力的合成教案范文

力的合成教案范文 力的合成教案 一、教学目标1.知识与技能知道什么是合力,什么是分力,什么是共点力;知道求二力合成的方法2.过程与方法通过分力与合力的关系初步认识等效替代的科学研究方法;通过对探究实验假设的验证来培养学生对物理现象的归纳总结能力3.情感态度与价值观通过合力的一些事例和实际的实验操作，体会到团结合作、交流互助的重要性;培养学生的物理思维能力和科学研究的态度 二、重点与难点分析本课的重点是通过实验归纳出力的平行四边形法则，这同时也是本章的重点;难点是平行四边形法则的灵活运用运用以及一些受力分析. 三、教学器材方木板(1块)、弹簧测力计(2个)、橡皮筋(1条)、白纸(1张)、细线若干、图钉若干、有刻度的三角板(2个). 四、主要教学过程新课导入师:前面我们讲了生活中常见的力,有重力,弹力,摩擦力等等.也知道如何用力的图示来表示一个力.那么多个力在一起要怎么研究呢?我们先来看一个故事-泗水拔鼎.(点击ppt)师:泗水拔鼎讲的是秦始皇自以为德高望重,想把浸在泗水中的大鼎去上岸来,让大批的人跳入水中,用绳子系住大鼎往外拉,结果绳子断了都没将大鼎取上来.问:为什么那么多的人也不能将鼎拔起来呢?(点击PPt)师:同学们说的都对.生活中我们也经常可以看到很多力作用在一个物体上的例子.比如:两个同学一起提一桶水,起重机用多根绳子吊起重物,油画中伏尔加河上很多纤夫一起拉动大船等等.(点击PPT).这些都是有多个力作用在同一物体上的例子.问:那么这些作用在同一物体上的多个力可以用一个力来代替吗?师:当然是可以的了.只要这个力作用到物体上的效果和前面多个力作用到物体上的效果相同就可以了.比如:两个小孩合起来提一桶水,而一个大人直接就提起这桶水;起重机用多根绳子吊起重物,用一根粗一点的绳子也直接可以吊起重物.总结:只要作用效果相同,就可以用一个力来代替多个力的作用.也就是等效替代.等效替代是物理学中一种很重要的思想方法.今天我们要学习力的合成就是一种等效替代的方法.新课讲解师:刚才我们说的作用在一个物体上的多个力可以用力一个力来代替.我们可以给这些力定义一下.首先是合力和分力.什么是合力呢?定义:若作用在一个物体上的几个力的效果与某一个力的效果相同,那么这一个力就叫那几个力的合力;那几个力就叫这一个力的分力.已知几个分力求合力的过程叫力的合成.师:分力合力的定义相信同学们都能很容易理解的.而求力的合成的过程就是一个能代替几个分力的力的过程.师:刚才我们说了分力合力的定义.现在我们再来看看什么是共点力.定义:几个力如果都作用在物体上的同一点，或者它们的作用线相交于同一点，这几个力叫做共点力.分析:共点力的定义说的已经很明白了.几个力是不是共点力,看看他们是否作用在同一物体上,再看他们的作用线是否相交于同一点.师:下面我们就来看看这几个力是不是共点力.(点击PPt)问:图一,图二,图三中的标出的几个力是不是共点力呢?生:师:大家说的很好.图 1、图2为共点力；而图3为非共点力根据定义我们很快就可以判断出来.分析:图一中N,T,F,G四个力作用在同一物体上,并且作用线相较于物体的重心位置和图二中的T1,T2和重力G都作用于日光灯上,并且它们的作用线延长后交于同一点,它们也可以被看成是共点力.而图三中F1,F2和重力G虽然都作用于秋千板上,但F1,F2和G相互平行,它们不会相交于一点,所以他们不是共点力.引导:共点力已经知道了,那么我们用什么方法来求两个共点力的合力呢?这也是我们这节课的主要内容:求两个共点力的合力.师:初中时我们已经学过同一直线上两个力的合成方法.比如:已知F1=10N,F2=8N,它们是同一直线上的两个共点力.求他们的合力大小.问:谁来说说看?生:当他们方向相同时,合力大小为18N;当他们方向相反时,合力大小为2N.师:很好.(点击PPT).总结:同一直线上的力的合成:若两力方向相同,合力的方向与两力方向相同,合力的大小等于两力之和;若两力方向相反,合力的方向与较大力的方向相同,合力的大小等于两力之差.问:那么,如果两个共点力不在同一直线上,也就是这两个力合成角度我们怎么求他们的合力呢?师:这就需要通过实验的方法来探索了.我们通过橡皮筋实验来探究.师:我们实验前先提出猜想:合力与两个分力形成平行四边形关系.然后我们通过实验来验证我们的猜想.实验演示过程:请两个同学来帮忙.将橡皮筋固定在A点，演示用两个力F 1、F2拉动橡皮筋到O点，再演示用F力将橡皮筋拉到O点.提醒同学在拉橡皮筋的时候要保持弹簧测力计与木板平行,并且要记录好力F1,F2,F的大小和方向.再在黑板上演示数据处理的完整过程.先用力的图示法表示出F1,F2,F,然后以F1,F2为邻边作平行四边形,并且作出对角线,假设为合力F.改变F1,F2的角度再做一次.分析与总结:将做出的平行四边形对角线合力F与我们测得的合力F进行对比,在误差允许的范围内,我们可以清楚地看到F就是F.于是可以得出结论:两个互成一定角度的共点力的合力，可以用这两个力的有向线段为邻边所画的平行四边形的对角线来表示。 对角线的长度表示合力的大小，对角线的方向就是合力的方向，如图所示。 这个结论叫做力的平行四边形法则。 (点击PPT)师:平行四边形法则,也就是矢量求和法则,它适用于一切矢量.任意夹角的两个共点力我们都可以用平行四边形法则并且配合力的图示法来求他们的合力.问:当两个力的夹角为90的时候,我们还可以这样求他们的合力呢?生:师:对的,我们还可以用解直角三角形的方法来求合力.(点击PPT).总结:通过分析,我们很快可以得到结论F?F2F1师:现在来看一道例题:两个共点力间的夹角是90?，力的大小分别为90N和120N，试用作图法和计算法求合力的大小和方向。 (点击PPT)分析讲解:先用作图法.(点击PPT).我们先要规定一个单位长度表示多少牛的力.这里我们就规定为30N.然后利用力的图示法作出这两个力,然后利用平行四边形法则作出合力,量出合力大小为150N,合力F与F1的夹角为53?;由于这两个F2里的夹角为90,我们也可以直接代公式22从而求出合力的大小和方向.(点击PPT)F?F1?F2tan?F1F?F2122tan?问:力的合成先在大家也都知道怎么求了.那么我想问同学们:已知两共点力的大小分别为F1,F2,但夹角不知道,要求他们合力的最大值和最小值.生:师:说的很对.我们先来看一个动画:互成角度的两个力与合力的关系.(点击PPT).总结:从动画中我们可以清晰的看到:当=0?时，F=F1+F2,合力最大;当=180时,F=|F1-F2|,合力最小.课堂小结师:到这里今天的课就讲的差不多了,我们再来回顾一下今天学的主要知识.问:我们今天学的是力的合成.先是几个概念:什么是合力?什么是分力?生:若作用在一个物体上的几个力的效果与某一个力的效果相同,那么这一个力就叫那几个力的合力;那几个力就叫这一个力的分力.师:很好.求几个分力合力的过程我们就叫力的合成.其实求力的合成是一个等效替代的方法.师:我