力的合成教案

2024-05-31

力的合成教案(共6篇)

篇1:力的合成教案

教学过程 教师活动 学生活动 教学策略 教学目标 合力与分力概念的引出 (在引入新课时已经完成) 引出力的合成概念 为了研究问题的方便,我们常把几个力的作用效果用一个力来代替,把复杂的问题简单化,求这几个力合力的过程,就是力的合成 学生思考联系合力分立,理解力的合成的概念 对进行力的合成意义思考,联系生活实际加深对概念的理解,知道力的合成概念是实际需要而提出的 力的合成概念的提出 同一直线上二力合成 初中也接触到了力,知道了力的三要素,也接触了力的合成,我们先来看这种最简单的情况。那么谁能给我说说同一直线上二力的合成,合力的大小和方向同分力有什么关系。 学生回到:当两个力在同一条直线上时,若同向则合力大小等于二力大小之和,方向与二力相同;若反向,则合力的大小等于二力大小之差的绝对值,方向与二力中较大的力相同。 复习回顾,从简单的同一直线上的二力合成入手,逐步进入互成角度的力的合成 同一条直线上二力的合成。 引入互成角度的二力合成

我们知道了同一条直线上的二力合成,那么是不是世界上所有物体受到的力都是在同一条直线上呢?用一根绳吊起勾码进行演示。这种不再同一条直线上的力,我们也可以说是互成角度的力,它们两个的合力怎么求呢? 衔接上一层次,由同一直线上力的合成,联系实际提出问题,进行设疑 探讨互成角度的二力合成

力的合成(互成角度的力如何合成?)

科学探究过程 教师活动 学生活动 教学策略 教学目标 第一阶段:

发现问题 我们知道了同一条直线上的二力合成,那么是不是世界上所有物体受到的力都是在同一条直线上呢?用一根绳吊起勾码进行演示。这种不再同一条直线上的力,我们也可以说是互成角度的力,它们两个的合力怎么求呢?

学生思考 衔接上一层次,由同一直线上力的合成,联系实际提出问题,进行设疑 让学生体会可以从解决实际问题进行深入思考,发现问题;

第二阶段:

设计

实验

进行

探究 我们现在用我们桌子上的试验仪器,看看自己能不找出求互成角度力的合力与分力的关系。

问题1:要进行试验,我们先来看看我们都有什么试验仪器,各有什么作用?

问题2:如何保证合力与分力是等效的关系呢?

问题3:弄明白了试验仪器的作用,哪位同学有什么想法,来设计一个试验,看互成角度的力的合力与分力的关系?

问题5:建议大家用虚线把合力的箭头端分别与两个分力的箭头端链接,看看这时候你发现了什么?

学生通过对实验仪器的分析,以等效作为桥梁,进行试验的设计。上台用投影仪展示讲解自己的试验结果,并回答老师的问题

用提问的方式进行诱思,从而达到放的开并且收的回来的效果。若是不讲仪器的作用进行诱思,学生有可能无所适从,达不到本来的目的 让学生知道解决物理问题时要以实验事实为依据。

让学生体会在进行实验前,要根据需要选择合适的实验器材,找到设计试验的中心桥梁,设计出合适的试验 第三阶段:

分析论证

得出结论

问题6:你们组得到的试验结论是怎样的?

问题7:很多组的同学说是平行四边形,那么到底是不是平行四边形呢?大家以两个分力的线段为邻变在你的原图上做一个标准的平行四边形,你们再比较比较看能得出什么结论?

问题8:是一个标准的平行四边形吗?你们组呢?差别大吗?

总结:很多同学猜想得到的结果要构成一个平行四边形,那么是不是呢?物理学里面要进行大量的可重复的试验才能说试验结论是正确的,我们这么多组两个分力的大小与角度都不尽相同,也可以说进行了大量可重复的试验。都得到了一个与标准平行四边形差别不是很大的四边形,根据物理学家试用精密的试验,合力互成角度的力与其合力及顶端连线,正好是构成一个平行四边形。

学生边实验、边思考、边回答。

得出结论:合力与分力箭头端的连线与两分力构成平行四边形。平行四边形不标准,差别比较小。学生上台用投影仪演示结果。

引导学生之间相互交流,以便他们尽快得出实验结论。老师进行总结,讲明物理学家精密试验的出的结论与我们的猜想是一致的

让学生体会进行科学研究时,不能以一次试验得到的结果就认为有普适性。

篇2:力的合成教案

“力的合成”是人民教育出版社出版的物理必修I 第三章 第四节的内容主要包括:分力合力及力的合成的概念;平行四边形定则及其适用条件。

本章的前三课学习了重力、弹力、摩擦力,这节力的合成与下节力的分解,起着纽带的作用,只有学好了力的合成与分解,很好的进行受力分析,才能更好的学习后面的牛顿定律,甚至进而影响到高中物理整个的学习过程,可以说力的合成与分解是高中物理知识学习的基本功,学生只有架构好了这错桥梁,才能顺利的学好高中物理

[学生分析]

学者是高中一年级的学生,在前面刚刚学习了重力、弹力、摩擦力,对事物的受力有了一定得认识,比较初中所学知识有更深刻的理解和认识,这节课对他们来说是进一步研究所必须的。学者运用实验的手段自己进行实验探究,激发起他们对力学的热情

[教学目标]

一、知识目标

1、能从力的作用的等效性来理解合理和分力的概念,体会等效替代思想。

2、能通过实验探究求合力的方法——力的平行四边形定则,并知道其试用条件。

二、能力目标:培养学生动手能力、物理等效思维能力

三、德育目标:

(1)在教学过程中让学生学会自己分析和解决问题,尊重实验事实,培养学生实事求是的精神。

(2)在自由开放平等的气氛中探究交流,互相配合,互相鼓励,友好评价,和谐相处。

[教学重点]

(1)理解等效的思想,从而得到合力与分力的关系。

(2)运用实验探究的方式分析归纳出力的平行四边形定则。

(3)共点力的理解判断。

[教学难点]

实验探究得到合力的方法

寻找平行四边形定则方法

[教学方法]

科学探究法

[教学用具]

(1) 钩码、细线、三角板

(2)学生每两人一组:方木板、白纸、弹簧秤(两个)、橡皮条、细绳两条、三角板、刻度尺、图钉(几个)

[课时安排]

1课时

[教学过程]

一.新课引入

教师活动 学生活动 教学策略 教学目标 问题1:实验室里连接电路需要一个5欧姆的电阻,但现在手头上只有一些10欧姆的电阻,哪位同学能给实验室的老师想个办法? 学生思考并回答,将两个十欧姆的电阻并联,相当于一个五欧姆的电阻。 用提问的方式,使学生参与到课堂中,回忆初中所学的知识,用复习知识大家回答,调节气氛,消除紧张感。 使学生回忆初中知识,强调等效替代的根本思想——等效。 问题2:我们在上一章节运动学里面学的位移里,这两种情况是不是也是等效的呢?(黑板上给出草图) 学生思考回答,这两种情况最终都是从A走到C,是等效的。 从初中知识引入到高中刚学习的知识,通过两个问题,使学生们找到两个问题的共同点,都是在说等效替代 再次提问,使学生思考老师所提问题的共同点,教师在此基础上总结。 总结1:前面我们看到的这两个例子,都运用到了我们物理学里面一个重要的思想|——等效替代。 学生看着例子总结思考 通过提问来实际运用等效替换的思想,在此基础上总结,达到事半功倍的效果 得到等效替代,抓住这根主线,为后面的课做铺垫 问题3:指出等效替代的思想不只是在我们电学、运动学里面有着重要的运用,在我们的日常生活中也有着广泛的应用。举例:一个斜面上两个小孩使一辆摩托车静止在斜坡上,而只要一个大人就能使车静止在斜坡上,这是为什么? 学生思考并回答:等效替代。 让学生脱口而出等效思想,接下来进一部提问,便于下面对等效本质的提问 从生活中的事例引出力的等效,进而引出合理和分力的概念。 问题4:等效?是什么等效呢?是两个小孩的重量等于这个大人的重量还是别的什么原因? 学生思考并回答;是两个小孩的力和大人的力等效 进一步提问,使学生透过现象看到上面问题等效的本质是力的等效 引出力的等效 总结2:两个小孩的两个力和一个大人的一个力等效,我们用发散的思维想一想,大量的实际问题中,物体是不是通常同时受到几个力的作用?为了研究问题的方便,我们把这种关系称之为合力与分力。 学生理解合力与分力的概念 几个问题一步步诱思,用实际生活中的需求,自然的导出合力与分力的概念 对前面的问题总结,结合实际生活,引出合力与分力的概念

二.新课教学

力的合成

教学过程 教师活动 学生活动 教学策略 教学目标 合力与分力概念的引出 (在引入新课时已经完成) 引出力的合成概念 为了研究问题的方便,我们常把几个力的作用效果用一个力来代替,把复杂的问题简单化,求这几个力合力的过程,就是力的合成 学生思考联系合力分立,理解力的合成的概念 对进行力的合成意义思考,联系生活实际加深对概念的理解,知道力的合成概念是实际需要而提出的 力的合成概念的提出 同一直线上二力合成 初中也接触到了力,知道了力的三要素,也接触了力的合成,我们先来看这种最简单的情况。那么谁能给我说说同一直线上二力的合成,合力的大小和方向同分力有什么关系。 学生回到:当两个力在同一条直线上时,若同向则合力大小等于二力大小之和,方向与二力相同;若反向,则合力的大小等于二力大小之差的绝对值,方向与二力中较大的力相同。 复习回顾,从简单的同一直线上的二力合成入手,逐步进入互成角度的力的合成 同一条直线上二力的合成。 引入互成角度的二力合成

我们知道了同一条直线上的二力合成,那么是不是世界上所有物体受到的力都是在同一条直线上呢?用一根绳吊起勾码进行演示。这种不再同一条直线上的力,我们也可以说是互成角度的力,它们两个的合力怎么求呢? 衔接上一层次,由同一直线上力的合成,联系实际提出问题,进行设疑 探讨互成角度的二力合成

力的合成(互成角度的力如何合成?)

科学探究过程 教师活动 学生活动 教学策略 教学目标 第一阶段:

发现问题 我们知道了同一条直线上的二力合成,那么是不是世界上所有物体受到的力都是在同一条直线上呢?用一根绳吊起勾码进行演示。这种不再同一条直线上的力,我们也可以说是互成角度的力,它们两个的合力怎么求呢?

学生思考 衔接上一层次,由同一直线上力的合成,联系实际提出问题,进行设疑 让学生体会可以从解决实际问题进行深入思考,发现问题;

第二阶段:

设计

实验

进行

探究 我们现在用我们桌子上的试验仪器,看看自己能不找出求互成角度力的合力与分力的关系。

问题1:要进行试验,我们先来看看我们都有什么试验仪器,各有什么作用?

问题2:如何保证合力与分力是等效的关系呢?

问题3:弄明白了试验仪器的作用,哪位同学有什么想法,来设计一个试验,看互成角度的力的合力与分力的关系?

问题5:建议大家用虚线把合力的箭头端分别与两个分力的箭头端链接,看看这时候你发现了什么?

学生通过对实验仪器的分析,以等效作为桥梁,进行试验的设计。上台用投影仪展示讲解自己的试验结果,并回答老师的问题

用提问的方式进行诱思,从而达到放的开并且收的回来的效果。若是不讲仪器的作用进行诱思,学生有可能无所适从,达不到本来的目的 让学生知道解决物理问题时要以实验事实为依据。

让学生体会在进行实验前,要根据需要选择合适的实验器材,找到设计试验的中心桥梁,设计出合适的试验 第三阶段:

分析论证

得出结论

问题6:你们组得到的试验结论是怎样的?

问题7:很多组的同学说是平行四边形,那么到底是不是平行四边形呢?大家以两个分力的线段为邻变在你的原图上做一个标准的平行四边形,你们再比较比较看能得出什么结论?

问题8:是一个标准的平行四边形吗?你们组呢?差别大吗?

总结:很多同学猜想得到的结果要构成一个平行四边形,那么是不是呢?物理学里面要进行大量的可重复的试验才能说试验结论是正确的,我们这么多组两个分力的大小与角度都不尽相同,也可以说进行了大量可重复的试验。都得到了一个与标准平行四边形差别不是很大的四边形,根据物理学家试用精密的试验,合力互成角度的力与其合力及顶端连线,正好是构成一个平行四边形。

学生边实验、边思考、边回答。

得出结论:合力与分力箭头端的连线与两分力构成平行四边形。平行四边形不标准,差别比较小。学生上台用投影仪演示结果。

引导学生之间相互交流,以便他们尽快得出实验结论。老师进行总结,讲明物理学家精密试验的出的结论与我们的猜想是一致的

让学生体会进行科学研究时,不能以一次试验得到的结果就认为有普适性。

力的合成

教学过程 教师活动 学生活动 教学策略 教学目标 互成角度力的合成的平行四边形定则

哪位同学给我说下他刚才用力的图示法是如何进行实验的。

他刚才通过实际操作所说的方法就是我们今天要学的平行四边形定则 学生总结试验,说出合力是如何画出来的。 让学生体会做的实验的步骤就是在运用平行四边形定则,加深认识。 得到平行四边形定则

平行四边形的适用条件——共点力

给学生出两道力的合成的题

F4

F1

F2

F3

SHAPE MERGEFORMAT

第二道题的两个力大小相等,方向相反,互相平行。 学生思考并作答,对第一题找一位同学上黑板来做。第二道题进行提问。

积极调动学生对问题的思考

为引出共点力做铺垫

第二道题第一种情况,学生都不知道如何下手,那就直接讲平行四边形定则的使用条件。 第二道题的第二种情况,学生回答把二力平移到一点用在同一直线上力的合成方法进行合成。 别的同学有什么不同的看法呢?

老师举例:桌面上的木棍,要是这样合成的话是不是所受合外力为零?从而静止?那么大家拿起手中的笔做个试验事实看笔是不是禁止,两种情况等效吗?

学生举出例子发表不同的见解。

活跃课堂气氛,形成良好的讨论氛围

指出并不是所有的力都可以用平行四边形定则来求合力。四边形定则有适用条件。 力的合成的平行四边形定则只适用于共点力

篇3:《力的合成》教学设计

鲁科版《物理》必修1第五章第一节

二、设计思想

(一)教学指导思想。

普通高中《物理课程标准》共同必修模块物理一的内容标准涉及本节内容的有:“通过实验,理解力的合成,区分矢量与标量,用力的合成分析日常生活中的问题。”该条目要求学生通过实验对力的合成的学习应达到理解的水平,并能用力的合成分析日常生活中的问题,这体现了关注物理与生产、生活的联系,促进学生积极参与、勇于实验、勤于思考的课程基本理念。

(二)设计理念。

“力的合成”这一节研究的是力的等效关系,依据等效思想总结出力的平行四边形定则,明确提出力是矢量和运算法则。这是本课的重点和难点。教学中让学生体会运用“等效”思想研究问题是物理学研究中的一种重要方法。教学设计注重学生知识的形成过程和对知识的真正理解。采用实验探究的学习方式,培养学生收集信息、处理信息、分析论证的能力,养成实事求是的科学态度和良好的合作习惯。

(三)教材分析。

平行四边形定则是矢量运算普遍遵循的法则,而矢量运算贯穿高中物理始终。因此,本节内容为以后学习速度、速度的变化,动量、动量的变化等矢量及其运算奠定了基础,它具有承上启下的作用。本节教材讲述两组基本概念:合力和分力,力的合成;一条规律:力的平行四边形定则。对平行四边形定则,学生感到抽象,不易理解,采取由特殊(求同一直线上两个力的合力)到一般(求互成角度两个力的合力)、由简到难的思路。研究互成角两个力的合力时,采用实验验证、总结归纳的认识物理问题的一般方法进行。整节内容贯穿等效思想。

(四)学情分析。

学生在初中已学过同一直线上(同向、反向)两个力的合成法则,教学中可借助学生已有的知识基础来加深对基本概念的理解。同时学生已掌握代数运算的法则,由代数求和扩充到矢量求和,既是知识的跨越,又是概念的延伸,必然给初学者带来难度。为此,学生通过动手实验,收集数据,作图分析,强化认识。考虑到我校学生的实际水平和知识基础,对平行四边行定则的探究不采取自主探究的方式,而是在教师的指导下设计好实验,再由学生动手操作,收集数据,作图分析,得出结论。

三、教学目标

(一)知识与能力。

1.能从力作用的等效性来理解力的合成与合力的概念。

2.能通过实验掌握力的平行四边形定则。

(二)方法与途径。

1.能通过实验探究归纳出互成角度的两个共点力的合成遵循平行四边形定则。

2.通过实验使学生明确“等效代换”这一高中阶段常用方法。

(三)情感与评价。

1.培养观察、分析、总结问题的能力。

2.培养大胆猜想和实验验证的科学思维方式。

3.培养合作、交流、互助的精神。

(四)现代教学手段的应用。

1.利用PPT课件创设形象生动的物理情景,丰富教学内容。

2.激发学生的学习兴趣,促进学生对知识的理解和掌握。

四、教学重点

通过实验探究归纳出力的平行四边形定则。

五、教学难点

能从力的效果正确理解合力和分力的概念。

六、教学准备

(一)PPT课件制作。

(二)学生用实验器材12套,每套包括:木板(1块)、弹簧秤(2个)、橡皮筋(1条)、白纸(2张)、细绳套(2个)、图钉(3个)、刻度尺(1把)。

七、教学过程

(一)创设情境,激趣导入。

大自然鬼斧神工,留下了无数令人叹为观止的奇迹,欣赏两幅图片(课件展示),感受力与平衡的美妙与神奇,了解本章将要学习的内容(课件展示)。

(二)自主·合作·探究。

1.共点力的合成。

【自主学习】请学生认真阅读P81。

【思考提问】(1)什么是共点力?

(2)什么叫合力,什么叫分力?

(3)什么是共点力的合成?

(4)同一直线上二力的合成遵循什么样的规律?

【教师点拨】结合课件分析:

(1)合力与分力是一种等效替代关系。

(2)等效替代强调效果相同,而不是物体重新受力,因此在受力分析中,不能同时出现合力与分力。

2.共点力合成的平行四边形定则。

【情境创设】取一个质量较大的砝码放在桌面上,要用细棉线把它提起来,用一根线易断还是两根线易断?

【实验演示】用一根细线可将砝码稳稳地提起,而用两根同样的细线(故意使两线间有一较大夹角)提砝码时,细线断开了。

【教师设问】为什么两根线的作用效果反而不如一根线呢?同学们猜测一下合力和分力之间可能存在什么关系?

【课件演示】用橡皮筋来表示力的作用效果,将橡皮筋一端固定在M点,第一次用互成角度的两个力F1、F2共同作用,将橡皮筋的另一端拉到O点;第二次只用一个力,也将橡皮筋的另一端拉到O点(两次产生的效果相同)。如图1、图2。

【教师点拨】仔细观察图3分力F1、F2与合力F能不能组成一个平行四边形?

【合作探究】1.播放动画具体展示实验的原理、步骤,详细介绍实验注意事项。

2.指导学生进行分组实验。

【教师点拨】用力的图示法分别表示分力及合力,选择适当的标准长度(3cm长的线段表示1N力),利用三角板,从O点开始,用力的图示法分别表示两个分力及合力的大小、方向。注意标准长度要一致。如图所示,有向线段OA、OB、OC分别表示两个分力及合力。

【合作研讨】对实验结果进行交流。

【教师点拨】1.在误差允许的范围内合力F的图示和对角线重合。

2.一个规律,并不是通过一次实验就能得到的。如果有同学实验结果是对角线与合力相距比较远,不要着急,课下我们一起来看看问题出在哪里。

【教师总结】1.当作用于物体的两个共点力不在同一条直线上时,这两个力的合成满足平行四边形定则:如果用表示两个力的有向线段为邻边作平行四边形,则合力的大小和方向就可以用这两个邻边之间的对角线表示。

2.平行四边形定则也是其他矢量合成的共同法则。

【课件展示】1.合力与分力大小、方向的关系的动态情景。2.多力合成的动画。

【学以致用】例:力F1=45N,方向水平向右,力F2=60N,方向竖直向上,用作图法求解合力F的大小和方向。

【思路点拨】1.分力、合力要画实线段,辅助线画虚线。

2.单位标度选取要合适,在分力、合力的线段上要严格按单位标度分段,若最后不是整数段的部分要照标度作合适的估测。

3.分力、合力的共点处要写上“O”,这是作用点。箭头形状及分段划点要恰到好处,见课本图示。合力用平行四边形的共点对角线来表示。

(三)课堂总结。

1.互成角度的两个力的合成,不是简单地利用代数方法相加减,而是遵循平行四边形定则。即合力F的大小不仅取决于两个分力F1、F2的大小,而且取决于两个分力的夹角。

2.以等效思想总结出求互成角度两个力合力的平行四边形定则,它是矢量运算的共同法则。

八、教学反思

(一)为探究合力与分力的关系而创设了一个问题情境:取一个质量较大的砝码放在桌面上,要用细棉线把它提起来,用一根线易断还是两根线易断?这个问题情境既是学生熟悉的现象,又能产生认知冲突,学生非常感兴趣。

(二)虽然老师事先设计好了实验由学生来验证,但是学生经历了亲自动手验证的过程,仍可以使所学的知识得以领悟,所以这个实验做得非常有价值。

(三)在实验过程中部分学生使用弹簧秤测力时出现错误操作,直接影响数据的准确性。应在实验之前强调弹簧秤的使用方法。

篇4:《力的合成》教学设计

关键词:力的合成;科学探究;教学设计

一、教材分析

1.《力的合成》是人教版必修(一)第三章第四节的教学内容。本章前三节已经完成了力的图示和力学中三种基本性质力的教学,这些都为本节内容的学习起到了良好的铺垫作用,本节得到的力的合成规律——平行四边形定则,是后续教学内容力的分解所遵循的规律。因此,本节有承上启下的作用。

2.在整个中学物理知识体系中,力的合成是解决力学的基础和工具,对牛顿第二定律、物体平衡、动量定理的理解和应用都会产生重要影响,贯穿于物理教学内容的全过程,具有基础性和预备性,是高中物理的基石。

二、学情分析

1.从知识储备上看,代数运算法则在学生头脑中早已形成定势,根深蒂固,而力的合成不满足代数运算,这就造成学生思维断层。如何突破学生思维定势,使学生真正认同理解力的合成的运算法则是平行四边形定则而不是代数运算是本节课成败的关键。

要让学生心悦诚服地接受平行四边形定则,需要学生亲自进行实验探索,增加感性认识,学习科学的探究方法,体验科学的探究过程,从探索和分析的过程中逐步理解和接受新知识,这是实践出真知的要求,是教学的重点和關键。

2.从学生已有具备学习能力看,本节运用的科学探究方法,仅在《伽利略对自由落体运动的研究》一课中有初步的接触。学生对探究环节不很明确,对探究过程进行的实际操作无从下手,这是教学过程中的难点。

三、教学目标

1.知识与技能

(1)能从力的作用的等效性来理解合力、分力的概念。

(2)理解力的合成遵循平行四边形定则,知道合力与分力的大小关系。

2.过程与方法

(1)通过学习合力和分力的概念,理解等效替代法。

(2)通过学生合作探究,初步了解科学探究方法并体验科学的探究过程。

3.情感、态度与价值观

(1)了解合力在生产、生活中的应用。

(2)在探究过程中培养学生严谨和实事求是的科学态度。

四、重点、难点

1.重点

(1)科学探究的过程。

(2)平行四边形定则的理解和应用。

2.难点

(1)对合力与分力间的“等效替代”关系的理解与运用。

(2)实验的设计,平行四边形关系的探究过程。

五、教法与学法

1.教法分析

整个教学过程中体现教师主导、学生为主体的教学原则,结合学生的认知特点,运用伽利略提出的科学研究方法,结合建构主义教学理论,利用已有力学知识和数学知识完成对新知识的构建,逐步实现学生从感性认识向理性认识的过渡,从形象思维向抽象逻辑思维的转变。

2.学法指导

观察、实验、分析、归纳总结、小组合作探究。

概念和规律的形成过程实际上是发现真理的过程,通过概念和规律的形成过程教学,指导学生领悟并学会用等效思想方法探求知识,通过小组合作探究,培养学生分析、交流合作能力、归纳总结能力和语言表达能力。

六、过程设计

(一)引入新课。

(二)进行新课。

1.创设情境

图片展示两个小孩提水和一个大人提水。

引导学生找出这些实例的共性,得出合力、分力的概念和两者之间“等效替代”关系。

启发学生再举例:(曹冲称象,不同马匹拉车……)通过分析事例中等效的效果,加深等效思想的体现和理解,突破学生缺乏感性认识的难点,为下面的探究实验打好理论基础。

2.提出问题

再现图片两小孩提水和一个大人提水,合力与分力的大小关系如何呢?

3.猜想与假设

学生可能有多种猜想:

合力等于分力之和(代数运算的“前知识”影响),合力大于分力(进行过预习,但不一定能真正接受)。

为打破学生对“合成就是求代数和”的思维定式,教师不急于给评价,要进行质疑,要求学生说出依据,应适时提出简化模型,进行启发,引导学生利用手中已有的仪器自己进行实验,切实验证猜想的准确性。

通过分组合作学生自己动手模拟试验演示,切实感受,真正体会到分力和合力不是简单的代数关系,打破学生已有的思维定式,突破教学难点。证实已有知识不能解决问题,激发学生的探求新知欲望。

过渡引导:合力与分力之间符合怎样的规律呢?

4.实验探究

如何进行实验探究,研究的方向在哪?学生面对器材可能会觉得无从下手。为避免学生探究过程的盲目性,此时教师需要给出具有指导性的问题,然后让学生讨论总结,为学生的探究作铺垫。

指导性问题:

(1)实验的目的是什么?

(2)怎样保证合力与分力等效?

(3)力的大小怎样知道?

(4)力的方向怎样确定?

(5)如何准确确定合力、分力的大小和方向?

学生通过讨论和提示,对探究的各个环节印象开始清晰。并制订合理可行的探究步骤。

学生分组实验,互相合作,记录角度合力、分力,及分力方向等。教师巡视解惑。

实验完成,整理好仪器,数据处理。

5.归纳总结

汇报结果,教师补充总结。

得出结论:力的平行四边形定则。

6.应用推广

例题:力F1=45N,方向水平向右,力F2=60N,方向竖直向上,用作图法求解合力F的大小和方向。

引导学生规范作图,得出合力,培养学生科学严谨的作图习惯。阅读教材,自主学习共点力内容。

强调:力的平行四边形定则只适用于共点力。

(三)练习巩固

如果两个分力F1、F2,它们的夹角不定,求其合力的范围。(解法略)

(四)归纳小结

学生归纳:

一种思想:等效替代

一种方法:科学探究

一条规律:平行四边形定则

一种关系:F1-F2≤F≤F1+F2

(五)实践活动布置作业

教材:问题与练习,加深对平行四边形定则和合力与分力关系的理解。

七、教学反思

篇5:示范教案(力的合成)

力的合成是解决力学的基础和工具,力的合成不过关,后续课的学习中,对牛顿第二定律、物体平衡、动量定理、动能定理的理解和应用都无从谈起.力的合成是矢量的合成,是为以后物体受力分析作准备的一节课,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.平行四边形定则让学生在实验过程中得出,让学生自己发现规律,有利于锻炼学生的能力.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.本节是学生未接触过的全新内容.等效观点、力的合成等内容,学生都感到别扭.如果力的合成的平行四边形定则掌握不好,后续课程中的合成、电场磁场的叠加就不能得心应手.因此这节课在物理学中的地位和作用至关重要.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

运用等效替代思想理解合力概念是难点.课时安排

1课时 三维目标

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.3.让学生积极参与课堂活动,设疑、解疑、探求规律,使学生始终处于积极探求知识的过程中,达到最佳的学习心理状态.课前准备

1.多媒体课件.2.实验器材:木板、白纸、图钉(若干)、橡皮筋、细绳套(两根)、弹簧秤(两只)、三角板、铅笔.教学过程

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导入新课

故事导入

据报道,因近日雨水较多路面太滑,一辆拖拉机在某地不慎落入路边的一条水沟,司机闫师傅被压在拖拉机后轮下面的水里,当场昏迷,幸亏附近十几个村民合力抬起车轮把闫师傅救出来抬到岸上才使闫师傅及时脱险.除了十几个村民抬起拖拉机外,我们还可以用吊车吊起拖拉机来达到同样的目的.在这个例子中吊车的作用效果与十几个村民的作用效果是相同的.实验导入

两个女同学把一桶水抬到讲桌上,然后再让一个男同学自己把水提到讲桌上.在这个实验中两个女同学对水桶的作用效果和一个男同学的作用效果相同.推进新课

一、力的合成

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,这一个力是那几个力的合力,那几个力是这一个力的分力.当一个物体受到几个力共同作用时,我们常常可以求出这样一个力,这个力的作用效果跟原来几个力的作用效果相同,这个力就叫做那几个力的合力.求几个力的合力的过程叫做力的合成.下面我们来探究一下求几个力的合力的方法.演示1:两个弹簧秤互成角度地悬挂一个钩码,拉力分别为F1和F2;再用一个弹簧秤悬挂同一个钩码,拉力为F.分析:F1和F2共同产生的效果与力F产生的效果是相同的,即均使钩码处于静止状态.由于力F产生的效果与力F1和F2共同作用产生的效果相同,力F就叫做力F1和F2的合力.这种等效代替的方法是物理学中常用的方法.问题:互成角度的两个力的合力与分力的大小、方向是否有关?如果有关,又有什么样的关系?

我们通过实验来研究这个问题.实验设计:一根橡皮条,使其伸长一定的长度,可以用一个力F作用,也可以用2个力F1和F2同时作用.如能想办法确定F1和F2以及F的大小和方向,就可知F与F1和F2间的关系.演示2:将如图3-4-1所示实验装置安装在贴有白纸的竖直平板上.橡皮条GE在两个力的共同作用下,沿直线GC伸长了EO这样的长度,若撤去F1和F2用一个力F作用在橡皮条上,使橡皮条沿着相同的直线伸长相同的长度,则力F对橡皮条产生的效果跟力F1和F2共同作用产生的效果相同,力F等于F1和F2的合力,在力F1和F2的方向上各作线段OA和OB,根据选定的标度,使它们的长度分别表示力F1和F2的大小,再沿力F的方向作线段OC,根据选定的标度,使OC的长度表示F的大小.图3-4-1

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学生实验:将白纸钉在方木板上,用图钉固定一橡皮筋,用两只弹簧秤同时用力互成角度地沿规定方向拉橡皮筋,使橡皮筋的另一端伸长到O点,记下此时两弹簧秤的示数,这就是分力的大小,再用一只弹簧秤通过细绳套也把橡皮筋拉到位置O,弹簧秤的读数就是合力的大小,细绳的方向就是合力的方向.用力的图示作出这3个力观察找出3个力之间的关系

演示3:以OA、OB为邻边作平行四边形OACB,画平行四边形的对角线,发现对角线与合力很接近.问题:由此看来,求互成角度的两个力的合力,不是简单地将两个力相加减.那么互成角度的两个力F1和F2的合力的大小和方向是不是可以用以F1和F2的有向线段为邻边所作的平行四边形的对角线来表示呢?下面请同学根据自己的实验数据来验证.图3-4-2

结论:总结平行四边形定则:求互成角度的两个力的合力,可以用表示两个力的有向线段为邻边作平行四边形,这两个邻边之间的对角线就表示合力的大小和方向,这就是平行四边形定则.如图3-4-2.问题:合力F与F1和F2的夹角有什么关系?

如果两个分力的大小分别为F1、F2,两个分力之间的夹角为θ,当θ=0°时,它们的合力等于多少?当θ=180°时,它们的合力又等于多少?

平行四边形定则的具体应用方法有两种:

1.图解法

(1)两个共点力的合成:从力的作用点作两个共点力的图示,然后以F1、F2为边作平行四边形,对角线的长度即为合力的大小,对角线的方向即为合力的方向.用直尺量出对角线的长度,依据力的标度折算出合力的大小,用量角器量出合力与其中一个力之间的夹角θ.如图3-4-3所示.图3-4-3

图3-4-3中F1=50 N,F2=40 N,合力F=80 N.(2)两个以上力的合成:先求出任意两个力的合力,再求出这个合力跟第三个力的合力,直到所有的力都合成进去,最后得到的结果就是这些力的合力.2.计算法

先依据平行四边形定则画出力的平行四边形,然后依据数学公式(如余弦定理)算出对角线所表示的合力的大小和方向.图3-4-4

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当两个力互相垂直时,如图3-4-4有:

F=F1F2

tanθ=F2/F1.例1教材例题

例2如图3-4-5所示,一个木块放在水平桌面上,在水平方向共受到三个力即F1、F2和静摩擦力作用,而且三个力的合力为零,其中F1=10 N,F2=2 N.若撤去力F1,则木块在水平方向受到的合力为多少?

图3-4-5

解析:F1和F2的合力F12=F1-F2=8 N,方向向右,又因物体受三力作用且合力为零,故静摩擦力f=8 N,方向向左.若撤去力F1,则木块受F2作用而有向左运动的趋势,此时物体受到的静摩擦力为2 N,方向向右,木块仍保持静止状态,木块在水平方向受到的合力为零.答案:0

合力大小的范围:

运用合力与分力关系模拟演示器,让两个力F1和F2之间的夹角θ由0°→180°变化,可以得到:

(1)合力F随θ的增大而减小.(2)当θ=0°时,F有最大值Fmax=F1+F2,当θ=180°时,F有最小值Fmin=F1-F2.(3)合力F既可以大于,也可以等于或小于原来的任意一个分力.一般地|F1-F2|≤F≤F1+F2

问题:如何求多个力的合力?

引导学生分析:任何两个共点力均可以用平行四边形定则求出其合力,因此对多个共点力的合成,我们可以先求出任意两个力的合力,再求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.3.矢量和标量

问题:我们学过许多物理量,如:长度、质量、时间、能量、温度、力、速度等.这些物理量有什么异同?

引导学生分析:力、速度是既有大小又有方向的物理量,而质量、时间、能量、长度等物理量只有大小,没有方向,前者叫矢量,后者叫标量,矢量的合成遵守平行四边形定则.二、共点力

学生自学课本上有关共点力的知识,教师提示学生在阅读的时候注意这样几个问题:

1.什么样的力是共点力?

2.你认为掌握共点力概念时应该注意什么问题?

3.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?

注:这一部分知识相对简单,可以通过学生自学,锻炼学生的阅读能力和自学能力.参考答案:

1.如果一个物体受到两个或更多个力的作用,有些情况下这些力共同作用在同一个点上,或者虽然不是作用于同一个点上,但是他们的延长线交于一点,这样的一组力叫做共点力.2.掌握共点力时,不仅要看这几个力是不是作用于一个点,还要看它们的延长线是不是交于一个点.22中鸿智业信息技术有限公司

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3.力的合成的平行四边形定则只适用于共点力作用的情况.课堂训练

1.甲、乙两个小孩共同推着一辆小车在水平地面上以0.5 m/s的速度向右匀速运动,丙小孩单独使同一辆小车在同一水平面运动,下列情况中丙对车的作用力与甲、乙对车的合作用力相同的是()

A.丙推着小车以0.5 m/s的速度向右匀速运动

B.丙拉着小车以0.5 m/s的速度向右匀速运动

C.丙推着小车以0.5 m/s的速度向左匀速运动

D.丙推着小车由静止开始向右运动的瞬间

2.关于两个大小不变的共点力F1、F2与其合力F的关系,下列说法中正确的是()

A.F的大小随F1、F2间夹角的增大而增大

B.F大小一定大于F1、F2中最大者

C.F大小随F1、F2间夹角的增大而减小

D.F大小不能小于F1、F2中最小者

3.大小分别为30 N和25 N的两个力,同时作用在一个物体上,两个力的合力F的大小一定为()

A.F=55 N

B.F≤5 N

C.F≥55 N

D.5 N≤F≤55 N

4.如图3-4-6为两个共点力的合力F跟它的两个分力之间的夹角θ的关系图象,则这两个分力大小分别是()

图3-4-6

A.1 N和4 N

B.2 N和3 N

C.1 N和5 N

D.2 N和4 N

答案:1.AB 2.C 3.D 4.合力为零

5.B 课堂小结

1.互成角度的二力合成,不是简单地利用代数方法相加减,而是遵守平行四边形定则,即合力的大小不仅取决于两个分力的大小,而且取决于两个分力的夹角.2.对平行四边形定则的认识,是通过实验归纳来完成的,实验归纳的步骤是:提出问题→设计实验→进行实验→数据分析→多次实验→归纳总结→得出结论.布置作业

1.教材第64页“问题与练习”

3、4.2.课下同学们自己观察一下生活中有哪些类似的情况,可以用一个力代替多个力来达到同样的效果,想一下,为什么有时人们不用一个力去做而要用多个力来做呢?

板书设计 4 力的合成

1.合力: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,这一个力

是那几个力的合力,那几个力是这一个力的分力.2.力的合成:求几个力的合力的过程叫做力的合成.(1)平行四边形定则:求互成角度的两个力的合力,可以用表示两个力的有向线段为邻

边作平行四边形,这两个邻边之间的对角线就表示合力的大小和方向,这就是平行四边

形定则.(2)合力F与F1及F2的夹角的关系:

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①合力F随θ的增大而减小.②当θ=0°时,F有最大值Fmax=F1+F2,当θ=180°时,F有最小值Fmin=F1-F③合力F既可以大于,也可以等于或小于原来的任意一个分力.一般地|F1-F2|≤F≤F1+F2.(3)多个力的合成:先求出任意两个力的合力,再求出这个合力跟第三个力的合力,直

到所有的力都合成进去,最后得到的结果就是这些力的合力.3.矢量和标量

4.共点力

活动与探究

1.课题:如何最省力

活动内容:刚才我们用两个女同学把一桶水提到了讲桌上,下面我们来重做一下感觉怎样才最省力.结论:二力方向基本平行时最省力.2.课题:谁的力量大

活动内容:让两个男同学用最大力气拉直一根绳子,在绳子中间系一根绳子让一位女同学轻拉,为什么女同学很轻松就把绳子拉弯?

提示:利用合力的大小与分力夹角之间的关系来解释.通过活动引导学生画图解决问题.习题详解

1.解答:两个力的夹角为0°时,它们的合力最大,为12 N;当两个力的夹角为180°时,它们的合力最小,为8 N;当两个力的夹角由0°逐渐增大到180°时,它们的合力逐渐减小,即合力的大小在12 N和8 N之间;由此可见,两个力的合力可以等于10 N,不能等于5 N和15 N.2.解答:当两个力的合力为零时,由于一个力向东,大小为6 N,则另一个力的方向必向西,大小也为6 N.将方向向东的、大小为6 N的力改为向南时,二力相互垂直,如图3-4-7所示,它们的合力的大小为62 N,方向为西偏南45°.图3-4-7

图3-4-8

3.解答:如图348所示,选用1 cm长的线段表示30 N的力,作出力的平行四边形,量得表示合力F的对角线长6.8 cm,则合力的大小F=30×

6.8N=204 N.量得F与F1的夹角为17°.当1两个力的夹角为150°时,解答方法相同.4.解答:(1)正确

(2)错.如果两个分力之间的夹角较大,合力可以比任意一个分力都小.(3)错误.例如当两个分力的方向相反时,一个较小的分力增大可能使合力变小.设计点评

学生习惯于代数运算,产生定势思维,所以对矢量运算特别不习惯,不易接受.因此在作用效果相同的基础上理解合力与分力的关系,理解平行四边形定则,是难点.平行四边形定则的探索是应用的重点.所以,无论从课堂讲解,还是实验的设计操作、习题练习、课后

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篇6:《力的合成》翻转课堂教案

一、教学目标 ⒈知识与技能

⑴.能从力的等效性来理解力的合成和合力的概念。

⑵.通过实验掌握力的平行四边形定则,并知道它是矢量运算的普遍法则。

⑶.会用作图法求共点力的合力。

⑷.知道合力的大小与分力间夹角的关系,会用直角三角形知识计算共点力的合力。⒉过程与方法

⑴.结合微视频的讲解,学生学会对比、分析生活中的情景理解等效代替思想。

⑵.通过自主探究,培养学生实验、探究、处理数据的能力及相互协作、实事求是的精神。

⑶.掌握处理问题的一般思路:提出问题——分析问题——解决问题——应用与推广。⒊情感态度与价值观

⑴.通过实验,了解物理规律的形成过程和等效代替思想的运用,体会学习的乐趣、成功的快乐,培养学生严谨的科学态度和良好的学习习惯。

⑵.通过对具体问题的分析体现物理与生活的密切联系。

二、教学重点:平行四边形定则的理解和应用

三、教学难点:在等效代替的基础上理解合力与分力的关系,理解平行四边形定则

四、教学器材:ppt课件、力的合成的相关演示仪器

学生实验器材:长木板、白纸、弹簧测力计两只、带有细绳套的橡皮筋、图钉、三角板、直尺等

五、教学过程:

(学生提前一天观看微视频进行自主学习,并完成自主学习学案,主要针对自学情况进行检测,要求学生提出自己在学习过程中产生的困惑,在学案上呈现并上交与老师处。)第一部分:结合学生微视频学习情况进行反馈

一、合力与分力 【困惑与质疑】

(展示学生自主学习过程中提出的问题)问题一:什么样的力可以求合力? 问题的解决:

•合力和分力的概念——当一个物体受到几个力的共同作用时,我们常常可以求出这样一个力,这个力产生的效果跟原来几个力的共同效果相同,这个力就叫做那几个力的合力,原来的几个力叫做分力。点评:这里突出“等效替代”的思想,强调了一个力与另外几个力可以成为合力与分力关系的条件。【自主作业反馈】

1.关于两个分力F1、F2及它们的合力F的说法,下述正确的是()

A.合力F一定与F1、F2共同产生的效果相同 B.两力F1、F2一定是同种性质的力

C.两力F1、F2一定是同一个物体受的力 D.两力F1、F2与F是物体同时受到的三个力

二、合力与分力的关系 【困惑与质疑】

(展示学生自主学习过程中提出的问题)问题二:合力一定比分力大么?

问题的解决:合力可以比分力大也可以比分力小也可以和分力大小相同。

由学生举例:A、大小分别为3N和4N的两个力分别朝相反方向作用于同一物体,合力大小为1N。——说明合力可以比分力小。B、大小相等的力互成120度角作用于同一物体,合力与两分力大小相等,如图。——说明合力可以与分力大小相等。点评:通过实例证明合力与分力的大小关系,让学生有了更加直观的认识,增进他们对平行四边形定则的理解。【自主作业反馈】

2.合力与分力下列说法中正确的是()A.合力的大小一定大于每一个分力的大小 B.合力的大小至少大于其中一个分力的大小

C.合力的大小可能比每一个分力都大也有可能比每一个分力都小 D.合力的大小不可能与两个分力的大小相等(继续展示学生自主学习过程中提出的问题)问题三:合力的大小与什么因素有关? 学生提出猜想,师生一起验证。问题的解决:

当分力大小一定时,二力夹角越大,合力越小;(见下左图)当二力夹角一定时,分力越大,合力越大。(见下右图)

教师进一步通过自制的仪器演示,总结出两个力的合力范围: |F1-F2|≤F合≤ F1+F2

点评:教师引导学生猜测、分析影响合力的大小因素,让学生亲自参与探究,用作图和演示实验的方法得出结论。

三、多个力的合成 【困惑与质疑】

(展示学生自主学习过程中提出的问题)问题四:两个以上的力如何合成?

学生回答:先两个力合成,利用平行四边形定则求出合力之后再与第三个力合成,以此类推,直至求出最终的合力。(见下图)

教师加以肯定,并出示例题。【课堂拓展】

如图所示,有五个力F1、F2、F3、F4、F5作用于一点O,构成一个正六边形的两邻边和三条对角线。设F3=10N,求这五个力的合力。(学生思考,并以小组为单位进行讨论)教师展示解法。

点评:由两个力的合成自然过渡到多个力的合成,依然是由学生的困惑中总结出的问题,问题的解决也同样由学生思考出来,一切在老师的引领之下、把握之中,又促进了学生发现问题和解决问题的能力,后面的拓展提升进一步提升了学生的科学思维能力。【自主作业反馈】

(把学生在课前自主学习学案中出现的问题以图片的形式一一呈现,教师分析、讲解)第二部分:自主探究平行四边形定则

教师:同学们都知道了力的合成遵从平行四边形定则,并初步学会利用平行四边形定则来解决问题,但你们可曾想过这是为什么?接下来,我们将用实验来验证它。在做实验之前,我们必须要回答对以下几个问题,闯关成功之后才能得到“通关密码”: 【冲关一】平行四边形定则适用于什么力?(学生回答)•共点力——如果一个物体受到两个或多个力的作用,有些情况下这些力共同作用在同一点,或者虽不作用在同一点上,但他们的延长线交于一点,这样的一组力叫共点力。

【冲关二】如何能体现分力和合力的等效性?(学生回答)•两次拉橡皮条的效果相同 •两次拉橡皮筋到相同的长度 •两次拉橡皮筋到相同的位置(正确)

【冲关三】如何记录力的大小和方向?(学生思考后回答)大小:通过弹簧秤的读数获得 方向:两点确定一条直线

【终极密码】将给出的五幅图按照实验顺序排列:(学生讨论后回答)

点评:将“闯关”这样的游戏用语用到课堂教学中,无疑增添了不少趣味性,每关设置的问题也恰能把实验的注意事项或操作要领一一呈现,达到了检验学生课前自主学习效果的目的。【实验过程】

明确实验目的:探究合力与分力的关系

学生活动:分组实验确定任意角度的两个分力及其合力, 教师活动:发放实验器材(课前),提醒学生注意事项(见投影屏幕),并走到学生中间观察、指导学生实验。

给出结论:大量精确的实验表明,两个力的合成满足平行四边形定则。请同学们用自己的语言文字表述平行四边形定则的内容。

投影显示平行四边形定则的内容,并通过动画强调邻边、邻边之间的对角线等。

强调平行四边形定则是矢量合成法则,对位移、速度等矢量同样适用。第三部分:课堂总结与课后交流

1.观看微视频,反思自身实验中的不足。(登录邮箱:189XXXX1172@163.com,密码:XXXXXX.下载)2.完善课堂笔记,并完成本节“自主作业”。

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