高中物理必修一：§34力的合成.doc

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1、高中物理必修一：§3.4力的合成教學(xué)目標(biāo)1、知識(shí)與技能1．理解力的合成和合力的概念。2．掌握力的平行四邊形定則，會(huì)用作圖法求共點(diǎn)力的合力。3．要求知道合力的大小與分力間夾角的關(guān)系。2、過(guò)程與方法1．學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、探索規(guī)律、歸納總結(jié)的研究問(wèn)題的方法。2．培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力、觀察能力、分析能力、協(xié)作能力、創(chuàng)新思維能力。3、情感、態(tài)度與價(jià)值觀學(xué)會(huì)應(yīng)用等效代替和控制變量的思維方法。教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)重點(diǎn)1．通過(guò)實(shí)例理解分力、合力、力的合成的概念。2．通過(guò)實(shí)驗(yàn)探索“力的合成”所遵循的法則。難點(diǎn)“平行四邊形定則”的理解。教學(xué)方法實(shí)驗(yàn)探索法、啟發(fā)式教學(xué)、歸納分析法。教

2、學(xué)準(zhǔn)備投影儀、投影片、平行四邊形定則演示器、鉤碼、三角板、方木板、白紙、彈簧秤（兩個(gè)）、橡皮條、細(xì)繩兩條、刻度尺、圖釘（幾個(gè)）。教學(xué)過(guò)程一、導(dǎo)入新課教師活動(dòng)：用多媒體展示圖片3-4-1，邊解釋如圖甲一個(gè)人用力F可以把一桶水慢慢地提起，圖乙是兩個(gè)人分別用F1、F2兩個(gè)力把同樣的一桶水慢慢地提起。那么力F的作用與F1、F2的共同作用有什么關(guān)系？圖3-4-1學(xué)生1：F的效果和F1、F2共同作用的效果是一樣的，都是把這桶水提起來(lái)。學(xué)生2：可以用F替代F1、F2，或者用F1、F2替代F。教師總結(jié)：很好，一個(gè)力產(chǎn)生的效果跟幾個(gè)力共同產(chǎn)生的效果相同，在實(shí)際問(wèn)題中就可以用這個(gè)力來(lái)

3、代替那幾個(gè)力，這就是力的等效代替。那么F與F1、F2之間又存在著什么樣的關(guān)系，遵循什么樣的規(guī)律呢？導(dǎo)入新課、板書課題：第四節(jié)力的合成二、進(jìn)行新課（一）力的合成教師指出：一個(gè)物體受到幾個(gè)力的共同作用效果與一個(gè)力對(duì)物體的作用的效果相同時(shí)，這個(gè)力就叫做那幾個(gè)力的合力，原來(lái)的那幾個(gè)力叫做分力。板書：求幾個(gè)力的合力的過(guò)程叫力的合成。（二）探究由分力求合力的方法教師活動(dòng)：提出問(wèn)題如何用一個(gè)力等效代替兩個(gè)互成角度的力呢？并引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行猜想討論。教師引導(dǎo)學(xué)生得出：先用兩個(gè)力作用在物體的同一點(diǎn)上，使它們產(chǎn)生一定的作用效果，如把橡皮筋一端固定，拉另一端到某一點(diǎn)O，再用一個(gè)力作用于同一

4、物體的同一點(diǎn)上，讓它產(chǎn)生與第一次的兩個(gè)力的作用效果相同，即也把橡皮筋拉到點(diǎn)O，記下各個(gè)力的大小、方向、畫出力的圖示，就能研究力之間的關(guān)系了。所需實(shí)驗(yàn)器材：方木板、白紙、彈簧秤兩個(gè)、橡皮條、細(xì)繩兩條、三角板、刻度尺、圖釘6個(gè)。教師活動(dòng)：指導(dǎo)學(xué)生首先設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟，然后巡視指導(dǎo)學(xué)生實(shí)驗(yàn)。學(xué)生活動(dòng)：根據(jù)實(shí)驗(yàn)方案、實(shí)驗(yàn)器材設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟，然后分工合作，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。（參考實(shí)驗(yàn)步驟可用多媒體投影）探究求兩個(gè)互成角度力的合力的實(shí)驗(yàn)步驟：1．把木板固定在黑板上，用圖釘把白紙固定在木板上。2．用圖釘把橡皮條一端固定在A點(diǎn)，結(jié)點(diǎn)自然狀態(tài)在O點(diǎn)，結(jié)點(diǎn)上系著細(xì)繩，細(xì)繩的另一端系著繩套。3．如圖

5、3-4-2用兩彈簧秤分別勾住繩套，互成角度地拉橡皮條，使結(jié)點(diǎn)到達(dá)O′點(diǎn)。讓學(xué)生記下O′的位置，用鉛筆和刻度尺在白紙上從O′點(diǎn)沿兩條細(xì)繩的方向畫線，并分別記下兩只彈簧秤的讀數(shù)F1和F2。4．放開(kāi)彈簧秤，使結(jié)點(diǎn)重新回到O點(diǎn)，如圖3-4-3所示再用一只彈簧秤，通過(guò)細(xì)繩把橡皮條的結(jié)點(diǎn)拉到O′，讀出彈簧秤的示數(shù)F，記下細(xì)繩的方向。如圖3-4-4按同一標(biāo)度作出F1、F2和F的力的圖示。5．觀察F1、F2、F圖示具有什么特點(diǎn)，相互之間有什么聯(lián)系？嘗試用三角板以F1、F2為鄰邊利用刻度尺和三角尺作平行四邊形，過(guò)O點(diǎn)畫平行四邊形的對(duì)角線，做出合力F′的圖示。圖3-4-2圖3-4-3

6、圖3-4-46．改變F1和F2的夾角和大小，再做兩次。得出結(jié)論：合力F不能簡(jiǎn)單地用F1和F2的代數(shù)和表示。F和F′基本重合，在誤差范圍內(nèi)，F(xiàn)幾乎是F1、F2為鄰邊的平行四邊形的對(duì)角線。教師提問(wèn)：為什么兩次都要把結(jié)點(diǎn)拉到同一位置？學(xué)生回答：保證兩次拉力的效果相同。教師提問(wèn)：拉動(dòng)橡皮筋時(shí)，兩只彈簧秤與木板不平行可以嗎？學(xué)生回答：不可以，兩只彈簧秤的拉力將大于兩只彈簧秤與木板平行時(shí)的拉力。教師總結(jié)：仔細(xì)觀察發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過(guò)前人很多次的、精細(xì)的實(shí)驗(yàn)，最后確認(rèn)，對(duì)角線的長(zhǎng)度、方向、跟合力的大小、方向一致，即對(duì)角線與合力重合，也就是說(shuō)，對(duì)角線就表示F1、F2的合力。因此求兩個(gè)共點(diǎn)力

7、的合力時(shí)，不是簡(jiǎn)單的將兩個(gè)力相加減，而是用表示兩個(gè)力的有向線段F1和F2為鄰邊作平行四邊形，這兩鄰邊之間的對(duì)角線就表示合力F的大小和方向，這就是平行四邊形定則。板書：兩個(gè)力合成時(shí)，以表示這兩個(gè)力的線段為鄰邊作平行四邊形，這兩個(gè)鄰邊之間的對(duì)角線就表示合力的大小和方向，這個(gè)法則就叫平行四邊形定則。師生共同討論：兩個(gè)共點(diǎn)力的合力與二力夾角的關(guān)系。1．夾角為0°（作用在同一直線上且方向相同）時(shí)：F=F1+F2，F(xiàn)的方向與F1、F2的方向相同。2．夾角為180°（作用在同一直線上且方向相反）時(shí)：F=

8、F1-F2

9、，F(xiàn)的方向與兩個(gè)力中較大的那個(gè)力方向相同。兩個(gè)共點(diǎn)力的合力的大

10、小范圍：大