高一物理第5單元力的合成教案

第5單元：力的合成 教學目標： 一、知識目標 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，會用作圖法求共點力的合力。 3、要求知道合力的大小與分力間夾角的關(guān)系。 二、能力目標： 培養(yǎng)學生動手能力、物理思維能力 三、德育目標： 在實驗的過程中，掌握正確的方法，結(jié)果要符合實驗數(shù)據(jù)，培養(yǎng)學生實事求是的求實精神。 教學重點： （1）理解合力與分力的關(guān)系 （2）力的平行四邊形定則 教學難點： 合力的大小與分力間夾角的關(guān)系 教學方法： 實驗歸納法 教學用具： 平行四邊形定則演示器、鉤碼、彈簧秤、細線、三角板 學生每兩人一組：方木板、白紙、彈簧秤（兩個）、橡皮條、細繩兩條、三角板、刻度尺、圖釘（幾個） 課時安排： 1課時教學步驟：一、導入新課 如圖甲，一個力用力F可以把一筒水慢慢地提起，圖乙是兩個人分別用F1、F2兩個力把同樣的一筒水慢慢地提起。那么力F的作用效果與F1、F2的共同作用的效果如何？ 學生：效果是一樣的。 老師：那么力F就叫做F1與F2的合力，如果我們要求F1和F2的合力，就叫力的合成。我們這節(jié)課就來學習力的合成符合什么規(guī)律。 二、新課教學 （一）用投影片出示本節(jié)課的學習目標 1、知道共點力的概念 2、知道合力和分力是從力的效果的角度區(qū)分 3、掌握平行四邊形定則，它是力的合成的基本法則 4、會用圖示法求共點力的合力 5、知道矢量和標量的概念，知道它們有不同的運算規(guī)則。 （二）學習目標完成過程 1、請同學閱讀P12，回答下列問題（出示投影片） （1）一個力作用在物體上產(chǎn)生的與幾個力共同作用在物體上的一樣，那這個力就是這個力的。 （2）如果幾個力都作用在物體的同一點，或者它們的 相交于同一點，這幾個力叫做共點力。 2、如何進行力的合成呢？請同學看下面實驗（請一位同學上講臺幫忙） （1）把放木板固定在黑板上，用圖釘把白紙定字再生放木塊上。 （2）用圖釘把橡皮條一端固定在A點，結(jié)點自然狀態(tài)在O點，結(jié)點上系著細繩，細繩的另一端系著繩套。 （3）用兩彈簧秤分別勾住繩索，互成角度地拉橡皮條，使結(jié)點到達O點。讓學生記下O的位置，用鉛筆和刻度尺在白紙上從O點沿兩條細紙的方向畫線，記下F1、F2的力的大小。 （4）放開彈簧秤，使結(jié)點重新回到O點，再用一只彈簧秤，通過細繩把橡皮條的結(jié)點拉到O，讀出彈簧秤的示數(shù)F，記下細繩的方向，按同一標度作出F1、F2和F1的力的圖示。 （5）用三角板以F1、F2為鄰邊作平行四邊形，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角線。 經(jīng)過前人們很多次的、精細的實驗，最后確認，對角線的長度、方向、跟合力的大小、方向一致，即對角線與合力重合，也就是說，對角線就表示F1、F2的合力。 （6）指導學生進行分組實驗 觀察學生實驗情況，數(shù)據(jù)處理，要求操作的規(guī)范，遵從實驗結(jié)果，盡量把誤差減小到最小。 要求同學用平行四邊形法則作出F1與F2的合力，與實際合力對照，相距多遠，差距大不大。 總結(jié)：可見互成角度的兩個力的合成，不是簡單的斤兩個力相加減，而是用表示兩個力的有向線段為鄰邊作平行四邊形，這兩鄰邊之間的對角線就表示合力的大小和方向。這就要平行四邊形定則。以后我們還要利用這個定則進行速度、加速度等的合成，只要是矢量的合成、就遵從平行四邊形定則。 如果在實驗中，對角線與合力相距比較遠，那就找一找原因，是否有錯誤操作，即使操作完全正確，也會有實驗誤差，也不會完全重合。 這種情況很正常，一個規(guī)律的得出要很多人在很長時間里，進行許多此實驗才總結(jié)出來，并不是一次實驗就能得到。 3、運用平行四邊形定則求互成角度的兩個力的合力。 例：力F145N，方向水平向右。力F260N，方向豎直向上，用作圖法求解合力F的大小和方向。 解：選擇某一標度，利用0.5cm的長度表示15N的力，作出力的平行四邊形，用刻度尺量出對角線的長度L，利用F15N 即可求出。 教師要在黑板上板演示。 （1）鞏固訓練：（出示投影片） 兩個力互成30角，大小分別為90N和120N，用作圖法求出合力的大小和方向。 （2）如果是三個共點力作用在物體上，又如何求他們的合力呢？為什么可以這樣求？ 學生討論會得到：先求出任意兩個力的合力，再求出這個合力跟第三個力的合力，直到把所有的力都合成進去，就得到其合力。因為每一次合成都遵從每兩力與其合力產(chǎn)生共同效果的思想，所以可以這樣合成。 （3）請同學完成P13的思考與討論。 提問，如果兩個分力F1、F2，他們的夾角不定，求其合力的范圍。（用作圖法） 同學們用作圖法得到：Fmax=F1+F2(兩力夾角為0)Fmin=F1F2（兩力夾角為180，F(xiàn)合于大的方向一致）夾角在0180之間，后介于Fmin與Fmax之間。 總結(jié)：1、兩個供電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。 三、小結(jié) 這節(jié)課主要掌握利用平行四邊形定則，用作圖法求兩共點力的合力，并且用作圖法得出兩力夾角不定的情況下，F(xiàn)合取值范圍，我們下課后要多動手練習，掌握這種方法。 四、作業(yè) 1、P14 3、4 2、有F15N，F(xiàn)28N，F(xiàn)310N，他們之間的夾角可以任意改變，求他們的最大合力和最小合力。 五、板書設計1、 2、力的合成遵循平行四邊形。用心 愛心 專心