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4力的合成第二课时教学设计

日期:2016-1-8 11:43 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) 力的效果正确理解和掌握合力和分力的概念;

2) 过实验探究平行四边形定则,能应用平行四边形法则分析合力和分力的的关系;

3) 用作图法求合力,会用直角三角形知识计算合力;

4) 培养实验动手能力及分析实验数据能力,能运用等效的方法解决问题的能力;

5) 养成良好的思维习惯和实事求是的科学态度。

2学情分析

“力的合成”这一节研究的是力的等效关系,依据等效思想总结出力的平行四边形定则。

教学中应让学生体会运用“等效” 思想研究问题是物理学研究中的一种重要方法。平行四边形

定则是矢量运算普遍遵循的法则,而矢量运算贯穿高中物理始终,因此,本节内容为以后学习速

度、速度的变化,动量、动量的变化等矢量及其运算奠定了基础,它具有承上启下的作用。教学

设计应注重学生知识的形成过程和对知识的真正理解。采用实验探究的学习方式,培养学生收集

信息、处理信息、分析论证的能力,养成事实求实的科学态度和良好的合作习惯。

3重点难点

1) 本节课的重点是通过实验探究归纳总结出力的平行四边形法则

2)能从力的效果正确理解和掌握合力和分力的概念

能从力的效果正确理解和掌握合力和分力的概念是本节课的难点;同时,由代数求和

扩充到矢量求和,既是知识的跨越,也是概念的延伸,必然给初学者带来难度。

4教学过程 4.1 第一学时     教学活动 活动1【导入】正确理解和掌握合力和分力的概念,关系

1.教师:经验告诉我们,一个砝码可以用一根细线提起来,也可以

用两根细线提起来,其效果完全一样,如图 1所示。 如果一个

力作用在物体上产生的效果跟几个力共同作用在物体上产生的效

果相同,这个力就叫做那几个力的合力,而那几个力就叫做这个

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、F2两个力的合力 F的过程,就叫做二力的合成。

2.互成角度的两个力的合力跟两个分力的关系

教师问:同学们猜测一下合力和分力之间可能存在什么关系?

预测:

合力大小比每个分力大小都大?

合力大小等于两分力大小之和?

合力大小总小于两分力大小之和?

合力和两分力的关系构成平行四边形?合力为其中一条对角线?

活动2【活动】实验验证平行四边形法则

4.请同学们根据所提供的实验器材,设计一个能证实自己猜想的实验方案
[实验器材] 
①木板一块;②弹簧秤两个;③细绳两段;④橡皮条一段;⑤白纸;⑥铅笔;⑦尺;⑧量角器;⑨图钉。
说明:弹簧秤可以只用一个,分别测出两个分力,虽然操作较麻烦,但可避免两个测力计的
不一致性带来的系统误差。
(增加师生互动的过程,描述学生是怎样讨论发现问题,最终形成正确的方案)启发学生:
用橡皮筋来表示力的作用效果,将橡皮筋一端固定在 M点,第一次用互成角度的两个力 F1、
F2共同作用,将橡皮筋的另一端拉到 O点;第二次只用一个力,也将橡皮筋的另一端拉到 O点。

活动3【讲授】平行四边形实验讲授

由于两次产生的效果相同(都将橡皮筋的另一端拉到 O点), F就是那两个力 F1、F2的合力,而 F1、F2就叫这个力 F的分力。

教师问:那么怎样确定两个分力 F1、F2的大小、方向呢?

启发学生:

①确定分力的大小:(边演示边讲解两人如何分工合作)一位同学用两只弹簧秤分别钩挂细绳

套,同时用力互成角度地拉橡皮筋,使橡皮筋的另一端伸长到 O点;另一位同学用笔分别记下

两个弹簧秤的读数。这就是分力的大小。同时提醒学生拉动橡皮筋时,要使两只弹簧秤与木板平

面平行。

②确定分力的方向:分力的方向分别沿细线方向,另一位同学用笔分别记下两个弹簧秤的读

数的同时还要标记每条细线方向,标记每条细线方向的方法是使视线通过细线垂直于纸面,在细

线下面的纸上用铅笔点出两个定点的位置,并使这两个点的距离要尽量远些,沿所标明的两个定

点画出细线方向,即为分力的方向。

教师问:怎样确定合力 F的大小、方向呢?

引导学生回答:用一只弹簧秤通过细绳套也把橡皮筋拉到位置 O,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。

确定合力的大小和方向:一位同学用一只弹簧秤通过细绳套也把橡皮筋拉到位置 O,另一位

同学用笔记下细绳的方向,并记下弹簧秤的读数。这就是合力的方向、大小。注意强调前后两次

实验 O点应该重合。

活动4【练习】学生分组动手实验

5.学生分组动手实验

说明:经验得知两个分力 F1、F2间夹角 θ越大,用平行四边形作图得出的合力 F的误差也

越大,所以实验中不要把 θ角取得太大,一般不大于 90°为最佳,为了直观地看出分力可能大于

合力,可以使其中一次两个分力的夹角大于 120°。可将学生分成 4组,θ角分别取 30°、45°、

60°、135°。

活动5【活动】小结

(1)互成角度的两个力的合成,不是简单地利用代数方法相加减,而是遵循平行四边形定则。

即合力 F的大小不仅取决于两个分力 F1、F2的大小,而且取决于两个分力的夹角。

现在,就来观察一下合力与分力大小、方向的关系的动态情景。

合力 F与两个分力 F1、F2的大小的关系;

合力 F与两个分力 F1、F2的夹角的关系。

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【导入】正确理解和掌握合力和分力的概念,关系

1.教师:经验告诉我们,一个砝码可以用一根细线提起来,也可以

用两根细线提起来,其效果完全一样,如图 1所示。 如果一个

力作用在物体上产生的效果跟几个力共同作用在物体上产生的效

果相同,这个力就叫做那几个力的合力,而那几个力就叫做这个

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、F2两个力的合力 F的过程,就叫做二力的合成。

2.互成角度的两个力的合力跟两个分力的关系

教师问:同学们猜测一下合力和分力之间可能存在什么关系?

预测:

合力大小比每个分力大小都大?

合力大小等于两分力大小之和?

合力大小总小于两分力大小之和?

合力和两分力的关系构成平行四边形?合力为其中一条对角线?

活动2【活动】实验验证平行四边形法则

4.请同学们根据所提供的实验器材,设计一个能证实自己猜想的实验方案
[实验器材] 
①木板一块;②弹簧秤两个;③细绳两段;④橡皮条一段;⑤白纸;⑥铅笔;⑦尺;⑧量角器;⑨图钉。
说明:弹簧秤可以只用一个,分别测出两个分力,虽然操作较麻烦,但可避免两个测力计的
不一致性带来的系统误差。
(增加师生互动的过程,描述学生是怎样讨论发现问题,最终形成正确的方案)启发学生:
用橡皮筋来表示力的作用效果,将橡皮筋一端固定在 M点,第一次用互成角度的两个力 F1、
F2共同作用,将橡皮筋的另一端拉到 O点;第二次只用一个力,也将橡皮筋的另一端拉到 O点。

活动3【讲授】平行四边形实验讲授

由于两次产生的效果相同(都将橡皮筋的另一端拉到 O点), F就是那两个力 F1、F2的合力,而 F1、F2就叫这个力 F的分力。

教师问:那么怎样确定两个分力 F1、F2的大小、方向呢?

启发学生:

①确定分力的大小:(边演示边讲解两人如何分工合作)一位同学用两只弹簧秤分别钩挂细绳

套,同时用力互成角度地拉橡皮筋,使橡皮筋的另一端伸长到 O点;另一位同学用笔分别记下

两个弹簧秤的读数。这就是分力的大小。同时提醒学生拉动橡皮筋时,要使两只弹簧秤与木板平

面平行。

②确定分力的方向:分力的方向分别沿细线方向,另一位同学用笔分别记下两个弹簧秤的读

数的同时还要标记每条细线方向,标记每条细线方向的方法是使视线通过细线垂直于纸面,在细

线下面的纸上用铅笔点出两个定点的位置,并使这两个点的距离要尽量远些,沿所标明的两个定

点画出细线方向,即为分力的方向。

教师问:怎样确定合力 F的大小、方向呢?

引导学生回答:用一只弹簧秤通过细绳套也把橡皮筋拉到位置 O,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。

确定合力的大小和方向:一位同学用一只弹簧秤通过细绳套也把橡皮筋拉到位置 O,另一位

同学用笔记下细绳的方向,并记下弹簧秤的读数。这就是合力的方向、大小。注意强调前后两次

实验 O点应该重合。

活动4【练习】学生分组动手实验

5.学生分组动手实验

说明:经验得知两个分力 F1、F2间夹角 θ越大,用平行四边形作图得出的合力 F的误差也

越大,所以实验中不要把 θ角取得太大,一般不大于 90°为最佳,为了直观地看出分力可能大于

合力,可以使其中一次两个分力的夹角大于 120°。可将学生分成 4组,θ角分别取 30°、45°、

60°、135°。

活动5【活动】小结

(1)互成角度的两个力的合成,不是简单地利用代数方法相加减,而是遵循平行四边形定则。

即合力 F的大小不仅取决于两个分力 F1、F2的大小,而且取决于两个分力的夹角。

现在,就来观察一下合力与分力大小、方向的关系的动态情景。

合力 F与两个分力 F1、F2的大小的关系;

合力 F与两个分力 F1、F2的夹角的关系。

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