力的合成教学设计.doc

3.4力的合成教学设计南昌三中 刘斌一、教材分析学生在初中已经接触过同一直线上两个力的合成方法，在第一章也已初步接触到位移的矢量合成，本节内容进一步介绍矢量运算的普遍法则平行四边形定则，这个定则是矢量运算的工具，故本节内容同样是高中物理的“基石”。教材用简单的语言和一副卡通画引入了合力、分力的概念及等效替代的物理思想。将求合力的方法由传统教材的验证实验改成探究实验。教材通过“思考与讨论”栏目让学生知道合力与原来两个分力夹角的关系，最后通过两幅生活中的插图说明了共点力的概念。平行四边形定则也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，本节内容将前面学习过的速度、速度的变化，后面将要学习动量、动量的变化等矢量及其运算指出了具体的运算法则，它具有承上启下的作用。二、教学目标【知识与技能】1. 能从力作用的等效性来理解合力和分力的概念，初步体会等效代替的物理思想。2. 能通过实验探究求合力的方法平行四边形定则，并知道它是矢量运算的普遍规则3. 会用作图法和直角三角形的知识求共点力的合力4. 知道合力的大小和分力夹角的关系5. 能应用力的合成知识分析日常生活中的有关问题，有将物理知识应用于生活和生产实践的意识。【过程与方法】1、能够通过实验演示归纳出互成角度的两个共点力的合成遵循平行四边形定则；2、学生在自主找规律的过程中体会到学习的乐趣实验结果在误差范围内是准确的【情感态度与价值观】1、培养学生的物理思维能力和科学研究的态度。2、培养学生热爱生活、事实求是的科学态度，激发学生探索与创新的意识三、教材的重点“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，明确提出力是矢量和运算法则。这是本章的重点和难点四、教材的难点实验探究方案的设计与实施。学生平时学习时养成接受知识的习惯，而不习惯自己主动设计方案探究。五、教学设计思路采用质疑、探究、验证、总结的认识物理问题的规律.整节内容贯穿一个等效的思想。平行四边形定则是矢量合成法则，而学生一直以来都习惯于代数运算，对矢量运算特别不习惯，因此在教学过程中要注意增加学生的感性认识。实验是学生接受物理知识最符合认知规律的方法，本节课的教学设计正是基于实验，让学生亲自实践，实验探究，培养学生的实验探究、团结合作、归纳总结等能力，这是实践出真知的要求，也是突破重点和难点的关键；同时，渗透了研究问题的一般方法：提出问题分析问题设计方案进行实验数据处理实验结论应用推广。六、教具 多媒体课件，木板，纱线，勾码，学生分组实验器材：木板、白纸、纱线、弹簧秤（两只）、三角板、铅笔。 七、教学过程一、引入新课请两位同学到讲台前，让一位同学提起一桶水，然后请两同学一起提起水桶，请同学们一起分析提水桶的有几个力？从效果上看跟刚才用一个力提一样吗？通过列举生活中的实例，进一步体会一个力可以与几个力的作用效果相同。二、进行新课1、力的合成当一个物体受到几个力的共同作用时，我们常常可以求出这样一个力，这个力的效果跟原来的几个力的共同效果相同， 这个力就叫做那几个力的合力，原来的几个力就叫做分力 。等效代替是物理学中常用的方法。学生分组实验： 探究求合力的方法合力不但与分力的大小有关，还与分力的方向有关。分组实验确定任意角度的两个分力及其合力,投影仪展示部分同学的实验结果，再让同学观察自己的图象，思考这个四边形象什么图形？给出结论：大量精确的实验表明，两个力的合成满足平行四边形定则。请同学们用自己的语言文字表述平行四边形定则的内容。大屏幕显示平行四边形定则的内容，并强调两个邻边之间的对角线。评估：要求学生把在探究活动中发现新的问题反馈（如学生在拉弹簧秤时没有和竖直面平行，弹簧秤的读数有偏差），并能吸取经验教训，改进探究方案或采取其它措施（如是否可以用等效的思想去设计不同的实验验证）。多媒体演示：1、力的合成实验一2、力的合成实验二问题六：这些实验的核心思想是什么？学生：等效思想。实验结论：用表示两个力的有向线段为邻边作平行四边形，这两邻边之间的对角线就表示合力的大小和方向。这个法则叫做平行四边形定则。例:如图电线杆的两侧常用钢丝绳把它固定在地上如果钢丝绳与地面的夹角A=B=60，每条钢丝绳的拉力都是300N，用力的图示法求两根钢丝绳作用在电线杆上的合力1.画出力的标度2.根据力的图示法画出两分力3.利用平行四边形法则，画出平行四边形确定合力大小和方向4.用刻度尺量出合力大小F=5.2100N=520 N ，用量角器量出合力方向竖直向下请同学们作图，找找合力F和F1、F2夹角而变化：(1）合力F随的增大而减小.（2）当=0时，F有最大值Fmax=F1+F2， 当=180时，F有最小值Fmin=F1-F2 （3）合力F既可以大于，也可以等于或小于 原来的任意一个分力. 一般地 | F1-F2 | F F1+F22、共点力师：同学们自学课本上有关共点力的知识，在阅读的时候注意这样几个问题： 什么样的力是共点力? 你认为掌握共点力概念时应该注意什么问题? 力的合成的平行四边形定则有没有适用条件，如果有，适用条件是什么? 注：这一部分知识相对简单，可以通过学生自学锻炼学生的阅读能力和自学能力生l：如果一个物体受到两个或更多个力的作用，有些情况下这些力共同作用在同一个点上，或者虽然不是作用于同一个点上，但是他们的延长线交于一点，这样的一组力叫做共点力生2：掌握共点力时，不仅要看这几个力是不是作用于一个点，还要看它们的延长线是不是交于一个点生3：力的合成的平行四边形定则只适用于共点力作用的情况一个物体受到两个或更多力的作用，如果几个力共同作用在同一点上，或者虽不作用在同一点，但他们的延长线交于一点，这样一组力叫共点力例1关于合力与分力关系的理解1、两个共点力F1、F2、的合力为F，下列说法中正确的是A、合力F一定大于任一个分力B、合力的大小既可等于F1，也可等于F2C、合力F有可能小于任一个分力D、合力F的大小随F1、F2、间的夹角增大而减小例2关于合力的大小范围2、两个共点力的大小分别为F1=15 N、F2、=9 N，他们的合力不可能等于A、9 N B、25 N C、6 N D、21 N例3合力与分力间夹角的关系如图所示，两个共点力F1、F2、的大小一定，夹角是变化的，合力为F.在从0逐渐增大到180的过程中，合力F的大小变化情况是A、从最小逐渐增大到最大 B、从最大逐渐减小到最零C、从最大逐渐减小到最小 D、先增大后减小例4综合应用如图所示，质量为m的长方形木块静止在倾角为的斜面上，斜面对木块的支持力和摩擦力的合力方向应该是A、沿斜面向下 B、垂直于斜面向上C、沿斜面向上 D、竖直向上例5：三个共点力，大小分别为11 N、6 N、14N，在同一平面内，各力间的夹角可变，求此三力的合力大小的范围答案：0F3