力的合成4

第二章 B 力的合成一、教学目标：1知识和技能领域：1）理解合力，分力，力的合成的概念；2）理解力的合成的平行四边形定则，能学会用平行四边形定则作图法求合力和用直角三角形的方法计算合力，知道矢量求和与标量求和有不同的运算方法。3）感悟力的合成是一种等效替代方法，认识什么是“等效”与“替代”。2能力目标： 培养学生动手能力、物理思维能力3德育目标： 在实验的过程中，掌握正确的方法，结果要符合实验数据，培养学生实事求是的求实精神。二、 教学重点： （1）理解合力与分力的关系（2）力的平行四边形定则三、教学难点：合力的大小与分力间夹角的关系四、教学方法：实验归纳法教学用具： 平行四边形定则演示器、钩码、弹簧秤、细线、三角板 学生每两人一组：方木板、白纸、弹簧秤（两个）、橡皮条、细绳两条、三角板、刻度尺、图钉（几个）五、 教学设计思路及教学流程情景引入 共点力概念介绍学生讨论：杨浦大桥受力情况分析 学生实验：合力与分力的关系 讨论：合力大小的范围应用示例小结导入新课:书48页看“泗水拔鼎”的古文，并观察图，找出拔不出鼎的原因；引导学生回答：（1）鼎陷于泥沙中，底部排除水后，大气压和水的压力紧紧将它压在河底，如同马德堡半球实验；举例：鼎横截面积0.5m2 计算，大气压力可达5104牛顿，（相当于5吨）。（2）人围在鼎的四周，同时用力拉，力的方向是向四周的，不是向上的，拉的效果相互抵消了。引入新课：一引出概念：1以杨浦大桥为例，书49页图2-13 ，观察杨浦大桥图，桥墩与桥面上有许多根钢绳相连，分析桥墩与桥面受力情况：让学生了解物理知识在科学技术中的实际应用。认识物理是解释、认识、改造自然的工具。激发学习的热情和爱国情怀。 F1 F2 F3 F4 F5 F6 F如上图，F1，F2，F3，对于桥墩产生水平向左的力的效果和竖直向下的力的效果。F4，F5，F6，对于桥墩产生水平向右和竖直向下的力的效果。其中水平向左和向右的力互相抵消，就剩下竖直向下的力的作用效果。也就是说我们假想一个力F，能替代许多力，而产生的效果跟原来的一样。能替代几个力的这个力F叫合力，这几个力叫分力。2力的合成的概念：求几个力的合力的方法，叫力的合成，力的合成是一种等效替代的方法，即用一个假设的力去替代几个共同作用的力，替代后产生的效果与原来相同。3共点力：作用于物体上同一点，或者力的作用线可以相交在同一点的力叫共点力。例如： F1 F2 日光灯所受的三个力G，F1，F2，它们的作 用线延长后交于一点O，也是共点力。 O G二合力与分力的关系：1复习一直线两力合成方法，问一直线上两个力的合力，共点力F1=4牛，F2=3牛。2若两力互成角度的合力求法：学生实验。书50页探索研究：引导学生说出实验设计方法，实验步骤，实验注意事项等。做实验，注意点：（1）弹簧秤先调零；（2）弹簧秤保持水平；（3）弹簧秤不要接触板面，避免摩擦；（4）用力的图示法画出力。3实验步骤：（1）把放木板固定在黑板上，用图钉把白纸定字再生放木块上。 （2）用图钉把橡皮条一端固定在A点，结点自然状态在O点，结点上系着细绳，细绳的另一端系着绳套。 （3）用两弹簧秤分别勾住绳索，互成角度地拉橡皮条，使结点到达O点。让学生记下O的位置，用铅笔和刻度尺在白纸上从O点沿两条细纸的方向画线，记下F1、F2的力的大小。 （4）放开弹簧秤，使结点重新回到O点，再用一只弹簧秤，通过细绳把橡皮条的结点拉到O，读出弹簧秤的示数F，记下细绳的方向，按同一标度作出F1、F2和F1的力的图示。 （5）用三角板以F1、F2为邻边作平行四边形，在误差范围内，F几乎是F1、F2为邻边的平行四边形的对角线。 经过前人们很多次的、精细的实验，最后确认，对角线的长度、方向、跟合力的大小、方向一致，即对角线与合力重合，也就是说，对角线就表示F1、F2的合力。 （6）指导学生进行分组实验 观察学生实验情况，数据处理，要求操作的规范，遵从实验结果，尽量把误差减小到最小。 要求同学用平行四边形法则作出F1与F2的合力，与实际合力对照，相距多远，差距大不大。 总结：可见互成角度的两个力的合成，不是简单的斤两个力相加减，而是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。这就要平行四边形定则。以后我们还要利用这个定则进行速度、加速度等的合成，只要是矢量的合成、就遵从平行四边形定则。 如果在实验中，对角线与合力相距比较远，那就找一找原因，是否有错误操作，即使操作完全正确，也会有实验误差，也不会完全重合。 这种情况很正常，一个规律的得出要很多人在很长时间里，进行许多此实验才总结出来，并不是一次实验就能得到。培养学生实事求是、审慎从事、追求准确的科学态度4实验结果：合力与分力之间满足平行四边形定则：如果用表示两个共点力F1，F2的线段为邻边作平行四边形，那么合力F的大小和方向就可以用F1，F2所夹的对角线来表示。5运用平行四边形定则求互成角度的两个力的合力。例如： F1 F F2假如F1=3牛，F2=4牛，两力之间夹角为90度，求合力；解： F1 F F2F=5牛，方向东偏北37度。 三、合力大小的范围：运用合力与分力关系模拟演示器，让两个力F1和F2之间的夹角由0180变化，可以得到（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-