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课 题 |
力的合成 |
课型 |
新知识课 |
课 时 |
1 |
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设计项目 |
设计内容 |
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教学目标 |
1知识目标：使学生从力的等效性理解合力及力的合成的概念;
通过演示试验合学生理解平行四边形定则，会用作图法求共点力的合力;
通过计算机多媒体教学使学生知道合力的大小与分力夹角的关系;
使学生矢量和标量的含义及区别。
2能力目标：培养学生学习物理学中常用的实验、探索、总结规律的研究问题的方法
3情感目标：培养学生学习兴趣及热爱科学的情感。
4科学思想：培养学生科学的探索精神。 |
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教学重点 |
平行四边形定则、合力与分力的关系、各种能力的培养 |
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教学难点 |
合力与分力的关系、各种能力的培养 |
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教学方法 |
启发、讨论、演示探索法 |
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教学用具 |
力的合成演示器(自制)、合力与分力角度演示器(自制)、多媒体教学网络、计算机 |
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教师活动 |
教学过程 |
学生活动 |
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导入新课
举 例
实际操作
引 导
教师总结
引 导 |
在以前的学习中我们已经学习了重力，弹力和摩擦力。我们发现在现实生活中，我们要研究的物体，它的受力情况通常不是只受一个力，而是受两个或两个以上的力。比如说两个人提水桶和一个人提水桶。
同学们同时从左面和右面推桌子而桌子不动，和不受力的运动状态一致。
同桌同时向前推动桌子，和一个人向前推动桌子，效果是一样的。运动状态发生了改变。
可见有时力产生的效果是一致的。等效概念的提出。
给出合力的概念：
如果一个力产生的效果，与两个力共同作用产生的效果，这个力就叫做那两个力的合力，求两个合力叫做二力的合成。
在受力分析中我们曾说过我们一般研究的力，它们的作用点作用在物体的同一点，或者它们的作用线相交于一点，即是我们所说的共点力。
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学生思考复习
学生操作
学生总结
学生总结 |
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教具演示
引 导
组织讨论
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1．面用试验来研究共点力的合成
(演示1)
将弹簧秤的一端固定在磁性黑板加一端扎上两根细绳，细绳通过滑轮两组砝码(使用磁座滑轮可任意改变拉力的方向)。装置如图。
调整细绳的角度，使橡皮筋在水平方向保持平衡。记下结点的位置O，并画出两个力的图示。
O
改用一条细绳，一组砝码沿水平方向拉橡皮筋，调整砝码数量使橡皮筋的结点仍拉至O点。如图所示。
O
因为后一个力的对橡皮筋的作用效果跟前二个力的共同作用完全相同，可认为该力是前二个力的的合力。画出合力的图示。
以前面两个的力的图示为邻边构成平行四边形，作出过O点的对角线。
请讨论，力的合成是依照什么原则呢?
如果此对角线在误差范围内与合力的图示重合。即可说明两个共点力合成符合平行四边形法则。
(可以改变分力的大小和方向，重复实验)
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学生思考演示内容及可能的步骤
学生观看
分组讨论
学生总结
分组讨论
学生总结
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教师活动 |
教学过程 |
学生活动 |
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教师阐述
教具演示
教师总结
组织讨论
板 书
多媒体应用
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2．多个力的合成。
通过上述分析我们知道，任何两个共点力均可以用平行四边形定则求出其合力。因此对多个共点力的合成，我们可以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，最后得到的结果就是这些力的合力。
3．合力F与F1和F2的夹角的关系
(演示2)
A B
C D
把四个边之间用螺丝的四边形拿出来，因为边与边之间是用螺丝连接的，所以四边形的形状可以随意改变，中间用一个有长度单位的硬尺连接对角线BC。随着平行四边形形状的改变，对角线的长度也随着改变。
从中可以，总结出合力F与F1和F2的夹角的关系。
如图
B
A D
C
及其它结论
那么同学都总结出什么结论了呢?
|F1-F2|<F<|F1+F2|
夹角为0时，F=F1+F2，F的方向与F1及F2同向
夹角为180时，F=F1-F2，F的方向与F1及F2中较大的力同向。
电脑演示(1)
用VB制作，在直角坐标系下，两个分力的大小和角度可以人为设定，电脑自动画出合力大小及角度。并且三个力以自动转动360度，使同学观察各种情况。
由此总结更细致的结论 |
认真观看并思考
分组讨论
思考总结 |
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板 书
多媒体应用
板书
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保持F1，F2大小不变，夹角越大，合力F越小。
如果F1=F2，且夹角为120度时，F=F1=F2
三个力可以组成一个闭合的三角形，并且适用于三角形三边的知识，两边之和大于第三边等。
电脑演示(2)
多个力的合成
在前面的研究中可以看出，合力F的数值与F1及F2的数值关系不遵守代数运算法则，而是遵守平行四边形定则
那么我们想一想力与温度，长度有什么不同之处呢?
4．矢量与标量
矢量：在物理学中，有大小，有方向，又遵守平行四边形定则的物理量叫做矢量。
力，速度等
标量：在物理学中，只有大小，没有方向的物理量叫做标量。
长度，质量，时间，温度，能量等 |
思考总结
思考并回答
学生总结
学生对照
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讨 论 |
已知一个物体受三个共点力分别为5N，8N，14N，则它们的合力大小可能是多少? |
讨论并回答 |
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小 结 |
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，而是遵守平行四边形定则。即合力F的大小不仅取决于两个分力的大小，还取决于两个分力的夹角。 |
学生回答 |
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巩固练习 |
见微机 |
学生解答 |
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作 业 |
复习本课文，预习下一节 |
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板 书
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第一章 力
第四节 力的合成
一、合力，力的合成，共点力
二、平行四边形定则
1．|F1-F2|<F<|F1+F2|
2．保持F1，F2大小不变，夹角越大，合力F越小。
3．如果F1=F2，且夹角为120度时，F=F1=F2
4．三个力可以组成一个闭合的三角形。
三、矢量与标量
1． 矢量：又有大小和方向，遵守平行四边形定则
2． 标量：只有大小，没有方向 |
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