《力的合成》教學(xué)設(shè)計(jì)

力的合成教學(xué)設(shè)計(jì)【教學(xué)目標(biāo)】一、知識(shí)與技能1.理解合力、分力、力的合成、共點(diǎn)力的概念。2.理解合力與分力的關(guān)系是作用效果上的等效替代。3.掌握平行四邊形定則的含義和使用方法，會(huì)用它求兩個(gè)分力的合力。4.通過(guò)平行四邊形定則進(jìn)一步理解合力與分力的大小關(guān)系。二、過(guò)程與方法1.通過(guò)合力與分力概念的建立過(guò)程，體會(huì)物理學(xué)中常用的研究方法等效替代法。2.通過(guò)探究求互成角度的兩個(gè)力合力方法的過(guò)程，向?qū)W生滲透科學(xué)研究的基本過(guò)程。三、情感態(tài)度與價(jià)值觀1.體會(huì)邏輯思維和實(shí)驗(yàn)相結(jié)合研究問(wèn)題的巨大作用，并由此體會(huì)到科學(xué)研究的樂(lè)趣。2.體會(huì)科學(xué)研究中合作、交流的重要性和必要性?！窘虒W(xué)重點(diǎn)】1.合力與分力的關(guān)系。2.得出平行四邊形定則的探究過(guò)程。3.平行四邊形定則的應(yīng)用【教學(xué)難點(diǎn)】如何引導(dǎo)學(xué)生自己完成探究得出結(jié)論?！窘虒W(xué)方法】討論、交流、演示實(shí)驗(yàn)和分組實(shí)驗(yàn)?！窘虒W(xué)用具】實(shí)驗(yàn)器材：木板、白紙、圖釘(若干)、橡皮條、細(xì)繩套(兩根)、彈簧秤(兩只)、三角板、鉛筆;幾何畫板課件;平行四邊形定則教具?！窘虒W(xué)過(guò)程】一、合力與分力概念的教學(xué)演示實(shí)驗(yàn)一：兩個(gè)女同學(xué)互成角度地施加拉力共同提一桶水，使水桶懸空靜止;一位男同學(xué)單獨(dú)提這桶水，也可以使水桶懸空靜止。教師用投影給出這兩次實(shí)驗(yàn)中水桶受力的示意圖。教師指出：F1。F2共同作用時(shí)產(chǎn)生的效果與F單獨(dú)作用時(shí)產(chǎn)生的效果相同。演示實(shí)驗(yàn)二：一根軟彈簧的上端固定在黑板的上邊緣上，下端系上兩根細(xì)繩套，兩個(gè)女同學(xué)分別抓住一根細(xì)繩套互成角度地拉彈簧，使彈簧與細(xì)繩套的結(jié)點(diǎn)到達(dá)位置O(在黑板上用粉筆記錄下此位置);一個(gè)男同學(xué)單獨(dú)抓住一根細(xì)繩套拉動(dòng)彈簧，也可以使彈簧與細(xì)繩套的結(jié)點(diǎn)到達(dá)剛才標(biāo)記的位置O。教師用投影給出這兩次實(shí)驗(yàn)中彈簧受力的示意圖。教師指出：F1。F2共同作用時(shí)產(chǎn)生的效果與F單獨(dú)作用時(shí)產(chǎn)生的效果相同。師：從剛才的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)中我們得知，幾個(gè)力共同作用的效果可以同一個(gè)力單獨(dú)作用產(chǎn)生的效果相同，我們把這共同作用的幾個(gè)力叫做分力，產(chǎn)生相同效果的單獨(dú)作用的力叫那幾個(gè)分力的合力。板書：一、合力與分力板書：1.合力與分力的概念幾個(gè)力共同作用的效果同某一個(gè)力單獨(dú)作用的效果相同，共同作用的這幾個(gè)力叫做分力，單獨(dú)作用的這個(gè)力叫那幾個(gè)分力的合力。教師指明：前面兩個(gè)實(shí)驗(yàn)中，F(xiàn)是F1。F2的合力，F(xiàn)1。F2是F的分力。師：實(shí)驗(yàn)一中為了使水桶處于平衡狀態(tài)，我們用兩個(gè)力F1。F2同時(shí)作用于它;如果去掉F1。F2而換上它們的合力F單獨(dú)作用于它，該水桶仍平衡，這說(shuō)明了F的作用與F1。F2的共同作用可以互相替代。實(shí)驗(yàn)二中為了使彈簧保持向下伸長(zhǎng)x的狀態(tài)，我們用兩個(gè)力F1。F2同時(shí)作用于它;如果去掉F1。F2而換上它們的合力F單獨(dú)作用于它，彈簧仍可以保持向下伸長(zhǎng)x的狀態(tài)，這也說(shuō)明了F的作用與F1。F2的共同作用可以互相替代。如果在實(shí)驗(yàn)二中保持住兩個(gè)分力F1。F2同時(shí)作用于彈簧，且F1。F2的大小與方向均不變，再加上F1。F2的合力F同時(shí)作用在彈簧上，那么彈簧向下的伸長(zhǎng)量肯定會(huì)大于x，即合力與分力同時(shí)存在產(chǎn)生的效果肯定不同于只有分力F1。F2或只有合力F作用時(shí)產(chǎn)生的效果。板書：2.幾個(gè)分力與它們的合力在作用效果上是等效替代，不是并列、并存。二、力的合成規(guī)律的教學(xué)師：求幾個(gè)分力的合力叫力的合成。本節(jié)課我們就來(lái)研究力的合成應(yīng)該滿足什么規(guī)律。板書：二、力的合成板書：1.求幾個(gè)分力的合力叫力的合成師：我們從最簡(jiǎn)單的情況入手，請(qǐng)同學(xué)們回憶初中所學(xué)知識(shí)，說(shuō)出求同一直線上兩個(gè)力的合力的方法。學(xué)生進(jìn)行回憶、討論、回答，教師進(jìn)行點(diǎn)撥、舉例畫圖等。板書：2.同一直線上的兩個(gè)力的合成同方向：合力的大小等于兩分力大小之和，合力的方向與任意一個(gè)分力方向相同反方向：合力的大小等于兩分力大小之差，合力的方向與較大的分力方向相同師：求互成角度的兩個(gè)分力的合力是否也是兩個(gè)分力大小的加或者減呢?請(qǐng)同學(xué)們利用桌面上的實(shí)驗(yàn)器材，仿照演示實(shí)驗(yàn)二的做法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。為了能夠獲知分力與合力的大小，F(xiàn)1。F2與F都通過(guò)彈簧秤鉤住細(xì)繩套施加。學(xué)生開(kāi)始熟悉實(shí)驗(yàn)器材，教師說(shuō)明木板水平放置，白紙、圖釘?shù)鹊淖饔玫?并強(qiáng)調(diào)一些注意事項(xiàng)，例如彈簧秤要靠近木板并與木板表面平行，所施加力的方向必須沿彈簧秤的金屬桿方向，必須記錄橡皮筋與細(xì)繩套的結(jié)點(diǎn)到達(dá)的位置O以使F1。F2同時(shí)作用與F單獨(dú)作用達(dá)到相同的效果等。學(xué)生開(kāi)始實(shí)驗(yàn)，教師巡視指導(dǎo)。幾分鐘后學(xué)生回答自己得出的結(jié)論：互成角度的兩個(gè)分力的合力不滿足兩個(gè)分力大小的加或者減。師：看來(lái)互成角度的兩個(gè)分力的合力不是僅與兩個(gè)分力的大小有關(guān)，還應(yīng)當(dāng)與別的因素相關(guān)?猜一猜是什么因素?學(xué)生很容易猜出還與兩個(gè)分力的方向有關(guān)。師：看來(lái)我們既要知道兩個(gè)分力的大小，還要知道兩個(gè)分力的方向，還要把這兩個(gè)要素同時(shí)表達(dá)出來(lái)，那么我們以前學(xué)過(guò)的什么知識(shí)能把力的大小與方向這兩個(gè)要素同時(shí)表達(dá)出來(lái)呢?學(xué)生很容易想到是力的圖示。師：請(qǐng)同學(xué)們?cè)俅斡米烂嫔系膶?shí)驗(yàn)器材進(jìn)行探究。教師說(shuō)明如何記錄F1。F2以及F的方向，并強(qiáng)調(diào)作力的圖示必須選用同一個(gè)標(biāo)度，標(biāo)度要恰當(dāng)以使有向線段長(zhǎng)短合適，F(xiàn)1。F2的夾角不能太大也不能太小等注意事項(xiàng)。學(xué)生開(kāi)始實(shí)驗(yàn)，教師巡視指導(dǎo)。幾分鐘后學(xué)生作圖完畢。教師將所有學(xué)生的實(shí)驗(yàn)白紙收上來(lái)，挨個(gè)用實(shí)物投影展示，提醒學(xué)生觀察F1。F2以及F的力的圖示之間有什么共同的規(guī)律可循。學(xué)生思考、交流、討論等，老師引導(dǎo)、點(diǎn)撥等，最后得出結(jié)論：將表示F1。F2的有向線段的箭頭分別與表示F的有向線段的箭頭連接起來(lái)，這兩個(gè)連線與表示F1。F2的有向線段構(gòu)成的封閉圖形是平行四邊形。板書：3.互成角度的兩個(gè)力的合成滿足平行四邊形定則，即以表示這兩個(gè)力的有向線段為鄰邊作出平行四邊形，這兩個(gè)鄰邊之間所夾的對(duì)角線就代表合力的大小和方向。教師提醒學(xué)生注意：誰(shuí)是鄰邊?哪個(gè)對(duì)角線代表合力?哪是實(shí)線，哪是虛線?板書：(1)同一直線上的力的合成規(guī)律是平行四邊形定則的特例。教師用幾何畫板課件或平行四邊形定則教具演示說(shuō)明。板書：(2)求三個(gè)或三個(gè)以上力的合力可以多次用平行四邊形定則。教師畫板圖說(shuō)明。三、平行四邊形定則應(yīng)用的教學(xué)問(wèn)題1.定性說(shuō)明合力大小與兩個(gè)分力大小之間的關(guān)系。教師組織學(xué)生思考、討論后得出：合力不一定比分力大，也不一定比分力小，它們之間滿足。教師用幾何畫板課件或平行四邊形定則教具進(jìn)行解釋。問(wèn)題2.力F1 =45N，方向沿水平指向正東。力F2 =60N，方向沿水平指向西北。求這兩個(gè)力的合力的大小與方向。教師用作圖法進(jìn)行解題示范。最后提醒學(xué)生不要忘記表達(dá)出合力的方向以及如何表達(dá)。問(wèn)題3.教材上的例題。學(xué)生用作圖法解完后，教師介紹計(jì)算法。并用投影給出這兩種方法的比較作圖法計(jì)算法作力的圖示作力的示意圖合力大小由比例法得出合