人教版必修1 3.4 力的合成 教案3.doc

3.4 力的合成教材分析力的合成是解决力学的基础和工具，理解力的合成需要掌握一种方法，那就是等效的方法.这节课从实验入手，学生通过自己动手找出合力与分力之间的关系，这样容易使学生接受.通过实验和多个实例说明一个事实：由于两个力作用在一个物体上，物体所表现出来的形变量或者运动状态的改变跟一个力作用在这个物体上时，物体所表现出来的形变量或者运动状态的变化相同.对于平行四边形定则的教学，可以在初步的矢量合成的基础上进一步加深，可以先进行在一条直线上力的合成，然后再进行互成角度力的合成。对于共点力的教学，重点在于利用演示实验和生活实例，形象地对比共点力和非共点力，在此基础上建立共点力的图景。教学目标知识与技能：1.理解合力、分力、力的合成、共点力的概念.2.理解力的合成本质上是从作用效果相等的角度进行力的相互替代.3.会用力的合成的平行四边形定则进行力的合成.过程与方法：1.培养学生的实验能力，理解问题的能力，应用数学知识解决物理问题的能力；2.进行科学态度和科学方法教育，了解研究自然规律的科学方法，培养探求知识的能力；3.树立等效观点，形成等效思想，这是非常重要的处理问题的思想.情感态度与价值观：1.培养学生善于交流的合作精神，在交流合作中发展能力，并形成良好的学习习惯和学习方法.2.通过力的等效替代，使学生领略跨学科知识结合的奇妙，同时领会科学探究中严谨、务实的精神和态度.教学重点1.运用平行四边形定则求合力.2.合力与分力的关系.教学难点实验探究方案的设计与实施教学工具木板、白纸、弹簧秤（3个）、细绳、图钉、刻度尺、铅笔教学方法实验法、自主探究法课时安排2课时+1课时（练习）教学程序设计一、力的合成【演示实验】 让学生把一桶水或一个重物从地面上想办法放在桌面上.一位力气大的同学只用一只手一个力就可以把水桶从地面提到桌面上，两个女同学用两只手给水桶两个力，同样也把水桶从地面移动到桌面上，不同的同学用不同的方法达到了一个共同的目的.在提水桶这个事件上，这一个力产生的作用效果和两个力的作用效果是相同的.生活中还有哪些例子可以说明同样的问题?图片展示:狗拉雪橇在雪地上运动，打夯，抬重物和起重机相比较等等.在这些例子中，一个力与几个力产生了同样的效果，可以用这一个力代替那几个力，这个力就叫做那几个力的合力.原来的那几个力叫做分力。求几个力合力的过程叫做力的合成。过渡:那么几个力的合力怎样来求呢？下面探究一下求合力的方法.用两只弹簧秤成一定角度提起一个重物，分别读一下两只弹簧秤的读数.然后用一只弹簧秤提起这个物体，看这时弹簧秤的读数。两只弹簧秤的示数之和是不是等于一只弹簧秤的读数.实验依据的原理是什么？（启发合力的定义）合力的作用效果与几个力共同作用的效果相同.同学们分小组讨论，抓住合力和分力效果相同这一 关键，设计实验方案，【问题探究】在这个实验中一个力与两个力等效的标志是什么？实验步骤:（1）在桌上平放一个方木板，在方木板上铺上一张白纸，用图钉把白纸固定好.（2）用图钉把橡皮筋的一端固定在板上的a点（a点的位置应该靠近顶端中点），在橡皮筋的另外一端拴上两条细绳，细绳的另外一端是绳套.（3）用弹簧秤分别钩住绳套，互成角度地拉橡皮筋，使橡皮筋伸长，结点达到某一位置.（4）用铅笔记下的位置和两条细绳的方向，分别读出两只弹簧秤的示数（在同一条件下）.（5）用铅笔和三角板在白纸上从点沿着 两绳的方向画直线，按照一定的标度作出两个力1和2的图示.（6）只用一只弹簧秤，通过细绳把橡皮筋的结点拉到相同的位置点，读出弹簧秤的示数，记下细绳的方向，按同一标度作出这个力的图示.（7）探究这三个力的大小及方向的关系.注意事项:同一实验中的两只 弹簧秤的选取方法是:将两只弹簧秤钩好后对拉，若两只弹簧秤在拉的过程中，读数相同，则可选，若不同，应另换，直至相同为止，使用时弹簧秤与板面平行.在满足合力不超过弹簧秤量程及橡皮条形变不超过弹性限度的条件下，应使拉力尽量大一些，以减小误差.画力的图示时，应选定恰当的标度，尽量使图画得大一些，但也不要太大而画出纸外.要严格按力的图示要求和几何作图法作出 合力.在同一次 实验中，橡皮条拉长的结点o位置一定要相同.由作图法得到的f和实际测量得到的f，不可能完全符合，但在误差允许范围内可认为f和f符合.学生实验，教师巡回指导两个力合成时，以表示这两个力的线段为邻边，这两个邻边之间的对角线就代表了合力的大小和方向.【例题分析】力f1=45 n，方向水平向右，力f2=60 n，方向竖直向上.求这两个力合力的大小和方向. （利用作图法和计算法进行解答）【问题拓展1】根据我们上面的计算，在两个分力大小不变的情况下，改变两个分力的夹角，合力怎样变化?【问题拓展2】合力与分力的大小关系如何？【问题拓展3】什么情况下合力最大，什么情况下合力最小？合力的取值范围？【问题拓展4】前面学习的都是两个力的合成，如果是三个力或者三个以上的力的合成，应该怎样进行处理？先让学生猜测，然后通过做平行四边形进行比较，最后利用演示仪进行演示，并让学生进行归纳总结。小结:（1）合力随夹角的变大而变小，随夹角的变小而变大.（2）合力可能大于、等于、小于任何一个分力（3）|f1-f2|ff1+f2（3）可以先求出两个力的合力，再求出这个合力跟第三个力的合力，直到把所有的力都合成进去，最后得到的结果就是这些力的合力.【课堂训练】假设一座斜拉桥中某对钢索与竖直方向的夹角都是30，每根钢索中的拉力都是3104 n，那么它们对塔柱形成的合力有多大？【课堂训练】一物体同时受到同一平面内的三个力的作用，下列力的合力可能为零的是a.5 n、7 n、8 nb.5 n、2 n、3 nc.1 n、5 n、10 nd.1 n、10 n、10 n二、共点力【讨论与交流】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？【课堂训练】三个共点力，大小分别为11 n、6 n、14 n，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.教学反思 小结本节课的教学难点应该是实验的设计与操作过程，一定要让学