力的合成教学设计

上海市三林中学物理组第二章B力的合成教学目标要求1．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。2．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；3．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重点：是通过实验归纳出力的平行四边形法则，教学难点：对物体进行简单的受力分析、通过作图法确定合力课时安排：1课时教学媒体：多媒体教学模式和方法：教学过程：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上海市三林中学物理组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．探究活动关于“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反馈矫正例题1——分析物体的受力平衡如图所示，质量为的汽车拉着质量为的拖车在水平地面上匀速前进，汽车的牵引力为．（1）画出汽车与拖车整体的受力示意图．（2）画出拖车的受力示意图，并指各力的反作用力作用在什么物体上？拖车受几对平衡力？上海市三林中学物理组解析：1）如图所示（a）所示C为汽车与拖车整体的重心，有四个力作用于C：重力）地面支持弹力、牵引力、滑动摩擦力．、是两对平衡力．（2）如图（b）所示，拖车受四个力：重力、地面支持力、拉力、滑动摩擦力，四个力的反作用力分别作用于地球、地面、汽车、地面上．拖车受两对平衡力：、．点拨：汽车所受牵引力，来源于其发动机通过传动装置使后面的驱动轮旋转，驱动轮与地面接触处相对地面有瞬时向后（车行进的反向）运动趋势，故地面给车轮向前的静摩擦力作用．所以牵引力在性质上属摩擦力．典型例题2——关于物体的受力分析如图所示，斜靠在墙角的木板质量为，板上放一质量为的重物，板与重物均处于静止状态．试分别做出板与重物整体系统、板、重物的受力示意图．解析：如图（a）所示，整体受五个力：重力，支持弹力、，静摩擦力、．上海市三林中学物理组如图（b）所示，（隔离出的板受七个力：重力，弹力、、，静摩擦力、、）．如图（c）所示，重物受三个力：重力，支持弹力，静摩擦力．点拨：板与重物相互作用的两对作用力和反作用力、属于系统的内力．隔离出板和重物后，则分别变成孤立物体的“外力”了．例题3——关于力的合成如图所示，两条相同的橡皮绳、，开始夹角，在点吊一重的物体后，结点恰好位于圆心．今将、分别沿圆周向两边移至、，使．欲使结点仍在圆心处，则此时结点处应挂多重的物体？解析：当、夹角为吊重重物时，一条橡皮绳产生的向上弹力若为，则两条产生的合力与平衡．故．当、夹角为时，橡皮条伸长不变，每条产生的弹力仍为，此时两条产生的向上合力．故应挂重的重物即可．点拨：两个分力大小不变，它们的夹角由逐渐增大到时，其合力逐渐变小；本题中合力将由逐渐减小到0拓展创新上海市三林中学物理组一、选择题1、关于共点力，下列说法中正确的是（）A、作用在一个物体上的两个力，如果大小相等，方向相反，这两力是共点力B、作用在一个物体上的两个力，如果是一对平衡力，则这两力是共点力C、作用在一个物体的几个力，如果它们的作用点在同一点上，则这几个力是共点力D、作用在一个物体的几个力，如果它们力的作用线汇交于同一点，则这几个力是共点力2、大小不变的两个共点力的合力为，则（）A、合力一定大于任一个分力B、合力的大小既可等于，也可等于C、合力有可能小于任一个分力D、合力的大小随间夹角增大而减小3、大小分别为和的两个力，同时作用在一个物体上，对于合力大小的估计，正确的是（）A、B、C、D、4、物体受共点力作用而做匀速直线运动，则这三个力可能是（）A、B、C、D、二、填空题1、两个互成角度的共点力的合成用定则．具体做法是把表示这两个力的线段作为，将这两邻边所夹的对角线作为．2、两个共点力的合力最大为，最小为，则这两个力的大小分别为和．若这两个力的夹角是，则合力的大小为．3、如图所示，表示合力与两力夹角的关系图线，则这两个分力大小分别为与．上海市三林中学物理组4、已知两个力的大小分别为和，用作图法求出这两个力互成几种情况下的合力．答案：一、选择题1、BCD2、BCD3、D4、B二、填空题1、平行四边形；平行四边形的两条邻边；合力的大小与方向2、；；3、；4、略教学反思一、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．