高中物理 第二章 力 第5节 力的合成教案 教科版必修1.doc

第二章 相互作用第5节 力的合成【教学目标】1知识与技能：（1）掌握力的平行四边形定则，知道它是力的合成的基本规律。（2）初步运用力的平行四边形定则求解共点力的合力；能从力的作用效果理解力的合成、合力与分力的概念。（3）会用作图法求解两个共点力的合力；并能判断其合力随夹角的变化情况，掌握合力的变化范围，会用直角三角形知识求合力。2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）培养学生动手操作能力、物理思维能力和科学态度、观察能力、分析能力、协作能力、创新思维能力、表达能力。（3）培养学生设计实验、观察实验现象、探索规律、归纳总结的研究问题的方法的能力。3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。（3）培养学生合作、交流、互助的精神【重点】 （1）通过实验归纳出力的平行四边形定则（2）力的平行四边形定则的理解和应用【难点】 （1）对物体进行简单的受力分析、通过作图法确定合力（2）合力与分力间的等效替代关系，尤其是合力的大小与两个分力间夹角的关系教学策略：通过实验探究和联系实际举例，使学生自然地接受力的平行四边形定则，理解其运用方法，并能用以解决相关问题。【设计思想】 新课标对高中物理教学明确要求，以提高学生的科学素养为核心，把学生活动的过程、方法以及经历活动过程中的体验作为课程标准之一。依据这种教学理念，为了让学生体验科学研究过程，了解科学研究方法，把力的合成规律这种全新的知识，让学生去研究，获得亲身感受，加深对矢量合成法则的理解。所以这节课主要是实验教学，让学生通过自己动脑、动手，猜想、实验研究找出合力与分力之间的关系，体会等效替代的思想和矢量合成的方法平行四边形定则。在学生实验的过程中，倡导他们勇于发表自己的看法，大胆猜想，实验验证，从而锻炼学生的能力。但是高一学生刚接触矢量，对矢量的运算没有任何感性认识，没有任何生活经验可以借鉴，以前有的只是对如质量、时间等标量的代数运算。所以对他们来说，研究力的合成定则是一个难题，教学过程中注重老师的“引导”、学生的“研究”，体现老师是主导、学生是主体的原则，淡化教师的“教”，加强小组间的学习、交流、讨论，让学生积极参与课堂活动，猜想、设计方案、探求规律，使学生始终处于积极探求知识的过程中。同时一方面尽量增加学生参与的机会，亲自体验实验过程，另一方面充分利用演示实验、多媒体等现代化的教学手段，提高整个课堂教学的效果。【教学资源】 合力与分力关系模拟演示器（磁性黑板、带磁铁的滑轮、钩码、橡皮筋（带细绳套）、实验器材（学生分组实验用）；方木块1块、弹簧秤2个、橡皮筋1条，20cm细线1条（两端打好套）、白纸1张、图钉几个、三角板一对【教学设计】课堂引入-问题：在现实生活中，一个物体往往会同时受到几个力的作用，对于我们研究问题不利，这就要求我们要对这些力先做一些处理，以方便研究。为解决这些问题，今天这节课我们一起来研究第五节力的合成。【课堂学习】 感受合力和分力：生活中常见到这样的事例1、一个力的作用效果两个力的作用效果2、一个力的作用效果多个力的作用效果问题1：这个过程中有一个重要的物理思想，是什么？合力和分力的定义是什么？什么叫力的合成？1、合力与分力：一个力产生的效果跟几个力共同产生的效果相同，这个力就叫做那几个力的合力。原来的几个力叫做分力。2、力的合成：求几个力的合力的过程，叫做力的合成。3、说明：用这个力来代替那几个力，这就是力的等效代替。注意：不是物体又多受了一个合力。问题2：力合成的法则是什么呢？1、同一直线上的力的合成（1）两个力的方向相同（2）两个力的方向相反2、互成角度的两个力的合成：探究求合力的方法结论：遵循平行四边形法则：以表示这两个力的线段为邻边作平行四边形，这两个邻边之间的对角线就代表合力的大小和方向，这个法则叫做平行四边形法则。问题3：平行四边形法则具体的应用？1、作图法（即力的图示法）求合力 2、计算法求合力 问题4：f1、f2大小一定，合力随分力间夹角如何变化，合力的范围如何？（1）f合随f1和f2的夹角增大而减小。（2）0时，即f1、f2共线同方向：f合f1f2 ，合力最大 。（3）180时，即f1、f2共线反方向：f合f1f2，合力最小 ，合力方向与分力f1、f2中较大的方向相同。（4）合力的取值范围:f1f2 f合 f1f2（5）f合可能大于、等于、小于 f1、f2。问题5：多力合成的方法？例：三个力f1=4n、 f2= 5n、f3= 6n的合力f的大小的范围？例：三个力的大小分别为f1=4n、 f2= 5n和f3= 6n，已知其合力为0，则f1、 f2的合力的大小和方向如何？ 问题6：什么叫共点力？1、共点力：几个力同时作用在物体的同一点，或它们的作用线相交于同一点，这几个力叫做共点力。2、平行四边形定则只适用于共点力。【课堂小结】【板书设计】一、合力、分力与力的合成的概念（等效替代）二、力的合成三、平行四边形定则（适用于所有矢量的运算）四、多力合成的方法五、共点力【课堂反馈】1一个物体受到两个力的作用，则（ ） a.当两个力大小相等时，物体所受合力一定为零b.当两个力大小相等时，物体所受合力可能为零c.当两个力中一个较大时，物体所受合力一定与较大的力同方向d.当两个力互相垂直时，物体所受合力将取最大值2关于共点力，下列说法中正确的是（ ）a、作用在一个物体上的两个力，如果大小相等，方向相反，这两力是共点力b、作用在一个物体上的两个力，如果是一对平衡力，则这两力是共点力c、作用在一个物体的几个力，如果它们的作用点在同一点上，则这几个力是共点力d、作用在一个物体的几个力，如果它们力的作用线汇交于同一点，则这几个力是共点力3物体受到两个方向相反的力的作用, f1=8n, f2=10n, 当f2由10n逐渐减小到零的过程中, 这两个力的合力的大小变化是 ( )a逐渐变小 b逐渐增大 c先变大后变小 d先变小后变大4作用在同一物体上的两个力f1=f2=15n,用作图法分别求出夹角为300、900、1200时合力的大小和方向.5.如图345所示，悬挂在天花板下重60n的小球，在均匀的水平风力作用下偏离了竖直方向=30角求风对小球的作用力和绳子的拉力6如图3-4-6所示,悬线ao与天花板夹角为600,线ao的拉力f1=24n,线bo与墙壁垂直,线bo的拉力f2=12n.求：(1) 用图解法求f1和f2的合力.(2) 用计算法求f1、f2的合力的大小. 7物体受到三个力的作用, 其中两个力的大小分别为5n和7n, 这三个力的最大值为21n, 则第三个力的大小为多少?这三个力的合力最小值为多少?若三个力的最大值为30n,则三个力的合力的最小值为多少?参考答案1 b2 cd 3 d 4 34.6n6 20.8n7 9n 0【课后测评】1关于两个大小不变的共点力与其合力的关系，下列说法正确的是a合力大小随着两力夹角的增大而增大b合力大小一定大于分力中最大者c两分力夹角小于180时，合力随夹角的减小而增大d合力不能小于分力中最小者e合力f一定大于任一个分力f合力的大小可能等于f1也可能等于f2g合力有可能小于任一个分力2两个共点力，一个是40 n，另一个未知，合力大小是100 n，则另一个力可能是a20 nb40 nc80 nd150 n3两个共点力的夹固定不变，其合力为f，当其中一个力增大时，下述正确的是af一定增大bf矢量可以不变cf可能增大，也可能减小d当090，f一定减小4物体受到两个相反的力作用，二力大小f15 n，f210 n，现保持f1不变，将f2从10n减小到零的过程，它们的合力大小变化情况是a逐渐变小b逐渐变大c先变小后变大d先变大后变小5有三个力：fl2 n，f25 n，f38 n，则af2和f3可能是f1的两个分力bf1和f3可能是f2的两个分力cf1和f2可能是f3的两个分力d上述结果都不对6如图346所示，有5个力作用于同一点o，表示这5个力的有向线段恰好构成一个正六边形的两邻边和三条对角线，已知f310 n，则这5个力的合力大小为_.图3467同时作用在某物体上的两个力，大小分别为6 n和8 n当这两个力之间的夹角由0逐渐增大至180时，这两个力的合力将由最大值_逐渐变到最小值_.8作用在同一物体上的三个力，它们的大小都等于5 n，任意两个相邻力之间的夹角都是120，如图347所示，则这三个力合力为_；若去掉fl，而f2、f3不变，则f2、f3的合力大小为_，方向为_ 图347 图3489六个共点力的大小分别为f、2f、3f、4f、5f、6f，相互之间夹角均为60，如图348所示，则它们的合力大小是_，方向_，10有两个大小相等的共点力fl和f2，当它们间的夹