合力與分力的關(guān)系教案

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3.4力的合成第一課時(shí)教案

[教材分析]

力的合成是解決力學(xué)的基礎(chǔ)和工具，力的合成不過(guò)關(guān)，后續(xù)課的學(xué)習(xí)中，對(duì)牛頓第二定律、物體平衡、動(dòng)量定理、動(dòng)能定理的理解和應(yīng)用都無(wú)從談起.力的合成是矢量的合成，是為以后物體受力分析作預(yù)備的一節(jié)課，理解力的合成需要把握一種方法，那就是等效的方法.這節(jié)課從試驗(yàn)入手，同學(xué)通過(guò)自己動(dòng)手找出合力與分力之間的關(guān)系，這樣簡(jiǎn)單使同學(xué)接受.通過(guò)試驗(yàn)和多個(gè)實(shí)例說(shuō)明一個(gè)事實(shí)：由于兩個(gè)力作用在一個(gè)物體上，物體所表現(xiàn)出來(lái)的形變量或者運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的轉(zhuǎn)變跟一個(gè)力作用在這個(gè)物體上時(shí)，物體所表現(xiàn)出來(lái)的形變量或者運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化相同.對(duì)于平行四邊形定則的教學(xué)，可以在初步的矢量合成的基礎(chǔ)上進(jìn)一步加深，可以先進(jìn)行在一條直線(xiàn)上力的合成，然后再進(jìn)行互成角度力的合成.平行四邊形定則讓同學(xué)在試驗(yàn)過(guò)程中得出，讓同學(xué)自己發(fā)覺(jué)規(guī)律，有利于熬煉同學(xué)的力量.

對(duì)于共點(diǎn)力的教學(xué)，重點(diǎn)在于利用演示試驗(yàn)和生活實(shí)例，形象地對(duì)比共點(diǎn)力和非共點(diǎn)力，在此基礎(chǔ)上建立共點(diǎn)力的圖景.

本節(jié)是同學(xué)未接觸過(guò)的全新內(nèi)容.等效觀(guān)點(diǎn)、力的合成等內(nèi)容，同學(xué)都感到別扭.假如力的合成的平行四邊形定則把握不好，后續(xù)課程中的合成、電場(chǎng)磁場(chǎng)的疊加就不能得心應(yīng)手.因此這節(jié)課在物理學(xué)中的地位和作用至關(guān)重要.

［教學(xué)目標(biāo)］

一、學(xué)問(wèn)與技能

1、把握力的平行四邊形定則，知道它是力的合成的基本規(guī)律。

2、初步運(yùn)用力的平行四邊形定則求解共點(diǎn)力的合力；能從力的作用效果理解力的合成。把握合力與分力的概念。

3、會(huì)用作圖法求解兩個(gè)共點(diǎn)力的合力；并能推斷其合力隨夾角的變化狀況，把握合力的變化范圍，會(huì)用直角三角形學(xué)問(wèn)求合力。

二、過(guò)程與方法

1、能夠通過(guò)試驗(yàn)演示歸納出互成角度的兩個(gè)共點(diǎn)力的合成遵循平行四邊形定則。

2、培育同學(xué)動(dòng)手操作力量、物理思維力量和科學(xué)態(tài)度、觀(guān)看力量、分析力量、協(xié)作力量、創(chuàng)新思維力量、表達(dá)力量。

3、培育同學(xué)設(shè)計(jì)試驗(yàn)、觀(guān)看試驗(yàn)現(xiàn)象、探究規(guī)律、歸納總結(jié)的討論問(wèn)題的方法的力量。

三、情感、態(tài)度與價(jià)值觀(guān)

1、培育同學(xué)的物理思維力量和科學(xué)討論的態(tài)度。

2、培育同學(xué)喜愛(ài)生活、事實(shí)求是的科學(xué)態(tài)度，激發(fā)同學(xué)探究與創(chuàng)新的意識(shí)。

3、培育同學(xué)合作、溝通、互助的精神。

［教學(xué)重點(diǎn)］

1、通過(guò)試驗(yàn)歸納出力的平行四邊形定則

2、力的平行四邊形定則的理解和應(yīng)用。

［教學(xué)難點(diǎn)］

1、對(duì)物體進(jìn)行簡(jiǎn)潔的受力分析、通過(guò)作圖法確定合力

2、合力與分力間的等效替代關(guān)系，尤其是合力的大小隨兩個(gè)分力之間夾角變化的關(guān)系。［課時(shí)支配］

2課時(shí)

［教學(xué)用具］

木板、白紙、橡皮筋、細(xì)繩套、圖釘、彈簧測(cè)力計(jì)、刻度尺、三角板、鉛筆、啞鈴［教學(xué)方式］

老師啟發(fā)與引導(dǎo)，同學(xué)自主與合作

［教學(xué)過(guò)程］

一、新課引入

老師：前面學(xué)習(xí)了生活中常見(jiàn)的三種性質(zhì)的力，他們是？

同學(xué)：重力、彈力、摩擦力

老師：物體受到這些力后會(huì)如何運(yùn)動(dòng)？比如(PPT1，向左3N，向右6N)

引導(dǎo)同學(xué)說(shuō)出：相當(dāng)于給物體施加一個(gè)向右3N的力

老師：假如受到這樣四個(gè)力的作用，物體會(huì)如何運(yùn)動(dòng)？(PPT1，向左3N，向右6N，向上5N，向下1N)

引導(dǎo)同學(xué)類(lèi)比想到找一個(gè)力，這個(gè)力單獨(dú)作用時(shí)對(duì)物體產(chǎn)生的效果與上面四個(gè)力的效果相同，知道這一個(gè)力的方向也就知道了物體的運(yùn)動(dòng)方向

把這一個(gè)力叫其他幾個(gè)力的合力，其他幾個(gè)力叫這個(gè)力的分力

已知分力求合力叫力的合成（引出標(biāo)題）

老師：合力與分力什么關(guān)系，聯(lián)系生活中一個(gè)大人提水和兩個(gè)小孩一起提水的情景，問(wèn)是不是兩個(gè)小孩的力大小之和等于大人的力？

同學(xué)活動(dòng)：樂(lè)觀(guān)思索，領(lǐng)悟合力、分力的等效替代關(guān)系。

演示試驗(yàn)一：讓兩個(gè)同學(xué)抬一個(gè)3英鎊重的啞鈴，留意讓同學(xué)遠(yuǎn)離，張大兩個(gè)力的夾角。讓這兩個(gè)同學(xué)其中的一個(gè)自己提啞鈴，問(wèn)這個(gè)同學(xué)兩個(gè)人抬簡(jiǎn)單還是一個(gè)人提簡(jiǎn)單？目的是讓全部的同學(xué)都能知道合力與分力不是簡(jiǎn)潔的代數(shù)和關(guān)系。

點(diǎn)評(píng)：通過(guò)實(shí)踐體驗(yàn)，讓同學(xué)體會(huì)一個(gè)力的作用效果與兩個(gè)或更多力的作用效果相同目的是激發(fā)同學(xué)學(xué)習(xí)愛(ài)好，引導(dǎo)同學(xué)體會(huì)等效觀(guān)點(diǎn)

演示試驗(yàn)二：老師自己用力的合成演示儀演示相互垂直的兩個(gè)力3N和4N，找合力留意：肯定要引導(dǎo)同學(xué)明白如何保證一個(gè)力的作用效果與兩個(gè)力的作用效果相同？以及為何要保證效果相同

老師活動(dòng)：老師出具合力與分力關(guān)系模擬演示器，告知同學(xué)有關(guān)的器材，以及試驗(yàn)的目的，讓同學(xué)自己設(shè)計(jì)一個(gè)試驗(yàn)來(lái)探究求合力的方法（同學(xué)可能提出好多不同的設(shè)計(jì)方案，老師要引導(dǎo)同學(xué)選擇其中的最佳方案）。老師可提出如下問(wèn)題：在這個(gè)試驗(yàn)中合力與分力等效的標(biāo)志是什么？（橡皮條的伸長(zhǎng)量相等）

同學(xué)活動(dòng)：依據(jù)老師出示的合力與分力關(guān)系模擬演示器，思索：在這個(gè)試驗(yàn)中討論什么問(wèn)題？在這個(gè)試驗(yàn)中合力與分力等效的標(biāo)志是什么？用什么樣的方案去探究？然后與鄰近的同學(xué)交換一下意見(jiàn)。

結(jié)果合力為5N。引導(dǎo)兩個(gè)相互垂直，大小之比3:4:5,同學(xué)能想到勾股定理

提示同學(xué)好像合力與分力有肯定的幾何關(guān)系

試驗(yàn)三：同學(xué)試驗(yàn)，同學(xué)開(kāi)頭試驗(yàn)前先小組爭(zhēng)論學(xué)案探究二的四個(gè)問(wèn)題

爭(zhēng)論后一小組為單位說(shuō)出爭(zhēng)論結(jié)果，老師進(jìn)一步追問(wèn)

1、為什么要保證效果相同？

保證是合力與分力的關(guān)系

2、彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)時(shí)的留意事項(xiàng)

調(diào)零、正視、平拉

3、用細(xì)繩顯示力的方向與力的大小有關(guān)系嗎？

用兩點(diǎn)成一線(xiàn)的方法畫(huà)力方向，繩長(zhǎng)與力大小無(wú)關(guān)

4、如何力的圖示，為什么要作力的圖示？

同一標(biāo)度下，用有方向的線(xiàn)段代表力的大小與方向

畫(huà)出力的圖示后才能詳細(xì)去摸索合力與分力的關(guān)系

演示試驗(yàn)四：讓同學(xué)說(shuō)出試驗(yàn)步驟，老師利用演示試驗(yàn)二的器材做示范?？隙ㄒ屚瑢W(xué)說(shuō)出步驟，說(shuō)出留意事項(xiàng)，以及做力圖示后的摸索思路，這樣才能讓同學(xué)自己完成試驗(yàn)的過(guò)程中比較順當(dāng)，也是基于課堂時(shí)間的因素，不能由同學(xué)從零開(kāi)頭探究。

同學(xué)試驗(yàn)成果展現(xiàn)。

讓同學(xué)說(shuō)出自己的結(jié)論（老師同時(shí)板書(shū)同學(xué)的結(jié)論）

告知同學(xué)經(jīng)過(guò)大量的精的確驗(yàn)證明了同學(xué)找到的平行四邊形規(guī)律是精確?????的。這一規(guī)律被叫做平行四邊形定則。

老師點(diǎn)評(píng)：同學(xué)的猜想是否正確，老師要給同學(xué)驗(yàn)證的機(jī)會(huì)：讓同學(xué)進(jìn)行分組試驗(yàn)，測(cè)量三組數(shù)據(jù)，處理完后得出自己驗(yàn)證的結(jié)論，即原來(lái)的猜想是否正確。讓同學(xué)自己選出各組

的代表，把試驗(yàn)的狀況進(jìn)行匯報(bào)，老師和同學(xué)一起進(jìn)行歸納總結(jié)。最終得出求合力的方法一一平行四邊形定則。

在上述過(guò)程中老師要引導(dǎo)同學(xué)對(duì)各組的操作狀況、數(shù)據(jù)處理、語(yǔ)言表述等進(jìn)行評(píng)價(jià)和分析。

同學(xué)活動(dòng)：依據(jù)同學(xué)自己的猜想，利用課桌上儀器進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證，測(cè)量三組數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，看結(jié)果如何。（試驗(yàn)過(guò)程中同學(xué)之間要團(tuán)結(jié)協(xié)作，親密協(xié)作），各組的同學(xué)代表要在同學(xué)們面前陳述本組的試驗(yàn)結(jié)論，和其他組的狀況相比較，最終全班同學(xué)一起得出求合力的方法。

點(diǎn)評(píng)：驗(yàn)證探究的結(jié)果是否正確。培育同學(xué)科學(xué)的思維方法——探究、驗(yàn)證，以及嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。

老師活動(dòng)：老師提問(wèn)：請(qǐng)同學(xué)們用比較精確?????而又簡(jiǎn)捷的語(yǔ)言表述出平行四邊形定則。同學(xué)活動(dòng)：樂(lè)觀(guān)思索并回答老師的問(wèn)題。

點(diǎn)評(píng)：概括得出平行四邊形定則，培育同學(xué)抽象和概括的力量。

［課堂反饋］

回歸課堂開(kāi)頭時(shí)的問(wèn)題，PPT顯示，讓同學(xué)說(shuō)出結(jié)果，

如圖所示，四個(gè)相互間的夾角為90°的力，大小如圖所示，則它們合力大小和方向如何？向左3N，向右6N，向上5N