《力的合成》教学设计12
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教学设计
学科 物理 年级 高一 课题 第三章第四节 力的合成
实验器材 水桶、方木板一块、白纸、弹簧测力计两个、橡皮条、细绳套、三角板、刻度尺、图钉、铅笔、电脑、投影仪、实物展台。
教学特点和
目标 一、教学目标:
(1)、知识与技能:
1、从等效的角度理解力的合成、合力与分力的概念。
2、理解力的平行四边形定则。
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。
(2)、过程与方法:
1、在学习合力、分力、力的合成等知识的过程中,学习“等效替代”的方法。
2、在“探究求合力的方法”的实验过程中,初步学会“科学猜想、设计实验、分析验证、归纳总结”的科学探究方法,提高动手操作能力、观察分析能力和归纳总结能力。
(3)、情感态度与价值观:
1、培养学生交流的能力、团结合作精神,激发学生的学习兴趣。
2、体会在科学探究中即要大胆猜想,又要严谨求证。
二、教学重难点:
重点:探究力的合成所遵循的平行四边形定则。
难点:在等效的基础上理解平行四边形定则。
三、教法学法:
教法:引导启发,以实验探究为主,讲授法为辅。
学法:主动探究,互相协作,分析讨论,归纳总结。
四、教学用具:
水桶、方木板一块、白纸、弹簧测力计两个、橡皮条、细绳套、三角板、刻度尺、图钉、铅笔
教
学
设
计 五、教学过程:
(一)新课导入:
1、由演示学生提水的实验,体会一个力的作用效果与两个或多个力的作用效果相同,激发学生学习兴趣,引导学生体会等效替换的观点。
2、引导学生思考:生活中还有哪些例子可以说明同样的问题 ?
启发引导学生指出这些例子的共性,得出合力与分力的概念。
(二)新课教学
1、同一直线上二力的合成(回顾初中所学):
学生思考并回答结论:
1)同向相加,大小F =F1+F2,方向与两力方向相同。
2)反向相减,大小F =|F1-F2|,方向与较大力的方向相同。
2、教师提出问题:不在同一直线上的两个力的合力是直接求和吗?
学生上台演示实验:
1)让两个提钩码的弹簧秤有一定的夹角,记录各自读数
2)用一个弹簧秤提起钩码,记录读数。
引导学生思考并得出结论:当两个力方向互成角度时,合力大小不再等于两分力大小之和。 即 F≠F1+F2 。
3、实验:探究求合力的方法,即探究力的合成遵循的规律。
1)教师告诉学生有关器材以及实验目的。
2)学生独立设计求合力的实验探究方案,然后小组交流,形成小组的设计方案。 学生展示方案,教师引导学生补充与完善方案。
3)设计方案时,引导学生应注意解决以下问题:
①怎样使合力F的单独作用效果与两分力F1、F2共同作用的效果相同?
②如何确定F1、F2及F的大小和方向?
③怎样直观简洁的同时描述力的大小和方向?
④实验应记录些什么?
4)分组进行实验:教师巡视指导。
在实验结果的处理时,结合力的图示,引导学生一起讨论如何找到合力与分力间的关系。“建议用虚线的箭头端分别与两个合力的箭头端相连接”等话语突破学生的思维障碍。
学生提出猜想并验证是否为平行四边形。
小组内另外测量两组数据,验证探究的结果是否正确。
5)教师和学生一起归纳总结,得出求合力的方法:平行四边形定则。
提问:请同学们用准确而又简洁的语言表述平行四边形定则。
4、例题:力F1=45 N,方向水平向右,力F2=60 N,方向竖直向上。用力的图示法求这两个力合力的大小和方向。
引导学生规范作图,培养学生科学严谨的作图习惯 。
这两个力的合力F 的大小和方向能否用其它的方法求?如何求?
学生思考回答:可以用直角三角形的边角关系求解。然后计算得出。
多种方法的运用,有利于开阔同学解题思路。
5、思考讨论:在两个分力大小不变的情况下,改变两个分力的夹角,
①合力F的大小和方向随着F1、F2的夹角变化而如何变化?
②什么情况下合力最大?最大值为多大?什么情况下合力最小?最小值为多大?
教师演示自制教具,学生得出结论。
教师再通过几何画板课件演示,加强结论理解。
结论:合力与分力的夹角的关系:
①合力随着θ的增大而减小。
②当θ=0°时,F有最大值Fmax=F1+F2
当θ= 180°时,F有最小值Fmin=F1-F2
③合力F既可以大于,也可以等于或小于原来的任意一个分力.
范围:| F1-F2 | ≤ F ≤ F1+F2
6、力的合成的平行四边形定则是不是在任何情况下都能用?有没有适用的条件?
阅读书本 “共点力”,在阅读的时候注意这样几个问题:
①什么样的力是共点力?下图哪些力是为共点力?
②你认为掌握共点力概念时应该注意什么问题?
③力的合成的平行四边形定则有没有适用条件,如果有,适用条件是什么?
教师归纳总结。力的合成的平行四边形定则只适用于共点力。
六、课堂小结:
(一)、学习效果检测
☆关于合力与分力关系的理解
1.两个共点力F1、F2的合力为F,下列说法中正确的是( )
A.合力F一定大于任一个分力
B.合力的大小既可等于F1,也可等于F2
C.合力F有可能小于任一个分力
D.合力F的大小随F1、F2间的夹角增大而减小
☆关于实验方法步骤的理解:
2. 在验证力的平行四边形定则实验中,下列操作错误的是( )
A、同一次实验中,O点位置允许变动。
B、实验中,弹簧秤必须保持与木板平行,读数时视线要正对弹簧秤刻度。
C、实验中,先将其中一个弹簧秤沿某一方向拉到最大量程,然后只需调节另一弹簧秤的大小和方向,把橡皮条的一端拉到O点。
D、实验中两弹簧秤的示数必须相同。
(二)、学生自评总结:
1、一种方法: 等效替代:分力 合力
2、一次经历:科学探究的过程:
3、一个定则:平行四边形定则
4、一种精神:团结协作
七、布置作业:教材第64页“问题与练习”第2、3题
探究作业:过去学过的知识有哪些用到了等效替代的思想。
八、板书设计:
第四节 力的合成
(一)力的合成
1 .等效替代法
2 .分力 合力:
3 .力的合成:
(二)共点力的平行四边形定则
1.实验探究求合力
2.力的合成法则----平行四边形定则
3.合力和两个分力间夹角的关系
4.共点力
九、课后反思:力的合成的平行四边形定则是初学者很难跨越的一个台阶,教学中,教师是一个引导者,结合学生原有的认知水平来分析问题,使学生在学习过程中感觉自然,水到渠成。同时在教学中应充分发挥学生积极性和主动性,培养学生各方面的能力。
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