力合成教学设计(精选6篇)由刀豆文库小编整理,希望给你工作、学习、生活带来方便,猜你可能喜欢“二力合成教学设计”。
第1篇:《力的合成》教学设计
《力的合成》教学设计
教材分析:
1、合力与分力。
力的合成是为以后综合受力分析准备的一节课。求解力的合成所采用的是等效替换的方法。要通过多个实例来分析说明一个力的作用效果可以和多个力的作用效果相同,一个力与作用效果相同的多个力是可以等效代换的。
合力与分力的等效代换的关系学生不易理解,是个教学难点。应该让学生知道,在力的合成中,分力是实际存在的,每个分力都应该有施力物体,而合力则是设想的但有实际意义的力。
2、力的平行四边形定则
在第一章的学习中学生已初步接触了位移矢量合成问题。教学中应该在复习同一直线力的合成的基础上,再转入互成角度力的合成问题。力的平行四边形定则是在学生式实验的基础上总结出来的,因此,指导学生做好实验并得出结果,这是教学的重点。教师要指导学生通过设计好的实验做实验,用力的图示法画出合力、分力,比较合力、分力的大小和方向关系,让学生清楚看到合力不等于分力的代数和。教师再让学生根据合力、分力的图示,猜想合力、分力的关系。在得出合力、两分力间的关系符合平行四边形定则的猜想后,让每一位同学都做出平行四边形,看合力是否与平行四边形的对角线是否重合,并展示同学的实验结果,逐步建立力的合成的平行四边形定则。
由于学生对矢量运算的平行四边形定则理解不深,容易按照标量运算来想问题。如:可能认为合力一定大于分力或合力至少大于一个分力,求合力也容易忘记方向。因此教师采用相应的计算机课件来动态模拟两个分力大小一定时,合力的大小和方向如何随分力夹角的变化而变化。
本节课的教学难点和重点应该是实验的操作过程,一定让学生在动手实验的基础上得出力的合成法则——即平行四边形定则,这样才能使学生在掌握这个问题上能够深刻地理解并能够在实验中锻炼能力。实验中可能有的学生不能的出正确结果,应该鼓励学生并在课后帮助学生寻找原因,提高学生实验的积极性和信心。
3、共点力。
共点力的教学重点是利用实例让学生区分共点力和非共点力,在此基础上建立共点力图景。教学目标:
一、知识与技能
1、理解合力、分力、力的合成、共点力的概念。
2、掌握平行四边形定则,会用平行四边形定则求合力。
3、理解力的合成的本质是从作用效果相等的角度进行力的等效替代。
二、过程与方法
1、通过学习合力和分力的概念,了解物理学常用的方法——等效替代法。
2、通过探索性实验,初步认识科学探索的基本过程和意义。
3、让学生在寻求规律的过程中体会到学习的乐趣。
三、情感态度和价值观
1、培养学生动手操作的能力和实验能力。
2、培养学生交流合作的精神,在交流合作中发展能力,并形成良好的学习习惯和学习方法。
3、通过力的等效替代,培养学生的物理思维能力,同时领会科学探究严谨、务实的精神和态度。教学重点:
1、合力和分力的关系。
2、平行四边形定则及其应用。教学难点:
1、合力和分力的等效替代关系。
2、通过探索性实验,归纳互成角度的两个力的合成遵循平行四边形定则。教具准备:
多媒体课件 投影仪 学生分组实验器材:木板 白纸 图钉 橡皮筋 弹簧秤(两只)三角板 铅笔
课时安排:1课时 教学过程设计:
一、引入教学 [复习与回顾] 回顾什么是力的作用效果。举出力的作用效果相同的事例。回顾同一直线上两个力的合力的大小与方向与分力的关系。[演示实验] 将橡皮筋一端固定在M点,用互成角度的两个力F1,F2共同作用,将橡皮筋一端拉到O点如图所示;用一个力F将橡皮筋拉到点O如图所示。两次力的作用效果相同。
引导学生得出一个力F产生的效果与两个力F1、F2共同产生的效果相同,这个力F就叫做那两个力F1、F2的合力,而那两个力F1、F2叫做这个力F的合力。求两个力的合力叫力的合成。
与初中不同的是,不在同一直线上而是互成角度的。
同一直线上两个力的合力的大小与方向,与两个分力的大小、方向两个因素有关。那么互成角度的两个力的合力跟两个分力的哪些因素有关呢?
二、新课教学
(一)力的合成通过实验来完成这个问题。
让学生明确如何确定两个分力与合力的大小与方向(弹簧秤测量力的大小,力沿细绳的方向)[指导学生进行实验]
1、弹簧秤的正确使用。
2、明确实验时两个人的分工。
3、确定合力和分力的大小、方向。
4、让学生明确如何才能使合力与分力的作用效果。[视察学生的实验情况] [数据处理]
1、用力的图示法分别表示合力和分力。(强调力的图示的注意事项)
用投影仪展示一些学生的结果。让学生明白,互成角度的两个力的合成,不是简单的相加减的关系。
2、引导学生猜想合力与分力到底有什么样的关系。
学生回猜想好像与平行四边形有关,合力好像是平行四边形的对角线。
3、教师指导学生用三角板做出平行四边形,来证实自己的猜想是否正确。用投影仪展示一些学生的结果。
4、比较平行四边形的对角线和合力,发现对角线和合力很接近。
5、教师说明:经过前人的多次精确实验确认,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,也就是说对角线就表示合力。
可见求互成角度两个力的合力,不是简单的将两个力相加减,而是用表示两个力的有向线段为邻边作平行四边形,这两个邻边之间的对角线就表示合力的大小和方向,这就是力的平行四边形定则。[练习] 用平行四边形定则求合力。例题(略)[电脑演示]
1、合力与两个分力的大小关系。
2、合力与两个分力的夹角关系。[学生思考]
1、如果两个分力的大小分别为F1、F2,两个分力间的夹角为θ,当θ=00时,它们的合力为多少?当θ=1800时,它们的合力又为多少?合力的大小范围为多少?
2、如果是三个力或三个以上的力,如何求合力?
(二)、共点力
指导学生阅读课本上有关共点力的知识,阅读时注意以下的问题:
1、什么是共点力?
2、掌握共点力的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?(这部分知识相对简单,可以通过自学提高学生的自学能力和阅读能力)
三、布置作业(略)
四、板书设计
1、一个力F产生的效果与两个力F1、F2共同产生的效果相同,这个力F就叫做那两个力F1、F2的合力,而那两个力F1、F2叫做这个力F的合力。求两个力的合力叫力的合成。
2、用表示两个力的有向线段为邻边作平行四边形,这两个邻边之间的对角线就表示合力的大小和方向,这就是力的平行四边形定则。
第2篇:力的合成——教学设计
第四节 力的合成 指导思想与理论依据
本节教学根据课程的三维目标要求,突出培养学生实验探究能力,把本节课设计为实验探究式教学方式。在完成认知的过程中,通过提水桶实例感悟身边的物理学,通过实验探究发展学生的好奇心与求知欲,培养科学探索兴趣,培养勇于创新、实事求是的科学态度与科学精神。
教学背景
(一)本节教材分析
在学生了解力的概念和常见力的基础上,研究多个力的合力问题,它是前几节内容的深化,依据等效思想给出合力与分力概念,并通过实验探究推理归纳出矢量运算普遍遵守的法则——平行四边形定则,使学生对矢量和标量认识得以完善。矢量运算始终贯穿在高中物理知识内容的全过程中,具有基础性和预备性.为以后学习速度、加速度、位移、动量等矢量运算奠定了基础.因此,本节内容具有承上启下的作用.
(二)学情分析
本节教学设计面对普通班高中学生,此层次学生认识兴趣极低,基本上没有学习动机。他们在初中物理中,学习了同一直线上力的合成,“代数和”的运算在学生头脑中已成定势,通过实验探究感知力的合成定则,力争突破原有思维定势。
(三)教学方法 实验探索法、归纳分析法.
(四)教学资源
多媒体课件、电脑及投影仪、方木板1块、弹簧秤2个、橡皮筋1条,20 cm细线1条(两端打好套)、白纸1张、图钉几个、三角板一对、刻度尺(学生探究实验用),杠铃片,绳子(演示实验用)
教学流程:
1.复习初中同一直线上两个力的合成。
2.生活中并不都是同一直线上两个力合成,提水桶的实例引入新课,由提水桶实例感悟分力合力,提出探究问题
3.学生猜想并设计探究实验 4.实验探究力的合成方法
5.得出四边形定则,图示法的应用 6.探究合力大小与分力关系
7.共点力概念及说明能形成共点力的条件 8.学习效果反馈(课后作业完成情况)
教学目标:
一、知识与技能
1.感悟合力与分力,领会等效替代思想
2.学会设计实验、观察实验现象、探索规律、归纳总结出共点力合成定则。会用作图法求共点力的合力,归纳合力的大小与分力大小关系.
3.培养学生的动手能力、观察能力、推理想象能力、协作能力、创新思维能力
二、过程与方法
1.通过生活现象感悟合力与分力,领会等效替代思想 通过实验探究归纳共点合成定则。
2.通过运用平行四边形定则作图归纳合力的大小与分力大小关系。
三、情感态度与价值观
1.通过处理实验数据,培养学生实事求是的科学态度。
2.通过灵活地运用科学方法来研究问题、解决问题、培养创新意识。3.通过经历实验探索过程,体验物理学研究问题的思想方法,激发学习兴趣 教学重点
通过实验探索“力的合成”所遵循的定则. 教学难点
1.实验数据推理获得“平行四边形定则”. 2.合力大小与分力关系 课时安排 1课时 教学过程
一、引入新课
学生观看生活现象:请两位同学亲历体验提水桶。1.请两位同学分别单手提水桶。说出你的感受。2.请两位同学共同单手提水桶。说出你的感受。3.请思考:比较一下两个人拉开些点距离提水桶省力还是靠近些距离提水桶省力?
上述物理情景中蕴含怎样的知识,你能用科学的语言概括它吗? 本节课我们从此现象出发来学习有关力的合成知识.(从生活走进物理,激发兴趣)
二、新课教学
复习:初中所学同一直线上二力合成的方法,完成课本P62思考与讨论
生活中并不都是两个力合成时是在同一直线上,展示例子。
(一)、合力与分力
学生继续观看生活中提水桶的实例,让两男生,两女生,一个男生分别拉绳提杠铃片,体会并感受,从物理学的角度谈自己的感悟,通过教师的启发完成以下知识的学习。(培养观察、想象、语言表达能力)
1、前面两种提水桶的情景和后面三种拉绳子提杠铃片的情景中力的作用效果怎样?
(答:作用效果相同)
2、谁是谁的合力,谁是谁的分力?
(答:F是F1、F2 的合力, F1、F2是F的分力)
3、从力的作用效果看合力与分力关系?
(答:等效替代)
4、F是F1、F2的合力,那F与F1、F2大小关系怎样?(引入下个问题)
(二)力的合成:
1、学生回答下列问题(检查预习情况)
(1)、什么叫力的合成?
(答:求几个力的合力的过程,叫力的合成)
(2)、什么是共点力?
(答:如果几个力都作用在物体上的同一点,或者它们的作用线相交于同一点,这几个力叫做共点力).
(3)、猜想F与F1、F2的关系(学生可能在上一环境感悟中说出),设计怎样的实验验证你的猜想?
2、本节实验方案:用一条橡皮条代替水桶,用两支弹簧秤互成角度地把它拉长X,读数F1、F2为两个已知分力的大小,并记录两个分力方向,再用一支弹簧秤把橡皮条拉长到同一点,读数为合力F大小(两次力的作用效果相同),记录方向。画出各个力的图示,就能研究出力F与力F1、F2的关系.
(学生也可能提出其他方案)
3、一个同学到前面和老师一起演示,其他同学观看实验操作步骤。(也可以通过看视频学习如何进行实验操作)
4、投影实验操作步骤及注意事项
实验操作步骤:
(1).用图钉把白纸钉在方木板上.
(2).用图钉把橡皮条的一端固定在A点,橡皮条的另一端拴上两个细绳套.
(3).用两只弹簧秤分别钩住细绳套,互成角度地拉橡皮条,将结点拉到某一位置O,用铅笔记下O点的位置及此时两条细绳套的方向,记录两弹簧秤的示数.
(4).用铅笔和刻度尺从结点O沿两条细绳方向画直线,按选定的标度作出F1、F2的图示。
(5).用一只弹簧秤钩住细绳套,把橡皮条的结点拉到同样的位置O,记下弹簧秤的读数F 和细绳的方向,按选定的标度沿记录的方向作拉力F的图示. 为了减少误差,实验时要注意:
(1).正确选取弹簧秤.先将弹簧秤调零,再将两只弹簧秤钩好后对拉,若两秤在拉的过程中,读数相同,则可选;若不同,应另选,直至相同为止.
(2).拉动时,弹簧秤应保持与木板平行,在不超过弹性限度的条件下,应使拉力尽量大一些.
(3).实验中两分力F1、F2的夹角不要取的太大.
(4).在同一次实验中,橡皮条拉长的结点O位置一定要相同.(5).读数时要正视,按有效数字正确读数和记录.
(6).作图时,应选定恰当的标度,尽量把图画大些,但也不能画出纸外。
5、实验数据分析猜想:(想象、推理能力培养)
(1)合力F是否能用F1、F2的代数和表示?(观察并计算)
(2)用虚线连接F1、F2及力F的末端点并观察图示,有什么发现?
(方法提示)(3)利用三角板以力F1、F2 为邻边做平行四边形,画出其对角线F′,看力F、F′是否重合?
(4)若没有实验误差F′和F应该怎样.即实验结论:(逻辑推理、想象)
6、学生实验探究,教师答疑。
7、学生交流,展示探究结论:
力的平行四边形定则:求两个共点力的合力时,可分别用表示这两个力的有向 线段F1和F2为邻边做平行四边形,这两个邻边之间的对角线就是合力F的大小和方向,这就是平行四边形定则.
力的合成平行四边形定则适用于共点力的合成。
(三)运用平行四边形定则求合力。(理论知识具体应用、并发现规律)
【例】已知共点力F1=4 N,F2=3 N,用作图法求出θ=30°,90°,120°时合力F的大小.归纳当两个分力夹角变大时,合力大小的变化情况
学生画图并展示学生作品,交流成果。
【教师】通过课件演示当分力F1、F2 一定时,夹角θ在0~180°之间发生变化时,合力F的大小变化情况.
(给学生感性认识,强化以下规律) 归纳:合力的大小与分力大小关系
夹角θ越大,合力就越小.合力最小值为F1-F2.同一直线方向相反合力最大值为
F1+F2同一直线方向相同合力F的取值范围|F1-F2|≤F≤F1+F2 合力可能大于某一分力,也可能小于某一分力
(三)小结(首先由学生总结本节学到哪些知识)
通过生活现象感悟合力与分力,知道等效代替是物理中研究问题的一种方法. 求互成角度的二力的合力的方法——力的平行四边形定则
知道合力的大小与分力大小关系|F1-F2|≤F≤F1+F2
(四)课堂学习效果反馈
完成导学案[达标演练,小组讨论] 板书设计
课题
力的合成一、合力与分力的效果
等效替代
二、互成角度的两个力合成的方法
平行四边形定则
三、合力与分力大小关系 |F1-F2|≤F≤F1+F2 附:课前预习:
1、通过怎样的实例来说明合力与分力,互为等效替代关系。
2、什么叫力的合成?什么叫共点力?
1、你想设计怎样的实验归纳出力的合成方法?
2、在实验中用什么方法找出分力F1、F2及合力F? 怎样使分力F1、F2的作用效果与合力F的作用效果相同?
3、在实验过程中需要记录哪些实验数据,怎样描述力的大小和方向?
4、你是怎样通过猜想及推理归纳出力的合成法则?
教学设计说明:
我所任教的学生是本校民语部高一年级学生当中学习成绩属于中等的的学生。学生的特点是基础差,底子薄,多数学生对学习物理感到压力,没有学习兴趣。根据学生现状,在教学过程中努力落实新课程的三维目标,尽力培养和提高学生的科学素养。
通过以下一些途径力争完成教学目标。
课前安排预习,在学习本节之前的一节课,把本节的教学内容,通过学案的形式,给学生预习,思考,留作业;督促学生在课前先自学,初步了解本节内容。如何根据等效替代的思想设计实验,实验需要的器材,实验步骤等先有所了解。
在教学过程中,通过生活实例引入新课,体现物理学来源生活,回归于生活;而且是学生身边发生的事,激发学生的学习兴趣,使他们想学。
突出物理学的实验特色。学生对实验比较感兴趣,但他们不懂得怎样通过实验探究问题,所以在教学中先给学生演示一遍实验操作过程,告诉他们实验中要注意的事项。告诉他们对获得的实验数据如何推理,猜想,如果没有实验误差的话,应该怎样?培养和提高学生的实验探究能力,使之了解科学家研究问题的思想方法,力争通过此过程提高学生的科学素养。
每一步知识学习都按着循序渐进,逐步完善过程,所以把已知三个分力求合力问题当作思考题留给学生,本节重点培养学生的实验探究能力。
第3篇:物理:《力的合成》教学设计
《力的合成》教学设计一、三维目标
1.知识与技能
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.过程与方法
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.情感态度与价值观
①在实验的过程中,掌握正确的方法,结果要符合实验数据;
②培养学生实事求是的求实精神;
③培养学生的物理思维能力和科学研究的态度。
二、教学重点难点分析
1.重点: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。
2.难点:对物体进行简单的受力分析、通过作图法确定合力是本章的难点。
三、教学方法
1.关于矢量合成讲解的教法
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。
2.关于作图法求解几个共点力合力的教法
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。
3.共点力概念讲解的教法
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。
四、教学工具
多媒体仪器(以视频方式演示实验等)教学设计过程:
五、教学过程
1.新课引入
由“曹冲称象”故事引入──等效替代思想
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、一根细线和两根细线悬挂同一个物体。(图片可以参见多媒体素材中的图形图像)
②提问:已知同一个物体由一根细线悬挂或由两根细线悬挂,其效果怎么样?能否等效替代?(教师讲解时注意强调:‘述力的时候,要同时说明大小和方向,体现力的矢量性)
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。
③提问、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”?
2.新课教学
①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。[来源:学科网]
如何进行力的合成呢?请同学看下面实验(多媒体展示和视频文件展示)[来源:学科网]
(1)把放木板固定在黑板上,用图钉把白纸定字再生放木块上。
(2)用图钉把橡皮条一端固定在A点,结点自然状态在O点,结点上系着细绳,细绳的另一端系着绳套。
(3)用两弹簧秤分别勾住绳索,互成角度地拉橡皮条,使结点到达O′点。让学生记下O′的位置,用铅笔和刻度尺在白纸上从O′点沿两条细纸的方向画线,记下F1、F2的力的大小。
(4)放开弹簧秤,使结点重新回到O点,再用一只弹簧秤,通过细绳把橡皮条的结点拉到O′,读出弹簧秤的示数F,记下细绳的方向,按同一标度作出F1、F2和F1的力的图示。
(5)用三角板以F1、F2为邻边作平行四边形,在误差范围内,F几乎是F1、F2为邻边的平行四边形的对角线。
经过前人们很多次的、精细的实验,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,也就是说,对角线就表示F1、F2的合力。
(6)指导学生进行分组实验
观察学生实验情况,数据处理,要求操作的规范,遵从实验结果,尽量把误差减小到最小。
要求同学用平行四边形法则作出F1与F2的合力,与实际合力对照,相距多远,差距大不大。
总结:可见互成角度的两个力的合成,不是简单的斤两个力相加减,而是用表示两个力的有向线段为邻边作平行四边形,这两邻边之间的对角线就表示合力的大小和方向。这就要平行四边形定则。以后我们还要利用这个定则进行速度、加速度等的合成,只要是矢量的合成、就遵从平行四边形定则。
如果在实验中,对角线与合力相距比较远,那就找一找原因,是否有错误操作,即使操作完全正确,也会有实验误差,也不会完全重合。
这种情况很正常,一个规律的得出要很多人在很长时间里,进行许多此实验才总结出来,并不是一次实验就能得到。
②运用平行四边形定则求互成角度的两个力的合力。
例:力F1=45N,方向水平向右。力F2=60N,方向竖直向上,用作图法求解合力F的大小和方向。[来源:学.科.网]
解:选择某一标度,利用0.5cm的长度表示15N的力,作出力的平行四边形,用刻度尺量出对角线的长度L,利用F=15N×
教师要在黑板上板演示。
(1)巩固训练:(出示投影片)
两个力互成90°角,大小分别为45和60N,用作图法求出合力的大小和方向。
(2)如果是三个共点力作用在物体上,又如何求他们的合力呢?为什么可以这样求?
学生讨论会得到: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,就得到其合力。因为每一次合成都遵从每两力与其合力产生共同效
即可求出。
果的思想,所以可以这样合成。
(3)请同学完成P13的思考与讨论。
提问,如果两个分力F1. F2,他们的夹角不定,求其合力的范围。(用作图法)
同学们用作图法得到:
Fmax=F1+F2(两力夹角为0°)
Fmin=F1-F2(两力夹角为180°,F合于大的方向一致)
夹角在0°──180°之间,后介于 Fmin与Fmax之间。
总结:1.两个供电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。
小结:互成角度的两个力的合力F与这两个力F1和F2是什么关系呢?
以F1和F2的力的图示为一组邻边做平行四边形,这个平行四边形的对角线就可以表示合力F的大小和方向。
改变两个力的夹角重做这个实验,可以看出,上述的用平行四边形的对角线来表示它们的合力都是成立的。
两个互成角度的力,它们的合力小于这两个力之和,大于这两个力之差。这两个力的夹角减小时合力增大。当两个力的夹角减小到0°时,两个力变为同一条直线上同方向的,合力等于二力之和。这两个力的夹角增大时,合力减小,夹角增大到180°时,这两个力变为同一直线上,方向相反,合力等于二力之差。所以,上一节我们所学的同一直线上二力的合成问题是今天所学的知识的特殊情况。
六、板书设计
第四节 力的合成1.几个概念
(1)合力与分力:
注:合力与分力只是等效替代
(2)力的合成:求几个力的合力。
(3)共点力:作用在物体同一点或者作用线相交于同一点的几个力
2.同一直线上力的合成(1)两个分力方向相同 F=F1+F2
(2)两个分力方向相反 F =F2-F1
3.互成角度的力的合成满足平行四边形定则
|F1-F2|≤F合≤ F1+F2
第4篇:力的合成 精品教学设计
《力的合成》教学设计教材分析
本节课是探究矢量运算的普遍法则──平行四边形定则。这个定则是矢量运算的工具,掌握好这个定则是学好高中物理的基础.本章是高中力学的基础知识,如何从代数运算过渡到矢量运算是本节的难点。同时,平行四边形定则的探究过程,对培养学生科学的探究精神也有很重要的作用。
教科书用简单的语言和一幅卡通图引入了合力和分力的概念及等效代替的物理思想。通过生活中的实例“提水”说明合力与分力是等效代替的关系。比较直观,学生也容易接受。将求合力的方法──平行四边形定则,由旧教材的验证实验改成新教材的探究实验,说明新教材更注重知识的形成过程。教材中对于“平行四边形定则”的得出是希望学生自己动手设计出实验方案,以探究的方式去寻找分力与其合力的关系,最终发现结论。让学生在探究过程中掌握知识,培养能力,领悟科学研究的魅力,并学会互相交流合作。在探究实验之前,教科书上设置了“思考与讨论”栏目,让学生思考猜想,也体现了科学猜想在科研中的重要性。为了降低探究的难度,书中写出了探究时要注意的4个问题,以及“建议用虚线把合力的箭头端分别与两分力的箭头端连接”等提示性的话语帮学生突破思维的障碍。在得出矢量的合成法则──平行四边形定则后,教科书又设计了简单的例题让学生练习尝试使用“平行四边形定则”去求合力。随后又点明了多力合成的办法和思路,可以进一步加深学生对“等效替代”的理解。紧接着又通过“思考与讨论”栏目让学生知道合力与原来两分力夹角的关系,还将初中的“同一直线上二力的合成”情景也包含了进去,让学生认识到“同一直线上二力的合成”只是“平行四边形定则”的特殊情形。最后教材通过生活中的插图说明了共点力的概念及平行四边形定则的适用条件。学情分析
学生在初中只接受过求同一直线上二力的合力问题,升入高中后,开始接触矢量的概念,对位移,速度,加速度,力这些矢量有一点感性的概念认识,但对矢量运算的理性认识几乎没有,只有位移那儿好像有点儿模糊的印象。他们更习惯于没有方向的物理量之间的代数运算。平行四边形定则是学生第一次接触,对于刚升入高中的学生来说,在接受矢量运算时有一定的困难,而一旦过了这一关,则是学生认识上的一次质的飞跃。因此放慢教学过程,营造良好的课堂氛围为学生提供自主探究“力的合成法则”提供保障。让学生在探究过程中获得切身的体验,更有利于学生深刻理解矢量的合成法则,也才真正符合新课程理念物理教学的要求。教学设计思想
为了体现新课程所倡导的教学理念,在教法上,采取以学生为主体,以问题为中心,以教师为引导,以小组的合作为主要方式,让学生进行简单的实验设计,亲身体验科学实验探究的过程。为了让学生更好地体验科学研究的方法和过程,发展自主学习能力,培养良好的思维品质,强化小组交流与合作意识,淡化机械式训练,摒弃灌输式教学;教师一定要把握好自己的角色,是适时适度地“引导”和“参与”,决不能搞型式化的探究。在以往的教学中,课堂教学实施往往过于注重知识传授倾向,学生被动地接受,很难从多方面培养学生的综合素质。教学目标
4.1知识与技能
(1)能够从力的“效果”角度理解合力与分力的概念;
(2)掌握力的平行四边形定则,知道它是合成力的基本定则,学会初步运用平行四边形定则求合力;
(3)会用作图法求解两个共点力的合力;并能意识到其合力随夹角是变化的。
4.2过程与方法
(1)能够通过实验探究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)体会等效代替的思想方法,参与实验探究过程,培养学生动手操作能力和协作能力;
(3)培养学生设计实验、观察实验现象、探索规律以及归纳总结问题的能力。
4.3情感、态度与价值观
(1)培养学生的物理思维能力和科学研究的态度。
(2)培养学生热爱生活、事实求是的科学态度,激发学生探索与创新的意识。
(3)培养学生合作、交流、互助的精神。
(4)让学生树立科学探究中大胆猜测,严谨求证的科学思想。教学重点及难点
重点:渗透“等效替代”的物理思想,促使力的平行四边形定则的发现与深刻的理解。
难点:①实验的设计;②平行四边形关系的发现;③从“代数和”思维到“矢量和”思维的跨越。教学方法
创设情景,引导启发,实验探索,归纳总结。教学器材
演示用器材:半桶水,钩码1只(系上细绳套两根),演示弹簧秤2只,弹性较好的橡皮条1根,尺子2把。
学生用器材:按小组:①木板1块;②白纸1张;③图钉5枚;④橡皮条1根;⑤细绳2根(两端做好套);⑥弹簧秤2个;⑦铅笔1只;⑧量角器1只;三角尺1-2只,圆规1只。教学过程的设计
8.1新课的引入
[教师活动]多媒体展示和现场演示:生活中常见的几种现象:提水、运送货物、拉伸弹簧,讲“曹冲秤象”的故事。
[学生活动]让学生举生活中类似的例子。
[教师活动]引导学生理解合力与分力等效代替的关系,得出合力和分力的概念。并复习提问初中学过的同一直线上求两个力的合力的问题:(两种情形,分力同向和反向时)并引导学生用“等效替代”的思想去理解这两种情形,然后再抛出“两个互成角度的分力与其合力有什么样的关系呢?”“合力是否等于两分力大小之和或之差呢?”也可以让学猜测“合力的大小在什么范围内?”。引导学生设计实验用“等效替代”的思想靠测量的方法先去找到两分力与合力,并将它们表示出来,然后再探究它们之间的关系。
8.2指导学生实验设计中应注意的一些问题
(1)问题的提出:两个互成角度的共点力与其合力有什么样的关系?
(2)设计实验时应注意的问题:
①用什么方法找分力与合力,实验中应怎样实现分力与其合力产生的作用效果相同?
②如何知道力的大小?如何确定力的方向?
③实验中需要记录哪些数据?怎样可以更直观简洁地同时描述力的大小和方向?
④该实验中可能出现误差的原因有哪些?你该如何处理?
8.3进行实验
[学生活动]四个学生为一小组进行分组实验。
[教师活动]在旁巡查,适时加以指导,实验时要分布引导学生注意以上4个问题。引导学生按书中的建议把合力的箭头和两分力的箭头连接起来,再看看这些图形有什么共同点和不同点。引导学生利用现有的实验结果大胆地提出科学合理的猜想──满足平行四边形定则,再让学生变化角度实验,验证猜测。
8.4对实验结果进行分析与评估并归纳得出结论
[学生活动]学生通过实验探究确定了两个分力与合力,并且用力的图示将它们表示出来后,到讲台上展示交流实验中得到的图形,并思考归纳、总结本实验探究的结论。学生探究到的合力与分力之间的关系可能只是一个近似的平行四边形,也可能是一些其他图形。
[教师活动]总结说明:多数组得到了平行四边形这很好,对于没有得到平行四边形的,也要尊重实验,实事求是。教师要特别说明:即使今天我们所有组都得到了平行四边形规律,就一定能说明分力和合力满足平行四边形定则吗?在科学探究中这样做可吗?(学生能意识到这样做不妥)
[教师活动]总结说明:因为我们只做了有限的几组实验,就得出结论。这当然不可取!科学探究往往要通过不同情况下的对大量实验数据的分析论证才能得出具有普遍意义的科学规律,有时还需要通过理论证明才能加以推广。而我们这节课只做了有限的实验,其实两分力和合力的关系满足平行四边形定则,早就被科学家证实了,大多数同学得到这个结论,而少数同学未能得到,那是因为实验中出现了问题,可能是实验误差(读数误差、作图误差、系统误差),甚至是操作上的错误。请学生下课后分析造成的原因。事实证明不仅力的合成满足平行四边形定则,所有的矢量合成都满足。让学生返回到前面学习位移时的几个问题,用平行四边形定则重新看待那些问题。
8.5例题分析
教科书中的例题比较简单,但学生在作图时常常不规范,教师要强调学生注意
1.合力,分力要共起点,虚线,实线要分清。
2.合力,分力标度要相同,作图要准确。
3.对角线要找准,不要忘了方向。
8.6共点力
可让学生自学共点力的概念,强调平行四边形定则只适用于共点力。
8.7最后可以让学生思考
(1)思考分力一定时,随着夹角的增大合力如何变化?
(2)联系生活体验,两个同学提一桶水,两人手臂间夹角大些省力还是小些省力?
(3)实际生活中物体往往受到多个力,怎样求多个共点力的合力呢?鼓励学生课后继续探究。
第5篇:力的合成与分解教学设计
力的合成与分解教学设计
教学目标
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。
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;
情感目标
培养学生的物理思维能力和科学研究的态度
教学建议
教学重点难点分析
1、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.
2、对物体进行简单的受力分析、通过作图法确定合力是本章的难点;
教法建议
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.
第四节
力的合成与分解
教学设计过程:
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.
三、课堂小结
第6篇:力的合成教学反思
《力的合成》公开课教学反思
物理组:陈 源
根据学校每位新教师必须上一节合格课的要求,我完成了《力的合成》这节公开课。结合自身实际情况和各位教师提出的宝贵意见,现对这节课作如下反思。一.备课总体思路
力学部分是整个物理教学中的中心环节,也是学好物理知识的关键部分。而本节《力的合成》重点介绍矢量运算的普遍法则——平行四边形定则。这个定则是矢量运算的工具,故本节内容在力学部分中占据非常重要的地位,而且对于刚刚升上高一的学生来说本节确实是一大难点,如何突破难点掌握这一重要章节,将是本节课的首要目的所在。1.小实验引入新课
演示:1.让一个力气大的同学单手举起一个哑铃,2.让两个力气小的同学一人出一只手共同举起一个哑铃;引入两次力的作用效果相同,渗透等效替代思想,即分力和合力虽然不同时作用在物体上,但可以相互替代。得出合力与分力概念。举例强化:(1)几条狗拉雪橇和一条狗拉雪橇(2)几个人打夯和用打桩机打紧地基
(3)拉纤时,同样的船,同样的水流,可由一个大力士拉,可由一个大力士拉,可由两个人拉,也可由多个人拉…….力的合成再次强调作用效果相同,可以等效替代,并引入力的合成和力的分解概念。
等效替代 效果相同 合力 分力 力的分解
2.探究矢量合成运算法则——平行四边行定则(1)引导猜想
利用“思考与讨论”栏目,让学生阅读并猜想:合力和分力之间存在什么关系?合力大小是等于两分力的代数和吗?
演示实验:用一个弹簧测力计拉重物悬空静止,记录读数F
用两个弹簧测力计互成角度拉重物悬空静止,记录读数F1,F2 改变角度,多次用两个弹簧测力计互成角度拉重物,记录读数F1,F2。
引导学生总结:合力和分力运算不是简单的代数和运算,还和分力的方向有关。(2)学生探究
器材准备:橡皮条,轻质圆环,弹簧测力计(两只),图钉,白纸,方木板,刻度尺,量角器等。
探究之前,让学生思考和讨论以下问题:怎样保证合力和分力的等效行?力的大小和方向怎样确定?怎样把力在白纸上表达出来?学生经过相互补充和完善,形成探究方案。学生分组探究,教师巡视点拨。
当力的图示做好后,让学生猜想:F1,F2与F可能存在的关系?
教师可以给学生一些提示:将F的箭头端分别与F1,F2箭头端用虚线连接。
展示结果,教师总结得出平行四边行定则。3.例题分析
例题比较简单,要求学生用作图法和计算法两种方法求合力。用作图法时,要求作图规范准确,取同一个标度,实线虚线要分清。用计算法时,要先作出示意图,再计算。二.本节课的优点
1.教学目标和重难点方面。在上课之前我仔细的阅读了课程标准,知道了这节课主要是让学生从力的等效性来理解合力和分力,初步体会等效替代的物理思想;通过实验探究求合力的方法——力的平行四边行定则。这节课的重点是探究的过程。难点是引导学生对探究方案的设计。
2.教学方法和教学流程方面。这节课我采用了探究法,实验法,讨论法,启发引导的方法等。使得学生参与实验的积极性比较高,主体性的发挥比较充分。这节课整个来说还是比较流畅的。我先采用演示提水桶引入,比较贴近学生生活,然后又举多个例子加以强化。接下来让学生讨论:合力与分力的关系。对学生可能的错误观点,用事实说话——做演示实验,加以更正,并引出和分力方向有关这个观点。然后让学生探究合力和分力的关系,探究之前一定要做好铺垫,把探究问题细化,让学生各个击破,才能形成探究方案。最后通过例题巩固平行四边形定则。3.教学语言和板书设计方面
上课能做到讲解内容正确,详略得当,吐字清晰,声音洪亮,教态亲切自然。板书工整合理,一目了然。三.本节课存在的不足
本节课教师与学生的距离还不够近,师生互动的环节还不足。
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