力的合成教案

人教版物理必修 1 第三章第四节 力的合成 教案 山东淄博第一中学 物理组 2011 10 共 4 页 第 1 页 力的合成 教案 淄博一中 李荣国 一 教学目一 教学目标标 1 知知识识与技能目与技能目标标 1 能从力作用的等效性来理解合力 分力的概念 在本节课中 等效替代思想是建立在力的作用效果相同的基础之上 所以教学中应给学生提供一些 常见的几个力的作用效果与一个力的作用效果相同的物理模型 让学生体会到 几个力的作用效果可以 用一个力来替代 在解决力的合成时 抓住力的作用效果是解决问题的关键 2 探究求合力的方法 力的平行四边形定则 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知识求共点力的合力 4 知道合力大小和分力夹角的关系 2 过过程与方法目程与方法目标标 1 培养学生根据要求设计实验 进行实验探究的能力 应用数学知识解决物理问题的能力 2 培养学生的等效思想 3 情感情感态态度与价度与价值观值观目目标标 通过探究 激发学生学习兴趣 培养合作精神 二 教学重点和二 教学重点和难难点点 通过探索性实验 归纳总结出互成角度的两个力的合成遵循平行四边形定则 三 教具三 教具 水桶 弹簧秤 方木板 橡皮筋 白纸 图钉 细绳套 三角板 多媒体教学设备等 四 教材分析及教学四 教材分析及教学设计设计 1 本本节节内容在教材中的地位和作用内容在教材中的地位和作用 力的合成 是人教版必修 1 第三章第四节内容 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 这一节内容是高中物理的 基石 力的合成是解决力学问题的基础 对以后学习力的分解 物体的平衡 牛顿运动定律都会起到至 关重要的作用 因此这节课在高中物理中的地位和作用至关重要 2 教学教学设计设计理念理念 以问题驱动的方式 使学生走进到教师的 教学场 中 采用 学案导学 先学后教 以学定教 的教学模式 通过学生原有的知识与新问题的碰撞 激发学生打破旧的思维图式的愿望和探究新问题 新方法的兴趣 以美国心理学家布鲁纳 发现学习 的理论为指导 在教学中 通过教师提出问题 体现出教师 的 导 学生在问题的引导下 自主 合作探究 解决问题的过程体现出学生的主体地位 五 教学五 教学设计设计 一 一 创设创设情境 引入新情境 引入新课课 演示实验 1 提供一拉力器 一端固定 第一次另一端由两个女生拉 第二次另一端由一个男生 人教版物理必修 1 第三章第四节 力的合成 教案 山东淄博第一中学 物理组 2011 10 共 4 页 第 2 页 拉 保证两次拉力器的弹簧伸长到同一个位置 演示实验 2 讲台上放一桶水 第一次请两名学生共同提起这桶水 第二次请一名同学提起这一 桶水 通过两个实验让学生体会 一个力的作用效果可以与两个力的作用效果相同 二 二 明确目明确目标标 实验实验探究探究 互成角度两个力的合成互成角度两个力的合成 1 引导学生提出合力的概念 体会合力与分力的作用效果相同 2 提出 求几个力合力的过程就做力的合成 3 提出问题提出问题 1 怎么找几个力的合力 力的合成遵循什么样的法则 怎样找这个法则 这里 可以让学生提出猜想 教师不急于对学生的猜想做出评判 进一步引导学生思考 用什么 方法能简单证明猜想是否正确 教师不妨给出把两个分力简单相加或相减求合力的方法 让学生评判 然后采用实验的方法验证猜想是否正确 设计怎样简单的实验 4 利用两个互成角度的弹簧秤拉水桶 然后用一个弹簧秤拉水桶 分别读出弹簧秤的示数 进行 检验 这样设计这样设计的目的的目的 给学生较为丰富的想象空间 让学生猜想 通过简单易行的演示实验 让学给学生较为丰富的想象空间 让学生猜想 通过简单易行的演示实验 让学 生看到合力并不是两个分力简单的代数相加 生看到合力并不是两个分力简单的代数相加 注意 1 这个实验要进行两次 教师要有意识地提醒学生两次用两个弹簧秤拉小桶时夹角不同 2 同时教师要有意识地记录用一只弹簧秤拉水桶时的示数 5 提出问题提出问题 2 可能是什么原因造成两个力代数相加不等于合力呢 学生可能会归因于两个分力的方向不同或作用点不同 6 提出问题提出问题 3 怎样精确的确定分力的方向 这样设计这样设计的目的的目的 细绳套对确定分力的方向十分重要 这样很自然地引出细绳套 为下一步精细绳套对确定分力的方向十分重要 这样很自然地引出细绳套 为下一步精 确画出力的图示做准备 确画出力的图示做准备 7 演示实验 3 利用两只弹簧秤通过细绳套拉小水桶 记录两分力的的作用点 方向和大小 并 在黑板上准确地画出这两个分力的力的图示 这个实验到此为止 教师可以简单谈一谈下一步的做法 但不再进行具体的操作 这样设计这样设计的目的的目的 为学生做了一个很好的准确测定力的示范 同时很自然的与学生共同复习了为学生做了一个很好的准确测定力的示范 同时很自然的与学生共同复习了 画力的图示的方法 为稍后学生进行自主探究做必要的准备 画力的图示的方法 为稍后学生进行自主探究做必要的准备 8 教师给学生提供事先准备好的实验器材 弹簧秤 方木板 橡皮筋 白纸 图钉 细绳套 三 角板 学生进行分组实验 自主探究 人教版物理必修 1 第三章第四节 力的合成 教案 山东淄博第一中学 物理组 2011 10 共 4 页 第 3 页 让学生提出实验方案前 教师先强调几个问题 1 如何选择研究对象 2 怎样体现等效 3 记录哪些实验数据 学生提出设计方案 教师简要点评 教师可明确一部分小组实验时两个分力的方向成锐角 另一部分小组实验时两个分力的方向成钝 角 然后 学生分组进行分组实验 这样设计这样设计的目的的目的 小组讨论设计方案及展示方案的过程是思维成果的共享的过程 同时也是对小组讨论设计方案及展示方案的过程是思维成果的共享的过程 同时也是对 提出方案的小组的肯定 这样必定会提高小组学习 探究的积极性 提出方案的小组的肯定 这样必定会提高小组学习 探究的积极性 9 学生实验完成后 教师提出问题提出问题 4 分力和合力空间上有什么关系 可以让学生进行讨论 教师可适时引导学生考虑用作辅助线的方法 多数小组可能会得出分力 合力的顶点构成平行四边形 教师及时总结 如果一个小组得出 分力 合力的顶点构成平行四边形 可能是偶然 如果绝 大多数小组得出是平行四边形就充分说明力的合成法则与平行四边形有某种深刻的联系 10 提出问题提出问题 5 怎么来验证 分力 合力的顶点的连线与两个分力就是构成平行四边形 引导学生以两个分力的方向为邻边 做一个实际的平行四边形 看新做出的平行四边形的对角线 是否与原合力重合 因为是分组实验 学生的结果一定是有些偏大 有些偏小 教教师师可以向学生可以向学生郑郑重指出重指出 这正好是实验过程中不可避免的偶然误差造成的结果 可见 在实 验误差允许的范围内 分力 合力的顶点的连线与两个分力就是构成平行四边形 11 引导学生得出实验结论 两个力合成时 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定则 三 三 总结扩总结扩展 突出重点展 突出重点 1 两个以上的分力合成求解合力 两个以上的分力合成求解合力 先求出任意两个分力的合力 再求出这个合力与第三个分力的合力 直到所有的里都合成进去 最后得到的结果就是这些力的合力 2 当两分力 当两分力 F1 F2大小一定时 合力大小一定时 合力 F 随着随着 F1 F2之间的夹角之间的夹角 变化的规律 变化的规律 可先让学生讨论 再利用模拟平行四边形定则的教具或多媒体课件进行形象演示 提出问题提出问题 6 F1 F2的合成时最大值与最小值分别是多少 四 学以致用 四 学以致用 例题分析例题分析 课本 63 页 力 F1 45N 方向水平向右 力 F2 60N 方向竖直向上 通过作图 法求这两个力的合力 F 的大小和方向 解 选择某一标度 例如 1cm 长的线段作为 15N 作出力的图示 用刻度尺测 量对角线长 5cm 所以合力的大小为 75N 用量角器得合力 F 与 F1的夹角为 530 教师要注意强调 1 分力 合力要共点 虚线实线要分清 2 合力 分力 标度要相同 作图要准确 3 对角线要找准 五 作业布置 五 作业布置 课本 64 页 第 3 题 两个力互成 30 角 大小分别是 90N 和 120N 通过作图法和公式法分别 求出合力的大小和方向 如果这两个力的大小不变 两力间的夹角变为 150 通过作图法和公式法 分别求出合力的大小和方向 人教版物理必修 1 第三章第四节 力的合