力的合成与分解教案.doc

【教学内容】第一单元第4节。【教学目标】知识与技能：理解合力与分力的概念；理解力的合成与分解的意义，能举出生产生活中力的合成与分解的实例；理解力的平行四边形定则，并能进行简单的计算。过程与方法：通过演示互成角度的两个共点力的合成遵循平行四边形定则，领会实验归纳方法的一般思路，感悟动手操作中的技能要领。情感态度价值观：通过纠正“合力等于两个分力数值之和”或“合力一定大于分力”等错误认识，进行反对主观臆想，尊重客观事实的科学态度教育；通过实验及推理分析培养学生的物理思维能力。【教学重点】平行四边形定则。【教学难点】合力与分力的关系。【教具准备】验证力的平行四边形定则仪器器材，PPT课件。【教学过程】创设情境引出课题1感受两个力与一个力的等效；感受一个力产生的两个效果。（1）两女同学共同提起一桶水，使其静止在空中；然后一男同学一人提起这桶水，使其静止在空中。引导学生运用初中所学的二力平衡知识分析得出结论：两个女同学作用在水桶上的两个力的共同效果与一个男同学作用在水桶上的一个力的作用效果相同。再引导学生举例说明生产生活中两个力与一个力等效的事例。（2）感受一个力同时产生两个作用效果：如图所示，砝码A所受的重力同时产生两个作用效果，一是通过细线OB拉手指，二是通过水平细杆推压手心。 2说明合力与分力的概念及力的合成与分解：上述等效现象中，一个力是合力，与之等效的两个力叫这个力的分力。求两个力的合力的方法叫力的合成，求一个力的分力的方法叫力的分解。求两个力的合力，就是寻找能等效替代这两个力的力；求一个力的两个分力，就是寻找能等效替代这一个力的两个力。合作探究新课学习一、共点力的合成1认识共点力举例说明作用在物体同一点上，或作用线相交于同一点的几个力叫做共点力。2猜猜看，两个力的大小与它们的合力大小间有什么关系？3实验演示：用两个弹簧测力计将砝码提起，静止在空中，读出各自示数；用一个弹簧测力计将砝码提起，静止在空中，读出示数。研究示数关系，得出结论：两个力的合力的大小不等于两个分力大小之和。4探究分力与合力的关系：如图所示进行实验探究，运用力的图示法，采用同一标度分别作出两个分力的图示，再作出所测得的合力的图示，发现：如果以两分力的图示为邻边做成平行四边形，则合力的图示恰好是平行四边形中表示两个分力的线段之间的对角线。5平行四边形定则：（1）定则及运用：求互成角度的两个力的和力时，可以用表示这两个力F1和F2的线段为邻边做出平行四边形，那么这两个邻边之间的对角线就表示合力F的大小和方向。（2）案例研究讲解课本第29页例题1。（3）运用平行四边形定则求合力的程序：确定两分力的大小和方向；从力的作用点起用同一标度作出表示两分力的图示（或示意图）；以表示两个分力的线段为邻边作出平行四边形；通过分力的作用点作出平行四边形的对角线；用作分力图示的标度量出对角线表示的合力的大小（或用几何关系计算出合力的大小）；用量角器量出表示合力的对角线与表示分力F1的线段间的夹角（或运用几何关系计算出夹角），这就是合力的方向；6探究合力大小与分力大小的关系（1）问题探究：两个大小一定的共点力，运用平行四边形定则求不同夹角时的合力，引导学生得出结论：两个共点力的合力，可以大于两个力中较大的力，可以小于两个力中较小的力，可以等于其中的一个力。（2）运用三角形三边关系进行讨论：如图所示运用平行四边形定则作出力平行四边形以后，三角形OF2F的三个边，分别表示两个分力及合力，在三角形中，任一边大于另外两边的差而小于另外两边的和，由此可以得出两个互成角度的分力F1、F2的大小与它们的合力F的大小之间满足：|F1-F2|F|F1+F2|（3）同直线上的两个分力的合力：两力同方向时F= F1+F2；反方向时F=|F1-F2|（4）归纳小结：两个共点力的合力与分力的大小关系：|F1-F2|F|F1+F2|7运用平行四边形求多个共点力的合力：自学课本第28页最后一段。二、力的分解1把一个力分解外两个力的方法：平行四边形定则。（1）教师讲述：是力的合成的逆运算，运用平行四边形定则求合力时，相当于已知两个邻边作出平行四边形，求出对角线；而运用平行四边形定则求一个力的两个分力，相当于以已知的线段作为对角线，作出平行四边形，求出两个邻边。（2）引导学生探究：在纸上画一条5cm长的水平向右的线段，以此为对角线作出平行四边形，然后比较各人的平行四边形。再运用几何知识进行分析，说明各人作出的平行四边形为什么不一样的原因。各人所画的邻边方向不一样。（3）提出问题：一个力可以分解为多少对分力？如图所示，如果不对两个分力作出大小、方向的限制，一个力可以运用平行四边形定则分解为无数对分力。2按效果分解一个力（1）首先确定出一个力作用在受力物体上所产生的两个不同方向效果，这两个效果所代表的方向就是分力的方向，这时，只能做出唯一的平行四边形，求出一对分力。（2）案例研究：例2所受重力为G的物体沿倾角为的光滑斜面下滑，请分解物体所受的重力。解析：（1）分析重力的实际作用效果：重力的方向是竖直向下的，由于物体在斜面上，重力产生了两个方向的作用效果：一是使物体沿斜面下滑，二是使物体沿垂直斜面压斜面。（2）确定两个分力的方向：沿斜面向下，垂直斜面向下。（3）作出平行四边形：如左图所示。（4）求出两个分力的大小：由几何关系（三角函数定义）可得：，（5）讨论：右图所示的分解，虽然也符合平行四边形定则，但不符合重力的实际作用效果，所以这种分解是不合理的。3力的分解的实际应用：小力克服大力将一个力分解为两个力，如果两个力方向间的夹角很大，接近180o，分解出的两个力将比合力大