高中物理第三章相互作用3.4力的合成教案8新人教版必修

1、力的合成三維目標(biāo)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掌握平行四邊形定則，會(huì)用平行四邊形定則求合力。3理解力的合成本質(zhì)上是從作用效果相等的角度進(jìn)行力的相互替代。過程與方法1通過學(xué)習(xí)合力和分力的概念，了解物理學(xué)常用的方法等效替代法。2通過實(shí)驗(yàn)探究方案的設(shè)計(jì)與實(shí)施，初步認(rèn)識(shí)科學(xué)探究的意義和基本過程，并進(jìn)行初步的探究。3學(xué)生在自主找規(guī)律的過程中體會(huì)到學(xué)習(xí)的樂趣。實(shí)驗(yàn)結(jié)果在誤差范圍內(nèi)是準(zhǔn)確的。情感態(tài)度與價(jià)值觀1培養(yǎng)學(xué)生善于交流的合作精神，在交流合作中發(fā)展能力，并形成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣和學(xué)習(xí)方法。2通過力的等效替代，使學(xué)生領(lǐng)略跨學(xué)科知識(shí)結(jié)合的奇妙，同時(shí)領(lǐng)會(huì)科學(xué)探究中嚴(yán)謹(jǐn)、務(wù)實(shí)的精神和態(tài)度。教

2、學(xué)重點(diǎn)1合力與分力的關(guān)系。2平行四邊形定則及應(yīng)用。教學(xué)難點(diǎn)實(shí)驗(yàn)探究方案的設(shè)計(jì)與實(shí)施教具準(zhǔn)備學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)器材：木板、白紙、圖釘(若干)、橡皮筋、細(xì)繩套(兩根)、定滑輪、彈簧、彈簧秤、三角板、勾碼、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、紙帶、豎直木板(每種器材30套，分別裝在紙盒中，置于教室前面?zhèn)溆?課時(shí)安排1課時(shí)教學(xué)過程新課導(dǎo)入復(fù)習(xí)提問師：力的定義是什么？生：力是物體間的相互作力？師：力的作用效果是什么？生：力的作用效果是使物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化或物體發(fā)生形變。師：(播放歌曲眾人劃槳開大船片段)剛才這首歌大家可能都聽過，同學(xué)們知道歌名嗎？生集體：眾人劃槳開大船師：從物理學(xué)的角度說，一個(gè)人劃槳產(chǎn)生的力太小不能開大船，眾人劃槳

3、產(chǎn)生的力合起來才能開動(dòng)大船。如果知道每個(gè)人劃槳的力，怎樣求合起來的力呢？這一節(jié)課我們就來解決這個(gè)問題。新課教學(xué)一、力的合成演示實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生把一桶水提起來。師：這里有一桶水請(qǐng)兩位同學(xué)上來先一位同學(xué)提起來，然后共同提起來。生：演示師：請(qǐng)兩位同學(xué)談?wù)勼w會(huì)生：一個(gè)人提水桶費(fèi)力，兩人提水桶較輕松師：同學(xué)們仔細(xì)觀察會(huì)發(fā)現(xiàn)，一個(gè)人可以把水桶提起，兩個(gè)人也可以把水桶提起。不同的方法達(dá)到了一個(gè)共同的目的。在提水桶這個(gè)事件上一個(gè)力產(chǎn)生的效果和兩個(gè)力的作用效果是相同的。生活中還有哪些例子可以說明同樣的問題？生：(舉身邊的例子)師：請(qǐng)同學(xué)們用自己的話給合力下一定義。生：當(dāng)一個(gè)物體受到幾個(gè)力共同作用時(shí)，我們常常可以求出這

4、樣一個(gè)力，這個(gè)力作用效果跟原來幾個(gè)力的作用效果相同，這個(gè)力就叫那幾個(gè)力的合力。師：你能用自己的話總結(jié)一下什么是力的合成嗎？生：求幾個(gè)力的合力的過程叫做力的合成。師：那么分力與合力的關(guān)系是什么呢？請(qǐng)同學(xué)們猜想一下。生甲：合力等于兩個(gè)分力大小之和。生乙：合力大于兩個(gè)分力大小之和。生丙：合力小于兩個(gè)分力大小之和。師：很好，同學(xué)們給出了各種猜想。哪種猜想正確呢，我們看一演示實(shí)驗(yàn)。(用兩只彈簧秤改變角度提起一個(gè)重物，分別讀一下兩只彈簧稱的讀數(shù)，然后用一只彈簧秤提起這個(gè)物體，看這時(shí)彈簧秤的讀數(shù))師：看一下兩只彈簧秤的示數(shù)之和是不是等于一只彈簧秤的讀數(shù)。生：(觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，讀取實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并進(jìn)行簡(jiǎn)單的處理)一只

5、彈簧秤的讀數(shù)不等于兩只彈簧秤的讀數(shù)之和，隨兩個(gè)分力角度變化可大可小。師：同學(xué)們觀察得很仔細(xì)。可見力的合成并不是簡(jiǎn)單相加減，那么它們之間的關(guān)系到底是怎樣的呢？首先明確實(shí)驗(yàn)的目的是什么？生：探究求合力的方法。師：實(shí)驗(yàn)依據(jù)的原理是什么？(啟發(fā)合力的定義)生：合力的作用效果與幾個(gè)力共同作用的效果相同。師：下面，前后兩桌四位同學(xué)組成一小組。推舉一名組長(zhǎng)，幫助記錄下小組的器材的選擇和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的方案。生：激烈討論、設(shè)計(jì)自己的實(shí)驗(yàn)方案。師：我看同學(xué)討論非常積極，大多數(shù)組都已設(shè)計(jì)好，有哪一組同學(xué)先來介紹一下，其它同學(xué)都是專家，對(duì)他們的方案的可行性，技術(shù)難點(diǎn)進(jìn)行論證。小組1：我組的方案是用兩根彈簧稱拉彈簧(同時(shí)演

6、示，四位同學(xué)互相配合)讀出兩根彈簧秤的讀數(shù)，再用一只彈簧秤拉彈簧讀出讀數(shù)。比較合力、分力的關(guān)系。生1(舉手提問)：請(qǐng)問該小組同學(xué)，這個(gè)實(shí)驗(yàn)中一個(gè)力和兩個(gè)力等效的標(biāo)志是什么？小組1：兩次彈簧伸長(zhǎng)相同，可用鉛筆做記號(hào)O。生2(舉手提問)：力是矢量，力的方向如何體現(xiàn)？小組1：用鉛筆描出彈簧秤的兩端點(diǎn)，連線為方向。生3(舉手提問)：我覺得此法不好，但我沒有想到好方法。師：此法不容易準(zhǔn)確地描出力的方法。他們遇到技術(shù)難題，同學(xué)互相討論，看誰有辦法攻克此難關(guān)。生(討論后舉手回答)：可以把彈簧秤勾在細(xì)線上，細(xì)線方向?yàn)榱Φ姆较颉煟簞偛湃煌瑢W(xué)補(bǔ)充得非常好，一定要考慮力的矢量性。兩次實(shí)驗(yàn)的效果要相同，還有沒有其

7、它方案。小組2：在豎直木板上固定白紙，通過兩定滑輪吊勾碼拉彈簧，然后改用一只彈簧秤拉，讀出讀數(shù)，并在白紙上標(biāo)出力方向。找出求合力的方法。小組3：做有三個(gè)細(xì)線套，用三只彈簧秤拉，在白紙上記下三個(gè)力的方向，并讀出讀數(shù)。師：還有同學(xué)要舉手發(fā)言，由于時(shí)間關(guān)系，這些同學(xué)在下面探究實(shí)驗(yàn)可以用你們想出的各種方法找出求合力的方法?，F(xiàn)在我為大家準(zhǔn)備了一些器材，根據(jù)你們的設(shè)計(jì)方案，請(qǐng)組長(zhǎng)到前面取器材。(這里儀器的提供有一些干擾項(xiàng)，鍛煉學(xué)生選擇儀器的能力)師：下面進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。學(xué)生實(shí)驗(yàn)，教師巡視指導(dǎo)。師：請(qǐng)同學(xué)們?nèi)∠掳准垼褜?shí)驗(yàn)器材整理好，然后分析三個(gè)力的圖示，大小有沒有關(guān)系？生：合力大小不等于兩個(gè)分力大小之和。師：建

8、議同學(xué)們把合力和分力的末端用虛線連接起來。生1：虛線和原來的兩個(gè)分力構(gòu)成了平行四邊形。生2：是矩形。生3：是菱形。師：(微笑)總結(jié)幾組同學(xué)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，這是個(gè)什么圖形？生集體：是平行四邊形。師：(繼續(xù)分析)合力和兩個(gè)分力處于平行四邊形的什么位置？生：合力在對(duì)角線上，兩個(gè)分力為兩條鄰邊。師：平行四邊形有兩條對(duì)角線，合力在哪條上？生：兩個(gè)分力為鄰邊的之間對(duì)角線上。師：你能用自己的語言準(zhǔn)確描述合力與分力之間的關(guān)系嗎？生：兩個(gè)力合成時(shí)，以表示這兩個(gè)力的線段為鄰邊，這兩個(gè)鄰邊之間的對(duì)角線就代表了合力的大小和方向。師：(總結(jié))這就是我們用自己設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)探究出的結(jié)論，這個(gè)結(jié)論叫做平行四邊形定則。下面我們通過課

9、本P66例題進(jìn)一步加深對(duì)平行四邊形定則的理解。例題：力F1=45N，方向水平向右。力F2=60N，方向豎直向上。求這兩個(gè)力的合力F的大小和方向。師：請(qǐng)同學(xué)說一下自己的思路。生：回答。二、共點(diǎn)力師：同學(xué)們自學(xué)課本上有關(guān)共點(diǎn)力的知識(shí)，在閱讀的時(shí)候注意這樣幾個(gè)問題？什么樣的力是共點(diǎn)力？你認(rèn)為掌握共點(diǎn)力概念時(shí)應(yīng)該注意什么問題？力的合成的平行四邊形定則有沒有適用條件？生1：如果一個(gè)物體受到兩個(gè)或多個(gè)力的作用，有些情況下這些力共同作用在同一個(gè)點(diǎn)上，或者雖然不是作用于同一個(gè)點(diǎn)上，但是他們的延長(zhǎng)線交于一點(diǎn)，這樣的一組力叫做共點(diǎn)力。生2：掌握共點(diǎn)力時(shí)，不僅要看這幾個(gè)力是不是作用于一點(diǎn)，還要看它們的延長(zhǎng)線是不是交于一點(diǎn)。生3：力的合成的平行四邊形，定則只適用于共點(diǎn)力作用的情況。課堂訓(xùn)練1假設(shè)一座斜拉橋中某對(duì)鋼索與豎直方向的夾角都是30，每根鋼索中的拉力都是3104N，那么它們對(duì)塔柱形成的合力有多大？(1)圖解法(2)計(jì)算法答案：5.1104N 方向沿兩鋼索拉力方向間的角平分線。2三個(gè)共點(diǎn)力，大小分別為11N、6N、14N，在同一平面內(nèi)，各力間的夾角可變，求此三個(gè)力的合力大小的范圍。答案：ONF31N小結(jié)本節(jié)課我們學(xué)習(xí)了合力的概念。同學(xué)們?cè)趧?dòng)手實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上得出力的合成法則平行四邊形定則。對(duì)