第二章力和力的平衡

1、第二章力和力的平衡 B 力的合成探究型教学设计崇明中学 吴士玉本节教材分析在介绍了关于力的基本知识及常见的几种力重力，弹力和摩擦力之后，本节就介绍了力的合成方法，而紧接着课本就介绍了力的分解方法。这样安排充分说明力的合成所遵循的平行四边形定则是力进行合成与分解共同遵守的法则。这样安排为后续内容的学习做好了铺垫，也为整个力学抑或是以后将要碰到的所有矢量的合成与分解起到奠基的作用。 本节教材以秦始皇“泗水拔鼎”的故事引入，体现科学与人文相结合的精神。然后通过对斜拉锁大桥的分析引出等效替代的概念，进而通过学生实验探究力的合成的平行四边形定则。最后通过示例分析巩固平行四边形定则。充分体现了“情景探究应

2、用”的二期课改教材理念。学生情况分析学生初中时学过力的图示，这就为这节课力的合成探究实验的成功实施提供了必要的保证。而且在初中时他们是学过同一直线上两个力的合成方法的，所有这些知识都为学习互成角度的两个力的合成打下基础。但由于从未接触过互成任意角度的两个共点力的合成，因此给他们迅速的接受此新概念也带来一定的困难。教学目标1、知识和技能：知道合力与分力。知道共点力，理解共点力的合成。理解平行四边形定则，会用作图法或解直角三角形法求合力。会用橡皮筋，弹簧测力计等实验器材研究合力与分力的关系。2、过程和方法：（1）通过模拟“泗水拔鼎”情景，让学生体会几个力的作用效果和一个力的作用效果相同并感受等效替

3、代的物理思想。（2）通过实验探究过程学习平行四边形定则；认识力的合成是一种等效替代方法，感受矢量和标量的求和方法。3、情感、态度和价值观（1）通过参与“泗水拔鼎”活动，提高兴趣，感悟生活中处处有物理，激发探究的兴趣和学习的热情。（2）通过观察老师用两个弹簧称共线提物体和互成角度提物体两种情况下弹簧秤上的读书之和不同，调动学生探究互成角度的两个共点力的欲望和兴趣。（3）通过小组协作完成实验探究和实验结果的分析与互评，激发团队协作精神和实事求是的科学态度。教学重点和难点重点是互成角度的两个力的合成及平行四边形定则。难点是对平行四边形定则的探究及运用改定则。学习资源1、学生实验器材 (每两人一套，共

4、22套):。木板、橡皮筋、弹簧秤(2个)、三角尺、白纸、绳套、图钉。（装置参考教材例图）2、演示实验器材（1）50kg的杠铃和两根长绳。（2）拴两根不同长度线的500g钩码。3、自制powerpoint幻灯片教学设计思路及流程图本设计的基本思路：借秦始皇“泗水拔鼎”的故事，让学生模拟秦始皇“泗水拔鼎”的情景从而建立共点力的概念，引出等效替代的概念和力的合成问题；通过观察教师的实验演示和学生自主的实验探究，归纳总结出平行四边形定则；最后通过简单的用计算法求互相垂直的两个共点力的合力和观察平行四边形演示仪以巩固平行四边形法则。即按照情景探究应用的思路进行的教学设计。教学流程图如下图所示。活动IV分

5、析总结与应用平行四边形定则合力范围求合力情景II教师演示实验活动I模拟“拔鼎”合力分力活动II学生作图等效替代合成分解问题I设问共点力情景I教师演示实验活动III合作探究教学过程一情景导入图1用powerpoint幻灯片显示汉代石刻画像“泗水拔鼎”的情景。21图2【教师】正如书上所言，一只香炉再重也不过千斤（若一个人质量按50Kg计算，大约有十来个人重即5000N左右）为什么那么多的人却不能将它拔起来呢？同学们能模拟一下当时人们是怎样拔鼎的吗？【学生活动】两位男生，按图1所示拉杠铃几乎拉不起来！ 【教师】要想拉起杠铃怎么办？图3【学生】减小两拉力的夹角。学生按图2拉杠铃，果然很轻松就拉起来了！

6、【教师】凭借一个人的力量可否把杠铃拉起来呢？【学生活动】一个高个子的男生按图3也把杠铃拉起来了！二新课教学（一）力的合成与分解【师生共同总结】1.合力：一个力产生的效果跟几个力共同产生的效果相同，此力就叫做那几个力的合力，那几个力叫作这几个力的分力。21图42.力的合成：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.力的分解：把一个力分解成几个分力的方法叫做力的分解。力的分解也是一种等效替代。1NF1F2同向时OF合O反向时F1F2F合OO图54.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

7、。如图4所示。（二）共点力的合成【教师】同学们能否说出同一直线上两个力是怎样合成的？【学生活动】回忆并回答教师提问，个别学生到黑板板演，其他学生在本子上用力的图示方法进行共线的两个力的合成。（如图5）【教师】若两个力所夹的角是任意值，合力的大小又是多少呢？还是关系吗？【教师演示实验】两弹簧共点同向拉，互成角度拉弹簧称读数分析。【学生活动】猜测，互成角度的两力的合成可能遵循平行四边形定则。【教师】请同学们结合课本图59页的“学生实验”设计一套验证“平行四边形定则”的实验步骤设计方案，在学生讨论过程中提出一些应注意的问题。【学生活动】讨论设计实验方案，并按讨论后的实验方案进行实验。三平行四边形定则【师生共同总结】平行四边形定则：如果用表示两个共点力F1和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。1. 合力F与两分力之间的关系【教师演示】演示平行四边形模型让学生分析，归纳合力F随角的变化关系。2. 用计算法求解互成直角的两个力的合力如图6所示。四.作业设计完成“物理练习册50页的111题！课后利用身边的工具制作简单的“平行四边形演示仪