在同一物體上的力也能進(jìn)行力的合成的運(yùn)算
解析:力的合成基本出發(fā)點(diǎn)是力的等效代替.合力是它的所有分力的一種等效力,它們之間是等效代替關(guān)系。合力和作用在物體上各分力間的關(guān)系,在效果上是和各分力的共同作用等效,而不是與一個(gè)分力等效.因此只有同時(shí)作用在同一物體上的力才能進(jìn)行力的合成的運(yùn)算。就合力與諸分力中的一個(gè)分力的大小相比較,則合力的大小可以大于、等于或小于分力.這是因?yàn)榱κ鞘噶浚Φ暮铣勺裱叫兴倪呅味▌t,合力的大小不僅跟分力的大小有關(guān),而且跟分力的方向有關(guān).根據(jù)力的平行四邊形定則和數(shù)學(xué)知識(shí)可知, 兩個(gè)力夾角為θ(0≤θ≤π),它們的合力隨θ增大而減小, θ=0°時(shí), 合力最大, 為兩分力的代數(shù)和;θ=180°時(shí), 合力大小最小, 等于兩分力代數(shù)差, 所以合力的大小總不會(huì)比分力的代數(shù)和大.正確解答 AC
拓展:只有同時(shí)作用在同一物體上的幾個(gè)力才存在著等效的合力.求解多個(gè)力的合力時(shí),可以先把任意兩個(gè)力合成,再把合力與第三個(gè)力合成,直到把所有力都合成進(jìn)去。例如:三個(gè)方向互成120°角的力,F(xiàn)1=12N方向向東,F(xiàn)2=15N方向南偏西,F(xiàn)3=15N,方向西偏北。求這三個(gè)力的合力時(shí)可先把F2與 F3合成,它們 的合力為15N,方向向西,再與F1合成,所以三個(gè)力的合力等于3N,方向向西。如圖3-4-2所示。
【能力訓(xùn)練】
1.如果一個(gè)力的效果跟幾個(gè)力共同產(chǎn)生效果_____,這個(gè)力叫做那幾個(gè)力的______,求幾個(gè)力的合力叫做___________.相同, 合力,力的合成
2.力的合成遵循力的________________, 求兩個(gè)力的合力時(shí),用力的圖示法作出以這兩個(gè)力的線段為_(kāi)______的平行四邊形的對(duì)角線,則對(duì)角線的長(zhǎng)度和方向表示____________________.平行四邊形定則, 鄰邊,合力的大小和方向
3.有兩個(gè)大小不變的共點(diǎn)力,它們的合力的大小F合隨兩力夾角α變化的情況如圖3-4-3所示,則兩力的大小分別為_(kāi)______和.4N,8N
4.作用在某物體上同一點(diǎn)的兩個(gè)力F1=40N,F2=30N.當(dāng)兩個(gè)力的夾角為_(kāi)___時(shí),兩力的合力最大,其最大值是_______N;當(dāng)兩力的夾角為_(kāi)______時(shí)兩力的合力最小,其最小值是________N;當(dāng)兩個(gè)力互相垂直時(shí)合力的大小是________N,合力的方向?yàn)開(kāi)______(用與F1的夾角表示)0°
180°
37°
5.有五個(gè)力作用于一點(diǎn)O,這五個(gè)力的作用情況如圖3-4-4所示,構(gòu)成一個(gè)正六邊形的兩鄰邊和三條對(duì)角線。已知F3=10N。則這五個(gè)力的合力大小為_(kāi)_______。30N
6.一個(gè)物體受到兩個(gè)力的作用,則(B)A.當(dāng)兩個(gè)力大小相等時(shí),物體所受合力一定為零 B.當(dāng)兩個(gè)力大小相等時(shí),物體所受合力可能為零
C.當(dāng)兩個(gè)力中一個(gè)較大時(shí),物體所受合力一定與較大的力同方向 D.當(dāng)兩個(gè)力互相垂直時(shí),物體所受合力將取最大值 7.關(guān)于共點(diǎn)力,下列說(shuō)法中正確的是(CD)
A、作用在一個(gè)物體上的兩個(gè)力,如果大小相等,方向相反,這兩力是共點(diǎn)力
B、作用在一個(gè)物體上的兩個(gè)力,如果是一對(duì)平衡力,則這兩力是共點(diǎn)力 C、作用在一個(gè)物體的幾個(gè)力,如果它們的作用點(diǎn)在同一點(diǎn)上,則這幾個(gè)力是共點(diǎn)力
D、作用在一個(gè)物體的幾個(gè)力,如果它們力的作用線匯交于同一點(diǎn),則這幾個(gè)力是共點(diǎn)力 8.物體受到兩個(gè)方向相反的力的作用, F1=8N, F2=10N, 當(dāng)F2由10N逐漸減小到零的過(guò)程中, 這兩個(gè)力的合力的大小變化是(D)
A.逐漸變小 B.逐漸增大 C.先變大后變小 D.先變小后變大 9.作用在同一物體上的兩個(gè)力F1=F2=15N,用作圖法分別求出夾角為300、900、1200時(shí)合力的大小和方向.10如圖3-4-5所示,懸掛在天花板下重60N的小球,在均勻的水平風(fēng)力作用下偏離了豎直方向θ=30°角.求風(fēng)對(duì)小球的作用力和繩子的拉力.34.6N
11.如圖3-4-6所示,懸線AO與天花板夾角為600,線AO的拉力F1=24N,線BO與墻壁垂直,線BO的拉力F2=12N.求:
(1)用圖解法求F1和F2的合力.(2)用計(jì)算法求F1、F2的合力的大小.20.8N
12.物體受到三個(gè)力的作用, 其中兩個(gè)力的大小分別為5N和7N, 這三個(gè)力的最大值為21N, 則第三個(gè)力的大小為多少?這三個(gè)力的合力最小值為多少?若三個(gè)力的最大值為30N,則三個(gè)力的合力的最小值為多少?9N 0