力的合成
教學(xué)目標(biāo)
知識目標(biāo)
1、掌握力的平行四邊形法則;
2、初步運(yùn)用力的平行四邊形法則求解共點(diǎn)力的合力;
3、會用作圖法求解兩個共點(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。
能力目標(biāo)
1、能夠通過實(shí)驗(yàn)演示歸納出互成角度的兩個共點(diǎn)力的合成遵循平行四邊形定則;
2、培養(yǎng)學(xué)生動手操作能力;
情感目標(biāo)
培養(yǎng)學(xué)生的物理思維能力和科學(xué)研究的態(tài)度
教學(xué)建議
教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)分析
1、本課的重點(diǎn)是通過實(shí)驗(yàn)歸納出力的平行四邊形法則,這同時也是本章的重點(diǎn).
2、對物體進(jìn)行簡單的受力分析、通過作圖法確定合力是本章的難點(diǎn);
教法建議
一、共點(diǎn)力概念講解的教法建議
??關(guān)于共點(diǎn)力的概念講解時需要強(qiáng)調(diào)不僅作用在物體的同一點(diǎn)的力是共點(diǎn)力,力的作用線相交于一點(diǎn)的也叫共點(diǎn)力.注意平行力于共點(diǎn)力的區(qū)分(關(guān)于平行力的合成請參考擴(kuò)展資料中的“平行力的合成與分解”),教師講解示例中要避開這例問題.
二、關(guān)于矢量合成講解的教法建議
本課的重點(diǎn)是通過實(shí)驗(yàn)歸納出力的平行四邊形法則,這同時也是本章的重點(diǎn).由于學(xué)生剛開始接觸矢量的運(yùn)算方法,在講解中需要從學(xué)生能夠感知和理解的日常現(xiàn)象和規(guī)律出發(fā),理解合力的概念,從實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象總結(jié)出力的合成規(guī)律,由于矢量的運(yùn)算法則是矢量概念的核心內(nèi)容,又是學(xué)習(xí)物理學(xué)的基礎(chǔ),對于初上高中的學(xué)生來說,是一個大的飛躍,因此教學(xué)時,教師需要注意規(guī)范性,但是不必操之過急,通過一定數(shù)量的題目強(qiáng)化學(xué)生對平行四邊形定則的認(rèn)識.
??由于力的合成與分解的基礎(chǔ)首先是對物體進(jìn)行受力分析,在前面力的知識學(xué)習(xí)中,學(xué)生已經(jīng)對單個力的分析過程有了比較清晰的認(rèn)識,在知識的整合過程中,教師可以通過練習(xí)做好規(guī)范演示.
三、關(guān)于作圖法求解幾個共點(diǎn)力合力的教法建議
1、在講解用作圖法求解共點(diǎn)力合力時,可以在復(fù)習(xí)力的圖示法基礎(chǔ)上,讓學(xué)生加深矢量概念的理解,同時掌握矢量的計算法則.
2、注意圖示畫法的規(guī)范性,在本節(jié)可以配合學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)進(jìn)行教學(xué).
第四節(jié) 力的合成與分解
教學(xué)設(shè)計過程:
一、復(fù)習(xí)提問:
1、什么是力?
2、力產(chǎn)生的效果跟哪些因素有關(guān)?
教師總結(jié),并引出新課內(nèi)容.
二、新課引入:
1、通過對初中學(xué)過的單個力產(chǎn)生的效果,與兩個力共同作用的效果相同,引出共點(diǎn)力、合力和分力的概念,同時出示教學(xué)圖片,如:兩個人抬水、拉纖或拔河的圖片.(圖片可以參見多媒體素材中的圖形圖像)
2、提問1:已知同一直線上的兩個力F1、F2的大小分別為50N、80N,如果兩個力的方向相同,其合力大小是多少?合力的方向怎樣?(教師講解時注意強(qiáng)調(diào):‘描述力的時候,要同時說明大小和方向,體現(xiàn)力的矢量性’)
3、提問2、進(jìn)一步在問題1的基礎(chǔ)上提問,若F1、F2的兩個力的方向相反,其合力大小是多少?合力的方向怎樣?
教師引導(dǎo)學(xué)生得到正確答案后,總結(jié)出“同一直線上二力合成”的規(guī)律:
物體受幾個力共同作用,我們可以用一個力代替這幾個力共同作用,其效果完全相同,這個力叫那幾個力的合力.已知幾個力,求它們的合力叫力的合成.
指明:
(1)、同一直線上,方向相同的兩個力的合力大小等于這兩個力大小之和,方向跟這兩個力的方向相同.
(2)、同一直線上,方向相反的兩個力的合力大小等于這兩個力大小之差,合力的方向跟較大的力方向相同.
4、提問3、若兩個力不在同一直線上時,其合力大小又是多少?合力的方向怎樣?
教師出示投影和圖片:兩個學(xué)生抬水對比一個同學(xué)抬水,讓學(xué)生考慮:一個力的效果與兩個力的效果相同,考慮一下是否“合力總比分力大”?
5、教師可以通過平行四邊形定則演示器演示力的合成與分解實(shí)驗(yàn)(演示實(shí)驗(yàn)可以參考多媒體素材中的視頻文件);
演示1:將橡皮筋固定在A點(diǎn),演示用兩個力F1、F2拉動橡皮筋到O點(diǎn),再演示用F力將橡皮筋拉到O點(diǎn),對比兩次演示結(jié)果,運(yùn)用力的圖示法將力的大小方向表示出來,為了讓學(xué)生更好的獲得和理解力的平行四邊性法則,在實(shí)驗(yàn)前,教師可以設(shè)計F1、F2的大小為3N和4N,兩個力的夾角為90度,這樣數(shù)學(xué)計算比較簡單,學(xué)生很容易會發(fā)現(xiàn)F1、F2和F的關(guān)系滿足勾股定理,進(jìn)而得到力的平行四邊性定則,教師總結(jié):兩個互成角度的力的合力,可以用表示這兩個力的線段作鄰邊,作平行四邊形,所夾的對角線就表示合力的大小和方向.
.
6、學(xué)生可以通過分組實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證力的平行四邊性定則(可以參考多媒體資料中的視頻試驗(yàn)):
試驗(yàn)器具:一塊方木板,八開白紙兩張,大頭釘若干,彈簧秤兩個,橡皮筋一個,細(xì)線若干,直尺兩個,
學(xué)生在教師的知道下,組裝好試驗(yàn)設(shè)備,進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證.
強(qiáng)調(diào):需要記錄的數(shù)據(jù)(彈簧秤的示數(shù))和要作的標(biāo)記(橡皮筋兩次拉到的同一位置和兩個分力的方向)
7、教師總結(jié):經(jīng)過人們多次的、精細(xì)的試驗(yàn),最后確認(rèn),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,力和合成滿足平行四邊形法則.
8、讓學(xué)生根據(jù)書中的提示自己推倒出合力與分力之間的關(guān)系式.
三、課堂小結(jié)
探究活動
關(guān)于“滑輪”問題的研究
題目
關(guān)于“滑輪”問題的研究
內(nèi)容
在初中學(xué)習(xí)的有關(guān)滑輪問題后,對“定”、“動”滑輪作用的理解,尤其是動滑輪的使用時,是否一定省力?研究一下初中的物理課本,在什么條件下,應(yīng)用動滑輪省力最多?觀察生活中應(yīng)用滑輪的實(shí)例,說出自己的心得,或以書面形式寫出相關(guān)內(nèi)容以及研究結(jié)果.
力的合成
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