高中物理必修一力的合成教案.docVIP

第三章第4节 力的合成 课题：力的合成 班级：高一 教材：高中物理必修1（人教版） 日期：2013/10/23 教学目标： 知识与技能: 1.理解合力、分力、力的合成、共点力的概念. 2.理解力的合成本质上是从作用效果相等的角度进行力的相互替代. 3.会用力的合成的平行四边形定则进行力的合成. 过程与方法：利用实验，得出互成角度的两个力的合成遵循平行四边形定则 情感态度与价值观：培养学生分析解决问题的能力、动手操作能力、物理思维能力和科学探究中严谨、务实的精神和态度 教学重难点: 重点：1.运用平行四边形定则求合力. 2.合力与分力的关系. 难点：运用等效替代思想理解合力概念。 实验教具及媒体: 重物包一个、细线若干、弹簧秤(2只)、橡皮筋(2条)、方木板(1块)、三角板(2个)、白纸、图钉若干、笔、砝码。 教学过程：： 导入：问大家一个脑经急转弯，1+1在什么情况下不等于2？ 学生回答：算错的情况 今天，我们却要证明，有时候在算对的情况下，1+1也不等于2 新课教学：请两个女同学把一个包提起，然后再让一个男同学自己把包提起. 对两次情况进行受力分析 （第一个图由老师作图，第二个请同学作图） 不管是只有一个力F作用，还是有两个力F1、F2共同作用，两次对于水桶来说，效果都是一样的。也就是说，F与“F1和F2”是等效的，我们可以用F替代F1和F2作用，也可以用F1和F2来替代F作用，效果一样，此时，我们就可以称F为F1和F2的合力，而F1、F2就成为F的分力 一、合力和分力 请同学们自己讨论合力和分力的定义（同学自愿回答） 当一个物体受到几个力共同作用时，我们常常可以求出这样一个力，这个力的作用效果跟原来几个力的作用效果相同，这个力就叫做那几个力的合力，而那几个力叫做这个力的分力。（板书一） 问：合力与分力之间是什么样的关系？（等效替代） 例：大家请看到教材61页，一个成年人用力提起一桶水和两个小孩子用力一起提起一桶水，这个成年人的力和这两个小孩子的力之间是不是合力与分力的关系？(强调“等效”) 通过此例题，加深学生对“等效”的理解 问：合力与分力的大小有什么关系？是不是简单的代数和的关系？ 演示1：两个弹簧秤互成角度地悬挂一个钩码，拉力分别为F1和F2；再用一个弹簧秤悬挂同一个钩码，拉力为F，证明：F≠F1+F2 合力与分力之间到底有什么关系？这里就要牵扯到一个问题：力的合成 二、力的合成 那力的合成是怎么定义的呢？力的合成就是求几个力的合力的过程叫做力的合成。 例如刚刚我们用两个弹簧秤悬挂一个砝码，已知拉力分别为F1和F2，那现在我们想知道如果只用一个弹簧秤悬挂同一个砝码，那弹簧的弹力是多少呢？刚刚我们在试验中知道并不是两个拉力简单的代数和，那力的合成到底遵循什么样的规律，我们可以通过实验来研究这个问题。首先，应该确定两个分力的大小、方向；再确定合力的大小、方向；然后才能研究合力与两个分力的大小、方向的关系。那么怎样确定力的大小、方向呢？ 启发学生回答：用弹簧秤测量分力的大小，力的方向沿细绳方向， 请同学们看看老师这里的器材，器材有白纸、图钉、弹簧称、橡皮筋、笔、方木板，我们来设计一个实验，来探究求合力的方法。（老师引导，图钉，白纸，木板的用处，让学生讨论。力的作用效果分为两种，其中运动状态我们不好控制，所以一般情况下我们选择通过形变来研究力） 学生操作，教师加以指导。 注：在使用弹簧秤测量力的大小时，首先，要观察弹簧秤的零刻度及最小刻度，同时要注意弹簧秤的正确使用及正确的读数方法。拉动橡皮筋时，要使两只弹簧秤与木板平面平行。 提示：（1）两次橡皮筋的伸长方向和长度要相同。 （2）怎样确定力的大小、方向呢？ 引导学生回答：弹簧秤的读数就是力的大小，细绳的方向就是力的方向。 （3）如何在纸上完整的描述一个力？ 用力的图示法将力的大小、方向表示出来。 引导学生对实验数据进行处理： 1)用力的图示法分别表示分力及合力：如图所示，有向线段OA、OB、OC分别表示两个分力及合力。 现在，请同学们用力的图示法将自己测量的分力和合力分别表示出来。 提问：分力的大小分别等于多少？合力的大小等于多少？ 进一步提问：由此看来，互成角度的两个力的合成，不能简单地利用代数方法相加减。那么合力与分力的大小、方向究竟有什么关系呢？ 同学们仔细看看，O、A、C、B的位置关系有什么特点？ (停顿20秒，引导同学猜出) O、A、C、B好像是一个平行四边形的四个顶点。OC好像是这个平行四边形的对角线。 教师解说：OC好像是这个平行四边形的对角线，这毕竟是一种猜测，究竟OC是不是这个平行四边形的对角线呢？我们可以以OA、OB为邻边作平行四边形OACB，看平行四边形的对角线与OC是否重合。 2)用两个三