高一物理《力的合成》教案(共10篇)
篇1:高一物理《力的合成》教案
教学目标
知识目标
1、掌握力的平行四边形法则;
2、初步运用力的平行四边形法则求解共点力的合力;
3、会用作图法求解两个共点力的合力;并能判断其合力随夹角的变化情况,掌握合力的变化范围。
能力目标
1、能够通过实验演示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、培养学生动手操作能力;
情感目标
培养学生的物理思维能力和科学研究的态度
教学建议
教学重点难点分析
1、本课的重点是通过实验归纳出力的平行四边形法则,这同时也是本章的重点.2、对物体进行简单的受力分析、通过作图法确定合力是本章的难点;
教法建议
一、共点力概念讲解的教法建议
关于共点力的概念讲解时需要强调不仅作用在物体的同一点的力是共点力,力的作用线相交于一点的也叫共点力.注意平行力于共点力的区分(关于平行力的合成请参考扩展资料中的“平行力的合成与分解”),教师讲解示例中要避开这例问题.二、关于矢量合成讲解的教法建议
本课的重点是通过实验归纳出力的平行四边形法则,这同时也是本章的重点.由于学生刚开始接触矢量的运算方法,在讲解中需要从学生能够感知和理解的日常现象和规律出发,理解合力的概念,从实验现象总结出力的合成规律,由于矢量的运算法则是矢量概念的核心内容,又是学习物理学的基础,对于初上高中的学生来说,是一个大的飞跃,因此教学时,教师需要注意规范性,但是不必操之过急,通过一定数量的题目强化学生对平行四边形定则的认识.由于力的合成与分解的基础首先是对物体进行受力分析,在前面力的知识学习中,学生已经对单个力的分析过程有了比较清晰的认识,在知识的整合过程中,教师可以通过练习做好规范演示.三、关于作图法求解几个共点力合力的教法建议
1、在讲解用作图法求解共点力合力时,可以在复习力的图示法基础上,让学生加深矢量概念的理解,同时掌握矢量的计算法则.2、注意图示画法的规范性,在本节可以配合学生自主实验进行教学.第四节 力的合成与分解
教学设计过程:
一、复习提问:
1、什么是力?
2、力产生的效果跟哪些因素有关?
教师总结,并引出新课内容.二、新课引入:
1、通过对初中学过的单个力产生的效果,与两个力共同作用的效果相同,引出共点力、合力和分力的概念,同时出示教学图片,如:两个人抬水、拉纤或拔河的图片.(图片可以参见多媒体素材中的图形图像)
2、提问1:已知同一直线上的两个力F1、F2的大小分别为50N、80N,如果两个力的方向相同,其合力大小是多少?合力的方向怎样?(教师讲解时注意强调:‘描述力的时候,要同时说明大小和方向,体现力的矢量性’)
3、提问
2、进一步在问题1的基础上提问,若F1、F2的两个力的方向相反,其合力大小是多少?合力的方向怎样?
教师引导学生得到正确答案后,总结出“同一直线上二力合成”的规律:
物体受几个力共同作用,我们可以用一个力代替这几个力共同作用,其效果完全相同,这个力叫那几个力的合力.已知几个力,求它们的合力叫力的合成.指明:
(1)、同一直线上,方向相同的两个力的合力大小等于这两个力大小之和,方向跟这两个力的方向相同.(2)、同一直线上,方向相反的两个力的合力大小等于这两个力大小之差,合力的方向跟较大的力方向相同.4、提问
3、若两个力不在同一直线上时,其合力大小又是多少?合力的方向怎样?
教师出示投影和图片:两个学生抬水对比一个同学抬水,让学生考虑:一个力的效果与两个力的效果相同,考虑一下是否“合力总比分力大”?
5、教师可以通过平行四边形定则演示器演示力的合成与分解实验(演示实验可以参考多媒体素材中的视频文件);
演示1:将橡皮筋固定在A点,演示用两个力F1、F2拉动橡皮筋到O点,再演示用F力将橡皮筋拉到O点,对比两次演示结果,运用力的图示法将力的大小方向表示出来,为了让学生更好的获得和理解力的平行四边性法则,在实验前,教师可以设计F1、F2的大小为3N和4N,两个力的夹角为90度,这样数学计算比较简单,学生很容易会发现F1、F2和F的关系满足勾股定理,进而得到力的平行四边性定则,教师总结:两个互成角度的力的合力,可以用表示这两个力的线段作邻边,作平行四边形,所夹的对角线就表示合力的大小和方向..
6、学生可以通过分组实验来验证力的平行四边性定则(可以参考多媒体资料中的视频试验):
试验器具:一块方木板,八开白纸两张,大头钉若干,弹簧秤两个,橡皮筋一个,细线若干,直尺两个,学生在教师的知道下,组装好试验设备,进行试验验证.强调:需要记录的数据(弹簧秤的示数)和要作的标记(橡皮筋两次拉到的同一位置和两个分力的方向)
7、教师总结:经过人们多次的、精细的试验,最后确认,对角线的长度、方向,跟合力的大小、方向一致,即对角线与合力重合,力和合成满足平行四边形法则.8、让学生根据书中的提示自己推倒出合力与分力之间的关系式.三、课堂小结
探究活动
关于“滑轮”问题的研究
题目
关于“滑轮”问题的研究
内容
在初中学习的有关滑轮问题后,对“定”、“动”滑轮作用的理解,尤其是动滑轮的使用时,是否一定省力?研究一下初中的物理课本,在什么条件下,应用动滑轮省力最多?观察生活中应用滑轮的实例,说出自己的心得,或以书面形式写出相关内容以及研究结果。
篇2:高一物理《力的合成》教案
1、本课的重点是通过实验归纳出力的平行四边形法则,这同时也是本章的重点.
2、对物体进行简单的受力分析、通过作图法确定合力是本章的难点;
教法建议
一、共点力概念讲解的教法建议
关于共点力的概念讲解时需要强调不仅作用在物体的同一点的力是共点力,力的作用线相交于一点的也叫共点力.注意平行力于共点力的区分(关于平行请参考扩展资料中的“平行与分解”),教师讲解示例中要避开这例问题.
二、关于矢量合成讲解的教法建议
本课的重点是通过实验归纳出力的平行四边形法则,这同时也是本章的重点.由于学生刚开始接触矢量的运算方法,在讲解中需要从学生能够感知和理解的日常现象和规律出发,理解合力的概念,从实验现象总结出规律,由于矢量的运算法则是矢量概念的核心内容,又是学习物理学的基础,对于初上高中的学生来说,是一个大的飞跃,因此教学时,教师需要注意规范性,但是不必操之过急,通过一定数量的题目强化学生对平行四边形定则的认识.
由于与分解的基础首先是对物体进行受力分析,在前面力的知识学习中,学生已经对单个力的分析过程有了比较清晰的认识,在知识的整合过程中,教师可以通过练习做好规范演示.
三、关于作图法求解几个共点力合力的教法建议
1、在讲解用作图法求解共点力合力时,可以在复习力的图示法基础上,让学生加深矢量概念的理解,同时掌握矢量的计算法则.
篇3:高一物理《力的合成》教案
关键词:新课程;物理教学;探究
中图分类号:G633.7 文献标识码:A 文章编号:1003-6148(2007)12(S)-0014-3
起源于美国的“以探究为中心的科学教育”思想、理论和方法,经过近40年的研究和实践,到1996年美国国家科学院制定的“美国国家科学标准”的公布,已经形成了一整套较完整的科学教育理论体系,并积累了丰富的经验。
我国新一轮课程改革也强调以探究为核心的教学,但是在操作层面上,教师们仍然感到陌生。“科学探究指的是科学家们用来研究自然界并根据研究所获事实证据作出解释的各种方式。科学探究也指学生构建知识、形成科学观念、领悟科学研究方法的各种活动。”探究式课堂教学是以探究为基本特征的一种教学活动形式。具体地说,教学过程是在教师的启发引导下,通过教师创设情境、启发引导、激励评价,引导学生积极主动地在自主、合作、拓展的探究学习过程中努力地发现问题、提出问题、解决问题,它的特征是以问题作为一根主线,让问题贯穿于课堂教学的整个过程,进而掌握知识,培养能力。教师作为探究式课堂教学的主导者,其任务是调动学生的积极性,促使他们自己去获取知识、发展能力,与此同时,教师还要为学生的学习创设探究的情景,建立探究的氛围,促进探究的开展,把握探究的深度,评价探究的得失。学生作为探究式课堂教学的主人,根据教师提供的条件,明确探究的目标,思考探究的问题,掌握探究的方法,拓展探究的思路,交流探究的成果。由此可见,探究式课堂教学是教师和学生双方都参与的活动,他们将以导师和主人的身份进人探究式课堂。
总之,探究式课堂教学应遵循学生的认知规律,以新课程理念为指导,以学生主动参与为前提,以自主学习为途径,以合作讨论为形式,以培养创新精神和实践能力为重点,构建教师导、学生学、师生合作学习的教学模式。
1 创设情境、自主探究
既然探究式课堂教学是以解决问题的形式出现,那么在有意义的探究式课堂教学中,教师首先就必须把学生要学习的内容巧妙地转化为问题情境。这样的问题才会成为学生思维和感知的对象,从而在学生心理上造成一种悬而未决但又必须解决的求知状态,实际上也就是使学生产生问题意识。问题意识会激发学生强烈的学习愿望,勇于探索、创造和追求真理的科学精神。没有强烈的问题意识,就不可能激发学生认知的冲动性和思维的活跃性,更不可能开发学生的求异思维和创新思维。总之,教师要创设一定的问题情境,并使学生产生相应的问题意识,学生只有意识到问题的存在,才能着手探索和解决问题。
在人教版新教材高一物理“力的合成”一节教学时,我先在黑板前挂了一只健身拉力器,请一位同学来拉弹簧的下端把手,要求拉到黑板上画线的位置(请一位力气小的同学,没能拉到)。
教师:这位同学费了很大的力气,但没能完成任务,谁能来帮他一把? (实验:两位小同学共同用力把弹簧拉到线下)。哪位同学能独立地把弹簧拉到线下?(上来一位同学把弹簧拉到线下)这位同学所施的力与前两位同学共同施力的效果相同。当一个力的作用效果和两个力的作用效果相同时,物理学上就把这个力叫做另两个力的合力。由于实际问题中一个物体往往受到多个力的作用,从效果上用一个力来代替几个力,就会使问题得到简化,故求合力是很有意义的。
通过实验创设问题情境,配合教师生动的语言、抑扬顿挫的语调及运用其它对比鲜明的教学媒体,很好地唤起学生的无意注意,引起学生的直觉兴趣,激发学生的探究欲望,达到很好的引课效果。
教师:既然某个力F和另两个力F1、F2的作用效果是相同的,那么力F与F1、F2之间的关系如何呢?请同学们大胆地猜测一下,是不是F=F1+F2呢?你能不能设计一个实验方案,来探寻F与F1、F2的关系呢?请同学们带着上述问题阅读教材,然后尝试设计探究F与F1、F2之间关系的实验方案。
自主探究的目标是挖掘学生心力,培养自主学习习惯和自学能力,使其终身受益。学生自主探究是由学、思、疑、问四个相互联系的学习要素组成的,学而不思,思而不疑,疑而不问,是传统教学长期养成的恶习;而学有所思,思有所疑,疑有所问,是现代教学提倡的优良学习方式。学生在自主探究中,能把学、思、疑、问结合在一起,就会给自主探究增添无限的乐趣和动力。因此,不必担心学生有没有自主探究能力,能不能达到预期效果,重要的是教师相信不相信学生,给不给学生自主探究的权利。能相信学生,也能给权利,学生自主探究水平肯定会迅速提高。
2 启发引导、合作探究
教师在课堂教学中,要善于创设问题情境,使学生真正成为认识事物的主体,在情境中设置有思考价值、智力上具有挑战性的问题,启发学生学会观察,提出新问题,可以增强学生学习的针对性,激发学生的兴趣,提高学生学习的内在积极性和主动性。通过师生积极互动、合作交流、讨论探究,共同完成教与学的任务。
首先,交流学习收获,检查自学效果。课上,教师可以提问学生,让他们主动介绍自己自学“力的合成”一节的情况,包括自学的做法、过程,着重讲述通过自主探究,本人的学习收获,如学到了哪些新知识,学习中有什么新发现、新认识、新感受和新乐趣等。在两三个学生讲述后,引导其他学生进行补充。这样,一方面可以了解学生自主探究的情况,特别是了解学生对课程内容的呈现方式及教学要求的理解和掌握程度,以及不同层次的学生对基础知识和基本技能掌握的情况;另一方面,让学生在合作交流中分享学习中的新发现、新收获,互相取长补短,互相启发激励。由此开始,学生的学习从自学进入到共学,师生共同分享新的收获和学习的乐趣,使学习成为一个自学乐、共学更乐的过程。
其次,进行启发引导,提问讨论。在了解学生自学,主要是学习收获的基本情况之后,教师要启发引导学生提出在学习中所出现的疑问、困难和问题。面对学生的疑问,教师不必过早解释,只要综合大家的提问,提出一两个重点问题组织学生讨论即可。合作探究的形式有三种:一是生生合作探究,即让同桌学生发挥各自的优势,就相关疑难问题,相互启发,相互研讨,相互交流探讨的结果;二是小组合作探究,要引导学生主动地把自己在学习中碰到的疑难问题,拿到小组中讨论,引导其他同学一起思考,共同探寻解决困难和问题的途径与办法;三是大班集体合作探究,即抓住中心议题或关键性问题,让全班学生各自发表见解,集中解决难点。需要注意的是,教师与学生面对面,切不可搞成问答或对话形式,要让学生与学生之间对话、争论、答辩,教师只需在关键处加以指点或导拔。
教师:通过刚才的交流,讨论,同学们对合力,分力的概念有了一定的认识,知道合力和它的分力是“等效代换”关系。请同桌同学互相合作,根据课本的实验装置来探究求合力方法,并告诉学生探究时需要注意的问题。
通过探究实验让学生认识到,“力的合成”并不是我们所熟悉的简单的代数运算,在得出合力与分力的图示后,启发学生对合力与分力的关系进行假设,再通过作图验证自己的假设是否正确。教师要指导学生用力的图示法画出合力,分力,比较合力,分力的大小关系,学生可清楚地看到合力并不等于分力的代数和。教师再让学生根据合力,分力的图示,猜想一下合力与分力间是什么关系?在得出合力,分力间可能符合平行四边形定则的猜想后,让每一位同学都作出平行四边形,看看合力是否跟平行四边形的对角线重合,然后展示多个同学的实验结果,逐步建立力的合成的平行四边形法则。
这一步既是对探究成绩的巩固,又是对探究效果的检验,其作用在于帮助学生学会探究的方法,开发学生的创新思维。教师要根据教材要求和学生合作探究情况,简要归纳、概括。
合作探究能调动学生集思广益、各抒己见,思维互补、开阔思路;合作探究能促进学生思想情感交流,培养团结协作精神,构建民主和谐气氛,养成良好个性品质。以往组织课堂讨论,主题不明确,时间不充分,气氛不和谐,图形式走过场多,讨论探究效果很不理想,这是探究式课堂教学一定要引以为鉴的。启发引导、合作探究的过程,是课堂教学中的一个学习深化的过程,是巩固和扩大知识,同时也是吸收、内化知识为能力的过程,是师生活跃思维、拓展教学内容和思维空间的过程,是学生成长、教师提高、教学相长的过程,也是体现探究式教学法、实现教学目标的重要过程。启发引导得法,学生踊跃提问,热烈讨论,共同研究,就能学得活跃,学得深入。
3 激励评价、拓展探究
激励即抓住学生思维的亮点,予以充分的肯定,给学生以成功的喜悦;评价即肯定学生的得,指出学生的失和不足,引导学生纠正发展自己。
教师:通过同学们的探究活动,得出两个力合成时,以表示这两个力的线段为邻边作平行四边形,这两个邻边之间的对角线就代表合力的大小和方向,这个法则叫做平行四边形法则。如果两个力F1、F2大小不变而改变它们的方向,合力F的大小和方向是怎样随着F1、F2的夹角而变化?当夹角等于0°和180°时,怎样确定合力F的大小与方向?如果有两个以上的力作用在一个物体上,又怎样求出它们的合力呢?激励学生进一步完成探究的任务。
在总结此前探究活动的基础上,教师要对学生积极主动参与探究给予充分肯定,为学生今后解决类似或相关问题导向指路。这是探究式课堂教学活动继往开来的一步,其作用在于进一步让学生牢记探究的方法,养成自主探究的习惯。下课之前,教师要用几分钟时间,指导学生对本节课或本教学内容进行概括性总结,让学生学会及时回顾、反思、总结的方法,培养归纳、概括、总结、提高的能力,落实课程目标。
探究式课堂教学过程是师生交往、积极互动、共同发展的过程,教师的角色由以往单纯的施教者转变为教学活动的组织者、指导者、参与者,其发挥的主要作用就是创设情景、启发引导、激励评价,指导学生自主学习、学会学习、全面发展。学生的学习上被动听讲、被动接受的状态转变为提问质疑、主动参与、自主学习、合作交流的学习状态。随着探究式教学的实施,学生在教师的指导下,知识、能力和整体素质得到培养、发展和提高,这正是新课程改革的目标所要求的。
参考文献:
[1]钟启泉,吴刚平等.普通高中新课程方案导读.上海:华东师范人学出版社,2004
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[3]靳玉乐.探究教学的学习与辅导.北京:中国人事出版社,2002
[4]任长松.探究式学习——学生知识的自主建构.北京:教育科学出版社,2005
[5]陈峰.高中物理(必修)新课程案例与评析.北京:高等教育出版社,2005
[6]张青.二期课改中高中物理的“探究式教学”.物理教学,2005.7
[7]李耀标.探究式教学设计与实施的原则.物理教学,2005.8
[8]楼松年.“情景探究式”课堂教学探索.物理教学,2006.1
[9]戴儒京.探究性学习——课标教材的特色.物理教学,2006.6
[10]普通高中课程标准实验教科书.物理(必修1).北京:人民教育出版社,2006
(栏目编辑赵保钢)
篇4:高一物理《力的合成》评课稿
今天上午听了杨老师的公开课《力的合成》,总体来说,这堂课上的很成功。在对学情分析、教材分析的基础上,明确了本节课的教学目的,将“验证平行四边形定则(合力与分力满足的.)成功地转化为以学生为主,以教师为引导的”探究合力与分力的关系“教学的要求符合教学大纲和学生实际,整堂课教学设计和教材处理也符合各学科学特点,重点突出,难点处理得当,具体而言,在这节课中,有几点特别的闪光点,也是我今后值得学习的地步。
一、引入过程:由学生已熟知的“曹冲称象”的故事引入,大象的质量等于石头的质量体现“等效”的思想,方便学生理解;再举例,让学生体会力也是可以等效的,并引出合力、分力的概念以及合力、分力是一种等效替代的关系,受力分析时不能说物体既受分力作用又受合力作用,此过程由具体到抽象,由易到难,符合学生的认识规律,让学生理解“等效思想”更透彻。
二、探究“合力”与“分力”的关系时,杨老师先故意提出自己的错误猜想,让学生质疑从而引导学生敢于猜想和假设,增强探索意识,同时让小组内交流、合作、分析,不仅锻炼他们的人际交往能力、语言表达能力,还能增强他们的团队协作的意识,小组讨论,让学生多方面的能力得到培养,这符合新课改对人才培养的要求。
三、学生小组实验,老师巡视及时发现学生的问题并纠正,让学生对出错的地方印象更深,师生互动积极,面向全体学生,因材施教,体现学生主体和教师主导的思想,通过实验,培养学生的动手操作能力。
篇5:高中物理力的合成教案
本节使用的教材是人教版普通高中课程标准实验教科书《物理》(必修1)第3章第4节。本节内容是在学生学习力的图示、重力、弹力、摩擦力等相关力学知识的基础上,进一步学习力的合成。教材首先借助生活中常见的两种提水桶方式,运用等效替代的观点定性分析了合力与分力的关系,然后启发学生结合实验来进一步探究合力与分力的定量关系——让学生切身体会合力与分力之间的量值关系,不再是简单的代数运算,而是遵从平行四边形定则——这一普遍的矢量运算法则。“力的合成”这一节,前接三种常见的力,后续力的分解和力学一些重要定律的应用,具有承上启下的作用。
本节课运用等效替代的思想来进行平行四边形定则的教学,因而培养学生建立等效替代的概念是很重要的。
【教学目标】?
(一)知识目标
1、知道什么是分力、合力、力的合成、共点力。
2、能通过实验探究求合力的方法—--的平行四边形定则。
3、初步体会等效替代的物理思想。
4、会用力的图示法求合力。
(二)过程与方法
1.通过合力与分力概念的建立过程,体会物理学中常用的研究方法─等效替代法。
2.通过探究求互成角度的两个力合力方法的过程,让学生体验科学探究的过程。
(三)情感态度与价值观
1.体会逻辑思维和实验相结合研究问题的方法,由此体验到科学研究的乐趣。
2.体会科学研究中合作、交流的重要性和必要性。
【教学重点】
让学生通过对实验探究的参与,认识互成角度的两个力合成的情况,从而培养学生对物理现象的观察、归纳、总结能力。
【教学难点】
1.让学生了解等效替代法,认识等效替代的重要作用;
2.要求学生能在观察自然、生活现象中发现问题,勇于探究自然现象和日常生活中蕴含的物理知识。
【实验器材】
多媒体教学设备、实物投影仪、泡沫板、弹簧秤2个、橡皮筋1条(带两个细线套)、白纸1张、图钉几个、三角板一对
【教学方法】
交流与合作、分组实验、
二、学情分析
高一学生已经学习了力的三要素、力的图示等物理知识和有关平行四边形和三角形的几何知识,但是他们刚刚接触矢量,对矢量的运算没有任何感性认识,没有任何生活经验可供借鉴,他们习惯于标量的代数运算,即使学习了位移、速度、加速度等矢量,也不涉及到矢量运算,而是通过规定正方向将矢量运算变成了简单的加减问题,没有触及矢量运算。同时有些学生几何知识迁移能力较差,对力的平行四边形定则的应用往往不习惯。意识到学生在这个问题上的困难,通过小组探究方式教学,让学生在探究活动过程中获得切身体验,加深对平行四边形定则的理解。一则,能提高学生科学素养,力的合成对学生来说全新的知识,学生在探究活动过程中的体验真实而深刻,其效果远非那种目标和路线都明摆着的形式化的探究活动可比。二则,学生对矢量运算是完全陌生的,放慢教学过程,让学生在探究过程中感受规律的形成过程,有利于学生更深刻的理解矢量的合成法则。
三、教学设计
【教学流程】
依据我校近两年来推广的自主学习这种教学模式,我设计了以上的教学流程。自主学习主要是三大步。一、课前预习,做导学题纲,二、教师批改导学提纲,发现问题,及时调整上课进度。三、课堂探究,将本节课的重点、难点问题,层次分明、由浅入深地展开。
?【教学过程设计】
教学事件 1 提前预习,交流合作(3分钟)
教学任务 教师的活动 学生的活动 了解本节课要学习的基本概念、规律。
①分力、合力、力的合成、共点力等基本概念。
②了解本节课要学习的基本规律---平行四边形定则。课本上是怎样通过实验得出结论的。平行四边形定则可以解决哪些问题,大致怎样解决。
1、设计导学题纲,导学题纲分为两部分自主学习和合作探究。自主学习部分包括三部分内容:知识回顾、课前预习、自我检测。
知识回顾部分是本节课涉及的之前学过的知识,比如力的图示、数学平面几何中作平行四边形等基础知识。
课前预习部分主要是本节课要学习的一些基本概和、规律,学生通过看课本能直接得到的一些粗浅的知识和技能。这一部分主要是引导学生课前预习,上课前做到心中有数,带着目的、疑问听课。
自我检测部分主要是检测学生的预习情况,出的题目一般较为简单,但针对性强易引发学生的思考和对本节课兴趣。
2、提前批改学生的导学题纲,看一下学生哪些不会,哪些需要重点讲解,课堂设计是否需要调整。
3、组织学生交流合作。 1、课前预习,做导学题纲。
2、上课交流合作,将简单的知识通过交流解决掉。 【教学设计说明】我们的观点是:学生会的不用讲,学生自己能学会的自己学,学生能相互交流学会的互相交流,我们只点拨重点、难点知识。
1、提前预习的目的是对本节课要学习的知识做到心中有数。
2、交流合作的目的是通过学生的交流把简单的知识解决掉,通过学生的思维碰撞将难点问题突出、激化,有利于激发学生的学习兴趣。
教学事件 2 小组展示、教师点拨(2分钟)
教学任务 教师的活动 学生的活动 1、通过自我检测的第三题引出本节课的重点内容---如何进行力的合成。
2、理解分力、合力、力的合成等概念。 1、回答学生自主学习部分的有关问题。
2、启发学生思考生活中力的等效替代现象。
①学生自由回答生活中力的等效替代现象。
②课件展示几组力的等效替代现象。
比如多条狗拉爬犁和一只马拉爬犁,两根绳吊灯和一根绳吊灯,两个女学生提一桶水和一个大人提同一桶水。
3、分析两个女学生提一桶水和一个大人提一桶水的受力情况,引出分力、合力、力的合成等概念,以及等效替代的思想。 学生自由回答生活中的力的等效替代现象。 【教学设计说明】依据新课标“物理知识来源于生活用于生活”的教学理念,我设计了讨论生活中的等效现象这样一个讨论题,目的就是加深学生对等效替代思想的理解,寻找物理知识在生活中的原始模板,引发学生对这一知识的兴趣。
教学事件 3 小组交流讨论,教师引导启发学生参与实验(5分钟)
教学任务 教师的活动 学生的活动 通过导学题纲启发学生思考如下问题:
1、怎样找合力、分力?
2、怎样记录合力、分力?
3、怎样用图示做出合力、分?。
4、猜想合力与分力之间存在什么的关系? 1、给学生展示实验器材。
2、引导学生回答问题:问题见学案
1组展示,其他组同学补充。 【教学设计说明】
1、这一部分实际上是实验步骤,我将步骤设计成了问题形式,希望学生不仅知道怎么做,还知道为什么这么做。
2、学生对于怎样记录力会有不同的观点,这是很正常的。我的处理方法是让学生带着这些疑问去实际操作,在实践中找到最科学的方法。
3、学生对合力与分力的关系也会有不同的猜想,用实验去寻找答案。
教学事件4 学生实验, 展示实验结果,引出猜想(12分钟)
教学任务 教师的活动 学生的活动 在实验中探寻合力与分力之间的关系。 指导学生实验。对实验中存在的问题及时解决. 学生分组实验。组内要分工合作,团结协助,高效有序地完成实验 针对学生作出的分力、合力的图示,猜想合力与分力之间的关系。 1、实物投影仪展示学生的实验结果
2、提问学生:
①你的力的方向是怎样记录的?
其他人又是怎样记录的。
强调:两点确定一条直线的方法更科学。
②合力与分力什么关系?合力是否为分力之和?是否为分力之差?
3、针对实验结果启发学生:
①建议学生:将合力图示的箭头端分别与两个分力图示的箭头端相连。
篇6:高中物理力的合成教案设计
教材分析:本节为《普通高中物理课程标准》必修模块“物理Ⅰ”中第二个二级主题“相互作用与运动规律”中所涉及的内容。此节是在掌握前边三种力的基础上,来研究如何求几个力的合力的方法,只有学好了力的合成及下一节力的分解才能学习物体的受力分析,乃至对学习后面的牛顿运动定律都是有很大的决定意义。
学情分析:学生对前边的三大力已经初步掌握,对力是矢量与标量的区别也初步掌握,但是学生一直以来都习惯于代数计算,因此在教学中要注意纠正学生的一贯错误。实验是学生接受物理知识最符合认知规律的方法。本节课的教学设计正是基于实验,让学生亲自实践,实验探究,培养学生的实验探究、团结合作、归纳总结等能力。但由于学生的层次不齐,对宏志班的学生采取学生自己探究求合力的方法,普通班的学生则在老师的提示下进行探究,甚至要有针对性的提示。
二、教学目标
(一)知识与技能
1.能够从力的作用效果理解合力、分力、力的合成、共点力的概念。
2.通过实验理解力的合成方法,进一步理解平行四边形运算法则和特点,掌握平行四边形法则,知道它是矢量合成的普遍规律,知道矢量与标量运算法则是不同的。
3.学会用作图法求合力。注意矢量的运算结果要明确矢量的方向。
4.知道分力的夹角对合力大小的影响。学会进行动态研究,并在变化中寻找规律。
5.用力的合成分析日常生活中的问题。
(二)过程与方法
1.通过演示实验引出合力和分力的概念,了解物理学常用的方法——等效替代法。在以后的学习中,如运动的合成与分解、等效电路等都要用到等效替换的方法。
2.能够将力的合成拓展应用于实际生产生活,开拓解决问题的思路,突出培养学生的学习能力和学科应用能力。
(三)情感态度与价值观
1.通过实验培养良好的观察习惯和严谨求实的科学精神。
2.逐步感悟物理学不仅仅包含可供广泛应用的物理原理,还包含在问题的研究过程中培养科学的思维方式、研究方法。
三、教学重点、教学难点
重点:1.合力与分力的关系。
2.平行四边形定则及应用。
难点:实验探究方案的设计与实施。及在实验中学生的严谨程度。
四、教具准备
多媒体课件,学生分组实验器材: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。
五、课时安排
1课时
六、教学过程
1.播放歌曲《众人划桨开大船》片段)刚才这首歌大家可能都听过,叫做《众人划桨开大船》,从物理学的角度说,一个人划桨产生的力太小不能开大船,众人划桨产生的力合起来才能开动大船。如果知道每个人划桨的力,怎样求合起来的力呢?学习了这一节课后我们就可以解决这个问题了
2.【演示实验】(目的是引出合力、分力、力的合成的概念)(尽量使水桶大些和水多些,一个女生搬不动)
让学生把一桶水或一个重物从地面上想办法放在桌面上。
师:(对一个大个同学提问)这位同学你的做法是什么?请具体操作一下。
生:我用一只手就可以把它提到桌面上。(同时演示)
师:(对瘦弱的女生提问)你们的做法是什么?
生:我们可以两个人(或三个人)把它抬上来。(同时演示)(灵活掌握)
师:同学们仔细观察会发现,一位力气大的同学只用一只手一个力就可以把水桶从地面提到桌面上,两个女同学用两只手给水桶两个力,同样也把水桶从地面移动到桌面上,不同的同学用不同的方法达到了一个共同的目的。在提水桶这个事件上,这一个力产生的作用效果和两个力的作用效果是相同的。生活中还有哪些例子可以说明同样的问题?
生:(举身边的例子)几个学生一起抬桌子、等相比较等等。
师:给出课件中图片---斜拉桥,在这些例子中,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,这一个力与那几个力是什么关系?(当然是在学生提前预习的基础上)
生:这一个力是那几个力的合力,那几个力是这一个力的分力。
师:请同学们用自己的话总结什么叫合力。
生: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。(注意效果相同)
师:原来的那几个力叫做分力,你能用自己的话总结一下什么是力的合成吗?
生:求几个力合力的过程叫做力的合成。
师:那么几个力的合力怎样来求呢?下面我们设计一个实验来探究一下求合力的方法。
4.实验探究求合力的方法
师:怎样求合力呢?我们先来看一个演示实验。(用两只弹簧秤提起一个重物,两只弹簧秤拉力的方向都向上,分别读一下两只弹簧秤的读数。然后用一只弹簧秤提起这个物体,看这时弹簧秤的读数;找出两只的读数与一只的读数之间的关系;逐渐让两只弹簧秤分开成一定角度,再读一下两只弹簧秤的读数与一只弹簧秤的读数的关系与上一次相同吗?)(目的是为后面的两个分力夹角的变化做铺垫)
注意:学生需要仔细观察读数
生:(观察实验现象,读取实验数据并进行简单处理)第一次一只弹簧秤的读数等于两只弹簧秤的读数之和;第二次一只弹簧秤的读数不等于两只弹簧秤的读数之和,而是比两只弹簧秤读数之和稍微小一些。
师:(微笑鼓励)这位同学观察得很仔细,按照算术法则,两只弹簧秤的读数之和应该等于一只弹簧秤的读数,可见力的合成并不是简单地相加减。那么它们之间的关系到底是怎样的呢?(提出疑问引出新课)
师:下面来探究求力合成的方法。
根据我们提供的器材,同学们分小组讨论,抓住合力和分力效果相同这一关键,设计实验方案,选择适当的仪器,把不需要的仪器放在一边。(这里仪器的提供可以有一些干扰项,比如说放置小车和打点计时器,锻炼学生选择仪器的能力)
注意:启发学生设计的关键是:两个力共同作用的效果和一个力单独作用效果相同,怎样设计才能够更容易控制两种情况下力的作用效果相同。
师:在做实验之前,让一个小组的同学介绍他们的实验器材的选择和实验方案的设计过程。
生:力的作用效果有两种,一种是改变物体的运动状态,一种是使物体发生形变。要探究一个力的作用效果和两个力的作用效果相同,从这两个方面入手都可以,只是用力改变物体的运动状态不如使物体发生形变容易控制,所以我们选择的是用力改变物体的形变这种方法来探究合力和分力的关系;对于物体的选择,我们选择了容易发生形变的橡皮筋来进行。在一个力和两个力共同作用下让橡皮筋的形变量相同。我们组选择的仪器是:方木板、白纸、弹簧秤(两个)、橡皮筋(两条)、细绳(两条)、刻度尺(或三角板)、图钉(若干,用来固定白纸)
(注:要多了解各个组的实验器材的选择情况,指出他们的优点和不足,帮助他们改进自己的设计,这里仅举一例作为代表)
师:教师对说得好的组给予表扬并根据同学们自己选择的器材来设计实验方案。首先考虑实验步骤怎样进行。
师:(提示)在这个实验中一个力与两个力等效的标志是什么?
生1.橡皮筋伸长量相同。
生2.除了伸长量相同之外还应该伸长到同一个位置,因为力是矢量,既有大小又有方向。
师:刚才第二个同学补充得非常好,一定要考虑到力的矢量性。两次实验中橡皮筋应该伸长到同一个位置才能保证作用效果完全相同。
多媒体展示设计较好的组学生的实验步骤设计参考案例(补充:对于较差的班级,学生实验步骤的设计可能欠缺一些,老师可以多提示,再演示一次之后再让学生分组去做,总之必须由学生自己找出规律)。
实验步骤:(在教师的引导下或小组学生充分讨论过程中,由小组同学协商提出,也可以每个小组采取完全相同的实验步骤)
(1)在桌上平放一个方木板,在方木板上铺上一张白纸,用图钉把白纸固定好。
(2)用图钉把橡皮筋的一端固定在板上的A点(A点的位置应该靠近顶端中点),在橡皮筋的另外一端拴上两条细绳,细绳的另外一端是绳套。
(3)用弹簧秤分别钩住绳套,互成角度地拉橡皮筋,使橡皮筋伸长,结点达到某一位置O。
(4)用铅笔记下O的位置和两条细绳的方向,分别读出两只弹簧秤的示数(在同一条件下)。
(5)用铅笔和三角板在白纸上从O点沿着两绳的方向画直线,按照一定的标度作出两个力F1和F2的图示。
(6)只用一只弹簧秤,通过细绳把橡皮筋的结点拉到相同的位置O点,读出弹簧秤的示数,记下细绳的方向,按同一标度作出这个力F的图示。
(7)探究这三个力的大小及方向的关系。
注意事项:①同一实验中的两只弹簧秤的选取方法是:将两只弹簧秤钩好后对拉,若两只弹簧秤在拉的过程中,读数相同,则可选,若不同,应另换,直至相同为止,使用时弹簧秤与板面平行。
②在满足合力不超过弹簧秤量程及橡皮条形变不超过弹性限度的条件下,应使拉力尽量大一些,以减小误差。
③画力的图示时,应选定恰当的标度,尽量使图画得大一些,但也不要太大而画出纸外。要严格按力的图示要求和几何作图法作出合力。
④在同一次实验中,橡皮条拉长的结点O位置一定要相同。
⑤由作图法得到的F和实际测量得到的F′,不可能完全符合,但在误差允许范围内可认为F和F′符合。
学生实验时,教师巡回指导当看到学生基本都做好之后(太慢的也不要总等,教师再加以引导,还要注意课时。)
(此后,可以由小组进行数据处理和讨论,教师在巡查的过程中,发现做的好和不够好的,选择具有代表性的小组,全班展示实验结论,期间其他组可以随时质疑和补充)
师:请同学们取下白纸,把实验器材整理好,然后仔细分析三个力的图示。大小有没有关系,是不是合力大小等于两个分力大小之和?
生:大小没有绝对的关系,合力的大小并不等于两个分力大小之和。
师:建议同学们把合力和分力的末端用虚线连接起来。
生1.虚线和原来的两个分力构成了一个四边形。
生2.好像是矩形(两个力成90°角的同学)
生3.好像是菱形。
生4.(兴奋地喊了起来)总结几组同学的实验结果,这个四边形应该是平行四边形。
师:(微笑)对,最为一般的结论是这两条虚线和两个分力组成的图形是平行四边形。
师:(继续分析)合力与两个分力处于平行四边形的什么位置?
生:合力在平行四边形的对角线上,两个分力为平行四边形的两条邻边。
师:平行四边形的对角线有两条,合力在哪一条上?
生:两个分力为邻边的之间的对角线上。
师:你能用自己的语言准确地描述合力与分力之间的关系吗?
生:两个力合成时,以表示这两个力的线段为邻边,这两个邻边之间的对角线就代表了合力的大小和方向。
师:(总结)这就是今天我们用自己设计的实验探究出的结论,这个结论叫做平行四边形定则。下面我们通过一个例题进一步加深对平行四边形定则的理解。
多媒体出示例题,学生默默读题并尝试解决例题
例题:力F1=45 N,方向水平向右,力F2=60 N,方向竖直向上。求这两个力合力的大小和方向。
师:请同学说一下自己的思路。
篇7:高一物理力的分解教案
是力的合成的逆预算,是根据力的作用效果,由力的平行四边形定则将一个已知力进行分解,所以平行四边行定则依然是本节的重点,而三角形法则是在平行四边形定则的基础上得到的,熟练应用矢量的运算方法并能解决实际问题是本节的难点.
教法建议
一、关于的教材分析和教法建议
是力的合成的逆预算,是求一个已知力的两个分力.在对已知力进行分解时对两个分力的方向的确定,是根据力的作用效果进行的.在前一节力的合成学习的基础上,学生对于运算规律的掌握会比较迅速,而难在是对于如何根据力的效果去分解力,课本上列举两种情况进行分析,一个是水平面上物体受到斜向拉,一个是斜面上物体所收到的重,具有典型范例作用,教师在讲解时注意从以下方面详细分析:
1、对合力特征的描述,如例题1中的几个关键性描述语句:水平面、斜向上方、拉力 ,与水平方向成 角,关于重力以及地面对物体的弹力、摩擦力可以暂时不必讨论,以免分散学生的注意力.
2、合力产生的分力效果,可以让学生从日常现象入手(如下图所示).由于物体的重力,产生了两个力的效果,一是橡皮筋被拉伸,一是木杆压靠在墙面上,教师可以让学生利用铅笔、橡皮筋,用手代替墙面体会一下铅笔重力的两个分效果.
3、分力大小计算书写规范.在计算时可以提前向学生讲述一些正弦和余弦的知识.
二、关于力的正交分解的教法建议:
篇8:高一物理《力的合成》教案
力的合成和分解
知识要点:
1、力的合成(1)满足平行四边形法则
(2)合力的大小由分力的大小和夹角决定
夹角越大, 合力越小 FFFFF121合(3)三角形法则
使下一个矢量的箭尾, 与前一个矢量的箭头相连, 从
i)当F2 = d时, 一组解 ii)当F2
④已知合力及两个分力的大小, 求两个分力的方向 i)F = F1 + F2 ii)F = F2-F1
篇9:高一物理《力的合成》教案
一、教学目标 1.利用实验归纳法,得出互成角度的两个力的合成遵循平行四边形定则,并能初步运用平行四边形定则求合力。2培养动手操作能力、物理思维能力和科学态度。
二、重点与难点分析 通过探索性实验,归纳出互成角度的两个力的合成遵循平行四边形定则。
三、教学器材 教师用器材:平行四边形定则实验器、钩码(12个)、细线若干、弹簧秤(3只)、橡皮筋(3条)、方木板(l块)、平行四边形定则演示器(2个)、投影(1套)、微机(l套)、三角板(2个)。学生用器材30套,每套包括:方木板(l块)、弹簧秤(2个)、橡皮筋(1条)、8开白纸(l张)、50cm细线(l根)、图钉(1个)、有刻度的三角板(2个)、记号笔(l支)、大铁夹(l个)。
四、主要教学过程 l.引入教学 「复习与提问」 在初中,我们学过“一个力产生的效果,与两个力共同作用产生的效果相同,这个力就叫做那两个力的合力,求两个力的合力叫做二力的合成。提问:已知同一直线上的两个力风、F。的大小分别为ZN、3N,如果民、F。的方向相同,那以它们的合力大小是多少?合力沿什么方向? 引导回答:SN,方向与民、F。的方向相同。进一步提问:如果民、F。的方向相反,那么它们的合力大小是多少?合力沿什么方向?(IN,方向与较大的那个力的方向相同。)(板书)同一直线上两个力的合力,与两个力的大小、方向两个因素有关。并讲述这就是初中所学的“同一直线上二力的合成。”(投影 1)在现实生活中,有这样的例子:两位同学沿不同方向共同用力提住一袋上石,解放军战士一人也能提住同一袋上石。(演示1)将橡皮筋一端固定在M点,用互成角度的两个力只、F共同作用,将橡皮筋的另一端拉到O点;如果我们只用一个力,也可以将橡皮筋的另一瑞拉到O点。如图
1、图2所示。一个力F产生的效果,与两个力几、F。共同作用产生的效果相同,这个力F就叫做那两个力几、F的合力,而那两个力几、F就叫这个力F的分力。求见、尼两个力的合力F,也叫做Th力的合成。如图3所示。与初中的二力合成不同的是,凤、F不在同一直线上,而是互成角度。这节课我们就来研究互成角度的两个力的合成(板书:1.5力的合成)[过渡〕同一直线上两个力的合力,跟两个力的大小、方向两个因素有关。那么,(板书)互成角度的两个力的合力跟两个力的哪些因素有关呢? 2.新课教学 提问: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 现在,请同学们用力的图示法将自己测量的分力和合力分别表示出来。提问:分力的大小分别等于多少?合力的大小等于多少? 进一步提问:由此看来,互成角度的两个力的合成,不能简单地利用代数方法相加减。那么合力与分力的大小、方向究竟有什么关系呢? 同学们仔细看看,O、A、C、B的位置关系有什么特点?
(停顿20秒,引导同学猜出)O、A、C、B好像是一个平行四边形的四个顶点。OC好像是这个平行四边形的对角线。教师解说:OC好像是这个平行四边形的对角线,这毕竟是一种猜测,究竟OC是不是这个平行四边形的对角钱呢?我们可以以OA、OB为邻边作平行四边形OACB,看平行四边形的对角线与OC是否重合。2)用两个三角板,以表示两个分力的有向线段OA、OB为邻边,用虚线作平行四边形OACB。(示范。强调邻边,利用两个三角极作平行四边形。)现在请同学们以自己所得的OA、OB为邻边,作平行四边形,并连接OA、OB之间的对角线。3)同学操作,教师指导,选出典型,投影讲评。4)比较平行四边形的对角线和合力,发现对角线与合力很接近。5)四组同学所得结果都是结论4),教师所得实验结果也是结论4),那么结论4)是不是普遍的呢? 6)经过前人们很多次的、精细的实验,最后确认,对角 线的长度、方向,跟合力的大小、方向一致,即对角线与合力重合,也就是说,对角线就表示几、Fz的合力。可见求互成角度的两个力的合力,木是简单地将两个力 相加减,而是(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钱就表示合力的大小和方向。这就是平行四边形定则。如图5所示。提问:有没有同学实验结果是对角线与合力相距比较远? 有这种情况很正常,一个规律的得出,是由很多人在很长时间里,进行了许多次实验,才能总结出来,并要经得起实践检验。因此,一个规律,并木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。现在我们就用平行四边形定则来求互成角度的两个力的合力。3.练习(略)4.小结(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。现在,就来观察一下合力与分力大小、方向的关系的动态情景。[电脑演示]合力F与两个分力F1、F2的大小的关系; 合力F与两个分力F1、F2的夹角的关系; [学生思考] 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?(2)对平行四边形定则的认识,是通过实验归纳法来完成的。实验归纳法的步骤是:提出问题~设计实验、进行实验、获取数据、进行数据分析~多次实验、归纳、总结~得出结论。5.作业(1)(略)(2)如图6所示,有12个质量相同的钩码,如图挂放。AO、OB的夹角为什么等于 90”? 6.教学说明 《力的合成》这一节课,我们一改传统教学中的“验证性”实验教学方式,采用“探索性”实验教学。让学生在自己原有“同一直线上两个力的合成”的知识基础上,通过“猜测、实验、归纳、总结”的完整过程,自己得出“不在同一直线上的两个力的合成”所遵循的“平行四边形定则”。与此同时,为了提高学生的学习品0质,我们还提出了方法目标和德育目标。让学生在建立“平行四边形定则”的过程中,体会到“实验归纳法”的一般原则。3.5 力的分解 教案 教学目标
一、知识与技能 1。认识力的分解与力的合成互为逆运算,都是“力的等效替代”的思想,满足力的平行四边形定则。2。了解力的分解具有惟一性的条件,掌握按力的效果进行力的分解的方法。
二、过程与方法 1。学生通过观察、实验理解力的等效性,学会用作图法和计算法处理问题,学习用数学工具解决物理问题的方法。
三、情感态度与价值观 1。学习和领会“等效 2。通过力的合成和分立统一的观点在物理学中教学重点 在具体问题中正确确根据平行四边形法则进行力的分解。 教学难点 1。力的分解具有惟一性的条件,正确确定分力的方向。 教学过程
一、提出问题 1。什么叫力的合成?2。如何求两个互成角度的力的合力?
二、新课教学
(一)力的分解 演示:在黑板上固定一块白色的硬纸板,再在硬纸板上固定一根黑色橡皮筋,在橡皮筋的另一端系上两个结,先用力F把结点拉到O点,记下O点的位置。问题:F1和F2共同作用的效果与F作用的效果是否相同?作用效果指什么?拉伸同样长度面而达到不同点是否为效果相同? 再用两个力F1和F2作用于结点,同样将绳结拉到O点。 思考:能否在O点再作用个数更多的不同的力,使它们的作用效果与F的作用效果相同呢? 学生:可以。 总结: 1。几个力,如果它们产生的效果跟原来一个力产生的效果相同,这几个力就叫做原来的那个力的分力。 2。求一个已知力的分力叫做力的分解。 3。力的分解是力的合成的逆运算,力的分解遵循平行四边形法则。 方法:把已知力作为平行四边形的对角线,平行四边形的邻边就是这个已知力的两个分力。 讨论: 1。如果两个是否惟一确定?2。同一个力的分解是否是惟一的? 总结:如果两个分力确定,相当分力确定,则合力 定力的作用效果,解的学习,感受对的意义。 替代”的思想。
于平行四边形两邻边确定,则合力是惟一确定的(对角线惟一确定)。 同一个力可分解成无数对大小、方向不同的分力,因为相同对角线的平行四边形可有无数个。如图所示 讨论:那么要使一个力的分解是惟一的,对两分力有什么要求? 得出:要使一个力的分解有惟一解有下列条件: ①已知两个分力方向。 ②已知一个分力大小和方向。 教师:在实际进行力的分解时,我们应根据力的作用效果进行分解。
(二)力的分解实例分析: 例1:放在水平面的物体受到一个斜向上的力F,F与水平方向成θ角,如图所示,试分解力F。 教师演示:取一块粘有厚海棉的木板,水平放在桌面上,海棉上放一铁块 学生观察:此时可看到海棉的凹陷。 提出问题:用一斜向上的力拉铁块,海棉凹陷程度会发生什么变化?让两名学生上来演示并观察结果。得出结论:此时观察到海棉凹陷程度变小,同时铁块向前运动。 分析:斜向上的拉力F产生两个效果:一是水平向前拉物体,二是竖直向上拉物体。所以根据力的作用效果可将F分解为沿水平方向的分力F1和沿竖直方向的分力F2,则力F1和F2的大小为:F1=Fcosθ,F2=Fsinθ。 拓展:如果将作用于物体上的力改为斜向下,你认为该力产生什么效果? 学生活动:用带有海棉的木块与铁块进行演示,并叙述力F产生的效果,然后据效果进行分解。 例2:将一个物体放在斜面上,物体受到竖直向下的重力,重力产生什么样的作用效果呢? 在前面实验的基础上,提出问题:如何演示重力在斜面上产生的效果? 学生演示分析得出结论:放在斜面上的物体产生两个效果。 效果一:使物体沿斜面下滑。效果二:使物体紧压斜面。学生活动:叫两名学生到前面据力的作用效果将重力进行分解,其他同学在下面进行。教师:指导学生在作图时注意的问题,力的分解图要作得大一些,容易观察。
三、小结 1。理解合力与分力的概念,及“等效替代”的物理思想 2。力的分解遵循平行四边形定则:力的分解和力的合成互为逆运算。 力的分解也遵守平行四边形定则,一个力分解为两个力时,以该力为对角线的平行四边形可以确定这两个分力,显然,共有一对角线的平行四边形有无数组,因此一个力可分解为无数组大小方向不同的分力。 3。力的分解应根据力的实际作用效果进行。 备注:力的分解是解决问题的一种手段,一个力应该怎样分解取决于解决问题的需要。
四、作业 课本P15 练习五
五、板书设计 1。求一个已知力的分力叫力的分解 力 2。力的分解遵守平行四边形法则 的 3。力的分解常根据力的作用效果进行分解 分 4。在下列条件下,力的分解有惟一解 解 ①已知两个力方向 ②已知一分力大小和方向 tanα=即F2=则 F2=10N×3.6cm1cm2=36N 解二:解析法 由三角形知识得:F2=F1+F2 2F1F22023022=36。1N F1202 ∴α=arctan3F230=33° 本题总结,巩固结论:当一个分力大小、方向都确定时,力的分解也是惟一的。F1=Gsinθ,F2=Gcosθ。 分析讨论: 当斜面倾角θ增大时,分析F1和F2如何变化? 随θ角的增大,F1增大,F2减小。
篇10:物理:《力的合成》教学设计
1.知识与技能
①掌握力的平行四边形法则;
②初步运用力的平行四边形法则求解共点力的合力;
③会用作图法求解两个共点力的合力;并能判断其合力随夹角的变化情况,掌握合力的变化范围。
2.过程与方法
①能够通过实验演示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培养学生动手操作能力。
3.情感态度与价值观
①在实验的过程中,掌握正确的方法,结果要符合实验数据;
②培养学生实事求是的求实精神;
③培养学生的物理思维能力和科学研究的态度。
二、教学重点难点分析
1.重点:本课的重点是通过实验归纳出力的平行四边形法则,这同时也是本章的重点。
2.难点:对物体进行简单的受力分析、通过作图法确定合力是本章的难点。
三、教学方法
1.关于矢量合成讲解的教法
本课的重点是通过实验归纳出力的平行四边形法则,这同时也是本章的重点.由于学生刚开始接触矢量的运算方法,在讲解中需要从学生能够感知和理解的日常现象和规律出发,理解合力的概念,从实验现象总结出力的合成规律,由于矢量的运算法则是矢量概念的核心内容,又是学习物理学的基础,对于初上高中的学生来说,是一个大的飞跃,因此教学时,教师需要注意规范性,但是不必操之过急,通过一定数量的题目强化学生对平行四边形定则的认识。
由于力的合成与分解的基础首先是对物体进行受力分析,在前面力的知识学习中,学生已经对单个力的分析过程有了比较清晰的认识,在知识的整合过程中,教师可以通过练习做好规范演示。
2.关于作图法求解几个共点力合力的教法
①在讲解用作图法求解共点力合力时,可以在复习力的图示法基础上,让学生加深矢量概念的理解,同时掌握矢量的计算法则。
②注意图示画法的规范性,在本节可以配合学生自主实验进行教学。
3.共点力概念讲解的教法
关于共点力的概念讲解时需要强调不仅作用在物体的同一点的力是共点力,力的作用线相交于一点的也叫共点力。注意平行力于共点力的区分(关于平行力的合成请参考扩展资料中的“平行力的合成与分解”),教师讲解示例中要避开这例问题。
四、教学工具
多媒体仪器(以视频方式演示实验等)教学设计过程:
五、教学过程
1.新课引入
由“曹冲称象”故事引入──等效替代思想
①通过对初中学过的单个力产生的效果,与两个力共同作用的效果相同,引出共点力、合力和分力的概念,同时出示教学图片,如:两个人抬水、一根细线和两根细线悬挂同一个物体。(图片可以参见多媒体素材中的图形图像)
②提问:已知同一个物体由一根细线悬挂或由两根细线悬挂,其效果怎么样?能否等效替代?(教师讲解时注意强调:‘述力的时候,要同时说明大小和方向,体现力的矢量性)
教师引导学生得到正确答案后,总结出“同一直线上二力合成”的规律:
物体受几个力共同作用,我们可以用一个力代替这几个力共同作用,其效果完全相同,这个力叫那几个力的合力。已知几个力,求它们的合力叫力的合成。
指明:
(1)同一直线上,方向相同的两个力的合力大小等于这两个力大小之和,方向跟这两个力的方向相同。
(2)同一直线上,方向相反的两个力的合力大小等于这两个力大小之差,合力的方向跟较大的力方向相同。
③提问、若两个力不在同一直线上时,其合力大小又是多少?合力的方向怎样?
教师出示投影和图片:两个学生抬水对比一个同学抬水,让学生考虑:一个力的效果与两个力的效果相同,考虑一下是否“合力总比分力大”?
2.新课教学
①演示1:将橡皮筋固定在A点,演示用两个力F1、F2拉动橡皮筋到O点,再演示用F力将橡皮筋拉到O点,对比两次演示结果,运用力的图示法将力的大小方向表示出来,为了让学生更好的获得和理解力的平行四边性法则,在实验前,教师可以设计F1、F2的大小为3N和4N,两个力的夹角为90度,这样数学计算比较简单,学生很容易会发现F1、F2和F的关系满足勾股定理,进而得到力的平行四边性定则,教师总结:两个互成角度的力的合力,可以用表示这两个力的线段作邻边,作平行四边形,所夹的对角线就表示合力的大小和方向。[来源:学科网]
如何进行力的合成呢?请同学看下面实验(多媒体展示和视频文件展示)[来源:学科网]
(1)把放木板固定在黑板上,用图钉把白纸定字再生放木块上。
(2)用图钉把橡皮条一端固定在A点,结点自然状态在O点,结点上系着细绳,细绳的另一端系着绳套。
(3)用两弹簧秤分别勾住绳索,互成角度地拉橡皮条,使结点到达O′点。让学生记下O′的位置,用铅笔和刻度尺在白纸上从O′点沿两条细纸的方向画线,记下F1、F2的力的大小。
(4)放开弹簧秤,使结点重新回到O点,再用一只弹簧秤,通过细绳把橡皮条的结点拉到O′,读出弹簧秤的示数F,记下细绳的方向,按同一标度作出F1、F2和F1的力的图示。
(5)用三角板以F1、F2为邻边作平行四边形,在误差范围内,F几乎是F1、F2为邻边的平行四边形的对角线。
经过前人们很多次的、精细的实验,最后确认,对角线的长度、方向、跟合力的大小、方向一致,即对角线与合力重合,也就是说,对角线就表示F1、F2的合力。
(6)指导学生进行分组实验
观察学生实验情况,数据处理,要求操作的规范,遵从实验结果,尽量把误差减小到最小。
要求同学用平行四边形法则作出F1与F2的合力,与实际合力对照,相距多远,差距大不大。
总结:可见互成角度的两个力的合成,不是简单的斤两个力相加减,而是用表示两个力的有向线段为邻边作平行四边形,这两邻边之间的对角线就表示合力的大小和方向。这就要平行四边形定则。以后我们还要利用这个定则进行速度、加速度等的合成,只要是矢量的合成、就遵从平行四边形定则。
如果在实验中,对角线与合力相距比较远,那就找一找原因,是否有错误操作,即使操作完全正确,也会有实验误差,也不会完全重合。
这种情况很正常,一个规律的得出要很多人在很长时间里,进行许多此实验才总结出来,并不是一次实验就能得到。
②运用平行四边形定则求互成角度的两个力的合力。
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。[来源:学.科.网]
解:选择某一标度,利用0.5cm的长度表示15N的力,作出力的平行四边形,用刻度尺量出对角线的长度L,利用F=15N×
教师要在黑板上板演示。
(1)巩固训练:(出示投影片)
两个力互成90°角,大小分别为45和60N,用作图法求出合力的大小和方向。
(2)如果是三个共点力作用在物体上,又如何求他们的合力呢?为什么可以这样求?
学生讨论会得到: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,直到把所有的力都合成进去,就得到其合力。因为每一次合成都遵从每两力与其合力产生共同效
即可求出。
果的思想,所以可以这样合成。
(3)请同学完成P13的思考与讨论。
提问,如果两个分力F1. F2,他们的夹角不定,求其合力的范围。(用作图法)
同学们用作图法得到:
Fmax=F1+F2(两力夹角为0°)
Fmin=F1-F2(两力夹角为180°,F合于大的方向一致)
夹角在0°──180°之间,后介于 Fmin与Fmax之间。
总结:1.两个供电力的合力大于等于二力之差,小于等于二力之和。
2.合力F可大于某一分力,也可以小于某一分力。
小结:互成角度的两个力的合力F与这两个力F1和F2是什么关系呢?
以F1和F2的力的图示为一组邻边做平行四边形,这个平行四边形的对角线就可以表示合力F的大小和方向。
改变两个力的夹角重做这个实验,可以看出,上述的用平行四边形的对角线来表示它们的合力都是成立的。
两个互成角度的力,它们的合力小于这两个力之和,大于这两个力之差。这两个力的夹角减小时合力增大。当两个力的夹角减小到0°时,两个力变为同一条直线上同方向的,合力等于二力之和。这两个力的夹角增大时,合力减小,夹角增大到180°时,这两个力变为同一直线上,方向相反,合力等于二力之差。所以,上一节我们所学的同一直线上二力的合成问题是今天所学的知识的特殊情况。
六、板书设计
第四节 力的合成
1.几个概念
(1)合力与分力:
注:合力与分力只是等效替代
(2)力的合成:求几个力的合力。
(3)共点力:作用在物体同一点或者作用线相交于同一点的几个力
2.同一直线上力的合成(1)两个分力方向相同 F=F1+F2
(2)两个分力方向相反 F =F2-F1
3.互成角度的力的合成 满足平行四边形定则
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