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4 力的合成教学设计第一课时

日期:2016-1-8 12:12 阅读:
1课时

4 力的合成 高中物理       人教2003课标版

1教学目标

1知识与能力:

             ①理解合力与分力的概念,知道什么是力的合成.

             ②掌握力的合成的基本方法:平行四边形定则

       ③会用作图法、计算法求共点力的合力

   2过程与方法:

             ①经历科学探究的过程:提出猜想、实验验证、归纳总结.

             ②用实验探究力的合成法则〝平行四边形定则〞

   3情感.态度与价值观:

             ①感悟科学探究的方法与要素,提高科学探究的素养  

             ② 激发对科学探究的热情,体验探究成功后的喜悦之情

2学情分析 3重点难点

1.平行四边形定则是共点力的合成的法则,也是一切矢量合成与分解所遵循的法则,需要学生深入理解并掌握。而由代数的“求和”到矢量的“合成”,是对学生头脑中中已定型的数形观念的冲击。

2.发现规律和获取知识是科学研究的重要方法。要引导学生手脑并用,分析与综合相结合,以提高探索研究的意识和能力。

4教学过程 4.1第一学时    教学活动 活动1【讲授】新授课

导入新课

一桶水,在你童年时需要另外一个小朋友帮忙才能

抬起来,而如今,你长大了,自己就能很轻松地提起它.

上述物理情景中蕴含怎样的知识,你能用科学的

语言概括它吗?

本节课我们就来学习有关力合成的知识.

1.合力与分力 

 (1)对力的作用效果的理解

     力的作用效果相同,就是指不同的力作用在同一个物体上时,物体所达到的运动状态相同,或形变程度相同.

      如图,一个成年人用的力与两个孩子用的力效果相同──把这桶水提起.

(2)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合力。原来的几个力叫做分力。

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。而不是物体又多受了一个合力。

(3)求几个力的合力的过程或方法,叫做力的合成

2、同一直线上的力的合成:

由三个学生上台演示,两个同学各拿一个弹簧秤竖直向上拉钩码,另一个同学读数,然后用一个弹簧秤来拉,讨论两次读数的关系。

F1=3N

①若两力方向相同,合力的方向与两力方向相同,合力的大小等于两力之和.

F1=3N

F2=4N

F=7N

F2=4N

 


F1=3N

 ②若两力方向相反,合力的方向与较大力的方向相同,合力的大小等于两力之差.

F=1N

F2=3N

F2=3N

F1=3N

 


3.互成角度的两个力的合成

㈠提出猜想:

     同学们对互成角度的两个力的合力(包括合力的方向和大小)情况进行合理的猜想 :

.    ㈡实验探究:

    ①思路:

从两个分力与合力作用效果等效的角度出发,

用橡皮条.测力计. 木板.刻度尺等设计实验并用

图示法分别表示两个分力与合力.然后找出合力与

分力的关系.

    ②设计实验探究分力和合力的关系:

        ⑴ 设计实验并进行操作  

        ⑵实验测得两个分力和合力并用图示法表示

        ⑶找寻两个分力和合力的关系

③实验研究过程

(1)器材:

   橡皮条、细绳套、钩码、滑轮 、刻度尽、量角器

(2)步骤:

 ①用两个力 F1、F2将橡皮条GE沿直线EC拉长到O点,橡皮条伸长了EO这样的长度,记下O点的位置和F1、F2的大小和方向。(图甲)

②撤去F1、F2,用一个力F拉橡皮条使它沿同一直线伸长同样的长度EO,记下F的大小和方向(图乙)。

③选定标度,分别作出F1、F2、F的图示(图丙)

F

F1

实验结论:互成角度的两个力的合成时 ,以表示这两个力的线段为邻边作的平行四边形,这两个邻边之间的对角线就代表合力的大小和方向,这就是平行四边形定则。

F2

 


方法二: (计算法)    还可作出力的示意图,根据直角三角形知识:

F12+F22=F2       (45N)2+(60N)2=(75N)2     F=75N

5、合力与分力间夹角θ关系:

①θ=0°时,即F1、F2共线同方向:

       F合=F1+F2        合力方向与两个力的方向相同

②θ=180°时,即F1、F2共线反方向:

       F合=|F1-F2|    合力方向与分力F1、F2中较大的方向相同。

③夹角θ越大,合力就越小:

       F合随F1和F2的夹角增大而减小

④合力的取值范围:|F1-F2| ≤ F合≤F1+F2

⑤ F合可能大于、等于、小于F1、F2

4 力的合成

课时设计 课堂实录

4 力的合成

1第一学时     教学活动 活动1【讲授】新授课

导入新课

一桶水,在你童年时需要另外一个小朋友帮忙才能

抬起来,而如今,你长大了,自己就能很轻松地提起它.

上述物理情景中蕴含怎样的知识,你能用科学的

语言概括它吗?

本节课我们就来学习有关力合成的知识.

1.合力与分力 

 (1)对力的作用效果的理解

     力的作用效果相同,就是指不同的力作用在同一个物体上时,物体所达到的运动状态相同,或形变程度相同.

      如图,一个成年人用的力与两个孩子用的力效果相同──把这桶水提起.

(2)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合力。原来的几个力叫做分力。

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。而不是物体又多受了一个合力。

(3)求几个力的合力的过程或方法,叫做力的合成

2、同一直线上的力的合成:

由三个学生上台演示,两个同学各拿一个弹簧秤竖直向上拉钩码,另一个同学读数,然后用一个弹簧秤来拉,讨论两次读数的关系。

F1=3N

①若两力方向相同,合力的方向与两力方向相同,合力的大小等于两力之和.

F1=3N

F2=4N

F=7N

F2=4N

 


F1=3N

 ②若两力方向相反,合力的方向与较大力的方向相同,合力的大小等于两力之差.

F=1N

F2=3N

F2=3N

F1=3N

 


3.互成角度的两个力的合成

㈠提出猜想:

     同学们对互成角度的两个力的合力(包括合力的方向和大小)情况进行合理的猜想 :

.    ㈡实验探究:

    ①思路:

从两个分力与合力作用效果等效的角度出发,

用橡皮条.测力计. 木板.刻度尺等设计实验并用

图示法分别表示两个分力与合力.然后找出合力与

分力的关系.

    ②设计实验探究分力和合力的关系:

        ⑴ 设计实验并进行操作  

        ⑵实验测得两个分力和合力并用图示法表示

        ⑶找寻两个分力和合力的关系

③实验研究过程

(1)器材:

   橡皮条、细绳套、钩码、滑轮 、刻度尽、量角器

(2)步骤:

 ①用两个力 F1、F2将橡皮条GE沿直线EC拉长到O点,橡皮条伸长了EO这样的长度,记下O点的位置和F1、F2的大小和方向。(图甲)

②撤去F1、F2,用一个力F拉橡皮条使它沿同一直线伸长同样的长度EO,记下F的大小和方向(图乙)。

③选定标度,分别作出F1、F2、F的图示(图丙)

F

F1

实验结论:互成角度的两个力的合成时 ,以表示这两个力的线段为邻边作的平行四边形,这两个邻边之间的对角线就代表合力的大小和方向,这就是平行四边形定则。

F2

 


方法二: (计算法)    还可作出力的示意图,根据直角三角形知识:

F12+F22=F2       (45N)2+(60N)2=(75N)2     F=75N

5、合力与分力间夹角θ关系:

①θ=0°时,即F1、F2共线同方向:

       F合=F1+F2        合力方向与两个力的方向相同

②θ=180°时,即F1、F2共线反方向:

       F合=|F1-F2|    合力方向与分力F1、F2中较大的方向相同。

③夹角θ越大,合力就越小:

       F合随F1和F2的夹角增大而减小

④合力的取值范围:|F1-F2| ≤ F合≤F1+F2

⑤ F合可能大于、等于、小于F1、F2

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