力的合成的教案

精品范文 时间:2023-01-24 08:05:38 收藏本文下载本文

第1篇:力的合成的教案

力的合成的教案

力的合成的教案

一、力的合成

1.当一个物体受到几个力共同作用时,可以求出这样一个力,这个力产生的效果跟原来几个力的共同效果,这个力就叫做那几个力的,原来的几个力叫做。合力和几个分力的关系是“等效替代”.

2.求几个力的合力的过程,叫.

3.在探究求合力的方法实验中,要注意以下几点:

(1)要把拉线的方向描在木板的白纸上,用来表示;

(2)有弹簧测力计读出各个力的大小,用力的图示法画出F1、F2、F;

(3)用虚线把F1、F2、F的箭头端连接,得到的图形是;

(4)探究结论:力的合成遵从定则.

4.两个力合成时,以表示这两个力的线段为邻边作,这两个邻边之间的就代表合力的大小和方向,这个法则叫做.

5.如果一个物体受到两个或多个力的作用,这些力共同作用在,或者虽不作用在同一点,但它们的交于一点,这样的一组力叫共点力。力的合成的平行四边形定则只适用于共点力.

【参考答案】1.相同;合力;分力2.力的合成3.分力的方向;平行四边形;平行四边形定则4.平行四边形;对角线;平行四边形定则5.同一点上;延长线

☆典型例题

例1力F1=4N方向向北,力F2=3N方向向东,求这两个力的合力的大小和方向.

解析:用1cm长的.线段代表1N,作出F1的线段长3cm,F2的线段长4cm,并标明方向,如图1所示.

以F1和F2为邻边作平行四边形,连接两邻边所夹角的对角线.

用刻度尺量出表示合力的对角线长度为5.1cm,所以合力的大小F=1N×5.1=5.1N.

用量角器量得F与F2的夹角α=37°,即合力的方向为东偏北37°.

说明:用图解法时,应先确定力的标度,在同一幅图上的各个力都必须采用同一个标度,并且分力、合力的比例要适当,虚线、实线要分清,图解法简单、直观、但不够精确。

例2用计算法重解例1:

解析:利用平行四边形定则,作出力的示意图,如图4所示,

其对角线F为合力.则

由tanα=3/4,故α=37°.

注意:计算法是把复杂的矢量运算转化为几何上的边角的计算,在精确求解时常常采用这种方法.

例3用矢量三角形法重解例1:

解析:利用三角形定则作图,如图5所示

合力

由tanα=3/4,故α=37°.

注意:运用三角形法时,关键是弄清楚分力或合力与三角形的各边的对应关系.

☆随堂练习

1.关于合力与两个分力的关系,正确的是()

A.合力的大小一定大于小的分力、小于大的分力

B.合力的大小随分力夹角的增大而增大

C.合力的大小一定大于任意一个分力

D.合力的大小可能大于大的分力,也可能小于小的分力

2.我国举重运动,是在世界级大赛中多次摘金夺银的传统体育项目。在举重运动中,举重运动员在抓举比赛中,为了减少杠铃上升的高度和发力,抓握杠铃的两手间要有较大的距离,使两臂上举后两臂成钝角。手臂伸直后所受力沿手臂方向.一质量为75kg的运动员,在举起125kg的杠铃时,两臂成1200角(如图1所示)。此时,运动员的每只手臂对杠铃的作用力及运动员对地面的压力大小分别为()()

A.F=1250N,B.F=1250N,

C.F=625N,D.F=722N,

3.如图4(甲)所示,为杂技表演的安全网示意图,网绳的结构为正方形,O、a、b、c、d……等为网绳的结点.安全网水平张紧时,若质量为m的运动员从高处落下,并恰好落在O点.该处下凹至最低点时,网绳dOe、bOg均成向上的张角,如图5(乙)所示,此时O点受到向下的冲力大小为F,则这时O点周围每根绳承受的力的大小为()

A.FB.F/2C.F+mgD.(F+mg)/2

4.三个夹角互为的共面力作用于一点,大小分别为20、30和40N,求这三个力的合力.

5.在奥运场上,蛙泳时,运动员的双脚向后蹬水,水受到向后的作用力,则人受到向前的作用力,这就是人体获得的推进力。但是,在自由泳时,运动员下肢上下打水,为什么能获得向前的推进力呢?试说明其力学原理。

【参考答案】

1.D

2.A解析:对运动员和杠铃,整体处于平衡,有:;对杠铃,受力如图所示,杠铃处于平衡,所以,,可得:正确选项为A。

3.B解析:因dOe、bOg均成向上的张角,所以每根绳中的拉力大小相等,设为T.又根据力的合成原理知,dO、eO的合力等于为T,bO、gO的合力等于为T,所以,对O点有:,T=F/2。

4.解析:作出题中三个力的图,如图所示,其中20N的力用(30-10)N等效代换,40N的力(30+10)N等效代换,则立即可知合力

.

5.解析:如图所示,由于双脚与水的作用是倾斜的,故双脚对水的作用是斜向下的,根据“力的作用是相互的”,水对双脚的作用力是斜向上的。其中P的分力和Q的分力即为下肢获得的推动力。当然,自由泳的向前推进力还来自手的划动.

第2篇:力的合成教案

力 的 合 成教 学 目 标

1、知识与技能

(1)能从力的作用效果等效性来理解合力与分力的概念。

(2)通过实验探究得出力的平行四边形定则。(3)会用作图法求共点力的合力。

(4)知道合力大小与分力大小、夹角的关系。

2、过程与方法

(1).了解物理学常用的方法——等效替代法.

(2).通过实验探究方案的设计与实施,培养学生实验探究的能力,应用数学知识解决问题的能力。

(3).学生在亲自探究过程中体会到学习的乐趣,知道实验结果在误差允许范围内是准确的.

3、情感态度与价值观

培养学生交流的能力、团结合作精神,激发学生的学习兴趣,体会在科学探究中即要大胆猜想,又要严谨求证。

教学重点

1、通过实例理解合力、分力、力的合成概念。

2、通过实验探究“互成角度的两个力的合成”所遵循的平行“四边形定则”

教学难点

理解合力与分力关系、实验探究方案的设计与实施。

教法与学法

根)、教学方法:启发式教学法、实验探究式教学方法。学习方法:协作学习,分组探究。

教具准备

(1)多媒体课件

(2)实验器材:方木板、白纸、图钉(若干)、橡皮条、轻质圆环、细绳套(两根)、弹簧测力计(两只)、刻度尺、量角器。

教学课时

1课时

教 学 过 程

一、新课导入

1、复习提问

(1)力的概念是什么?力的图示怎么画?

力是物体间的相互作用.力的图示:按一定比例(标度)作出的带箭头的线段,线段的长短表示力的大小,箭头的方向表示力的作用方向,箭头或箭尾表示力的作用点。

(2)力的作用效果是什么?

力的作用效果是使物体运动状态发生变化或使物体发生形变。

2实例演示 :分别请瘦弱的女生和一力气大的男同学把一个重物从地面上提起后不动。

同学们仔细观察会发现力气大的男同学只用一只手一个力就可以把重物从地面提起,而女同学要两个人用两只手提重物,用两个力共同作用才能把重物从地面提起,在这个事件上,这一个力产生的作用效果和两个力的作用效果是相同的。

3、举出生活中还有哪些例子可以说明同样的问题?

【展示幻灯片,欣赏图片】 引入:在这些例子中,一个力与几个力产生了同样的效果,可以用这一个力代替那几个力,这一个力与那几个力是什么关系呢?这节课我们就来学习这些知识。

二、新课教学

(一)合力、分力、力的合成1、请同学们阅读课本前三段,总结什么叫合力、分力、力的合成?

当一个物体受到几个力共同作用时,我们常常可以求出这样一个力,这个力的作用效果跟原来几个力的共同作用效果相同,这个力就叫做那几个力的合力,原来的那几个力叫做分力。求几个力合力的过程叫做力的合成。

2、注意力合成的思想:为了问题简化,用一个力等效代替几个力,并不是物体多受了一个合力。

3、那么几个力的合力怎样来求呢?下面我们先来回顾初中学的一条直线上的力的合成【展示幻灯片,欣赏图片】二力同向:F=F1 + F

2二力反向:F=F1- F2

(二)创设情景、提出问题

1、如果两个力作用在物体的同一点,但不共线,而是成一定角度,那么求这样两个力的合力是否也可用算术加减法?

2、演示实验:用两只弹簧测力计成一定角度提起一个钩码保持静止,分别读出两只弹簧测力计的读数,然后用一只弹簧测力计提起这个钩码也保持静止,看这时弹簧秤的读数

要求学生需要仔细观察读数,注意读数方法,且计下读数。判断两只弹簧

测力计的示数之和是不是等于一只弹簧测力计的读数?

3、学生观察实验现象,由实验数据得出一只弹簧测力计的读数不等于两只弹簧测力计的读数之和,而是比两只弹簧测力计读数之和稍微小一些。而且两只弹簧测力计所成角度改变,读数也改变。

4、小结引出问题: 在这里一只弹簧测力计的弹力为两只弹簧测力计的弹力的合力,可见力的合成并不是简单地相加减.那么它们之间的关系到底是怎样的呢?

为了得到它们的关系,这节课要求同学们用实验亲自探究。

(三)实验探究求合力的方法

1、首先明确实验的目的是什么?

2、学生设计实验

根据桌上提供的器材来探究求合力的方法,同学们先按座位分小组讨论 :(1)选择的仪器起什么作用?(2)怎样保证两分力F1、F2和合力F等效?(3)实验应记录些什么?(4)力的大小方向如何确定?(5)具体如何完成这个实验?(为了降低探究难度,要求学生阅读课本中的实验描述得到一点提示,同时把这里的问题用幻灯片显示保留)

学生阅读完课本相关内容后,在做实验之前,让一个小组的同学回答以上问题,介绍他们的实验器材的选择和实验方案的设计过程。

3、以下内容学生回答,教师补充完善

对于受力物体的选择,我们选择了容易发生形变的橡皮条来进行。在一个弹簧测力计和两个弹簧测力计共同作用下让橡皮条朝同一方向发生相同形变量。

【展示幻灯片】

选择的仪器:方木板、白纸、图钉(若干)、橡皮条、轻质圆环、细绳套(两弹簧

测力计(两只)、刻度尺、量角器。实验步骤设计 :

(1)把木板平放在桌子上,用图钉把白纸定在木板上。

(2)用图钉把橡皮条一端固定在G点(G点的位置应该靠近顶端中点),在橡皮筋的另外一端拴上两条细绳,细绳的另外一端是绳套,结点自然状态在E点。

(3)用两弹簧测力计分别勾住绳套,互成角度地拉橡皮条,使结点到达某一位置O点。并记下O的位置,用铅笔在白纸上从O点沿两条细绳的方向画直线,分别读出记下两只弹簧测力计示数F1、F2的大小。

(4)放开弹簧测力计,使结点重新回到E点,再用一只弹簧测力计,通过细绳把橡皮条的结点拉到O点,读出弹簧测力计的示数F,记下细绳的方向。(5)按同一标度作出F1、F2和F的力的图示(6)探究这三个力的大小及方向的关系.

4、学生开始分组探究

(教师巡视解惑,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。)提出注意事项:

①同一实验中的两只弹簧测力计的选取方法是;将两只弹簧测力计勾好后对拉,若两只弹簧测力计在拉的过程中,读数相同,则可选,若不同,应另换,直至相同为止,使用时弹簧测力计与板面平行。

②在满足合力不超过弹簧测力计量程及橡皮条形变不超过弹性限度的条件下,应使拉力尽量大一些,以减小误差.

③在同一次实验中,橡皮条拉长的结点O位置一定要相同.

④画力的图示时,应选定恰当的标度,尽量使图画得大一些,但也不要太大而

画出纸外.要严格按力的图示要求作出力。

5、分析交流

当学生完成以上实验步骤中的第(5)步后请同学们仔细分析三个力的图示的关系,是不是合力大小等于两个分力大小之和?(建议用虚线把合力的箭头端分别与两个分力的箭头端连接,也许能够得到启示。)

观察得到:虚线和原来的两个分力构成了一个四边形,这个四边形好像是平行四边形,两个分力为平行四边形的两条邻边.合力为它们所夹的对角线上

6、论证总结

要求学生改变F1和F2的大小和方向,重做上述实验,看看结论是否相同。【投影展示几组同学的实验结果】

总结 :在误差范围内,F几乎是以F1、F2为邻边的平行四边形的对角线。这就是今天我们用自己设计的实验探究出的结论。实际上在我们之前伟大的人们已经做过很多次的、精细的实验,最后确认,互成角度的两个力的合成,不是简单的两个力相加减,而是用表示这两个力的线段为邻边作平行四边形,这两个邻边之间的对角线就代表合力的大小和方向,这个法则叫做力的平行四边形定则。

【展示幻灯片,欣赏动画】

(四)巩固练习

1、下面我们通过一个例题进一步加深对平行四边形定则的理解。【幻灯片展示例题】学生读题并尝试解决例题

例题:力F1=45 N,方向水平向右,力F2=60 N,方向竖直向上.通过作图法求这两个力合力F的大小和方向.(请一位同学说一下自己的思路)

教师在黑板上板书演示

解:(作图法:作出力的图示)

取10㎝长的线段表示15N的力 作出力的平行四边形,如图所示,量出对角线长为50㎝,则合力大小F=15 N ×(50㎝/10㎝)=75N 用量角器量得合力方向:F与F1的夹角为53°

2、知识延伸:

(1)方法二:(计算法:作出力的示意图)用直角三角形知识计算求解上例。

(2)如果改变上例中两个力之间的夹角,将夹角改为30°和150°,则合力分别是多大?

[投影学生作图] 当夹角是30°时,两个力的合力是102N;当夹角是150°时,两个力的合力是45N。根据我们上面的分析计算

思考:在两个分力大小不变的情况下,改变两个分力的夹角,合力怎样变化? ①合力随夹角的变大而变小,随夹角的变小而变大. 什么情况下合力最大,什么情况下合力最小?

②当两个分力之间的夹角为0°时两个力的合力最大,最大值为二力之和;当两个分力之间的夹角为180°两个力的合力最小,最小值为二力之差. 【幻灯片展示】

⑴F合随F1和F2的夹角θ增大而减小

⑵合力的取值范围:|F1-F2| ≤ F合≤ F1+F2

⑶F合可能大于、等于、小于 F1、F2

【幻灯片展示 欣赏动画】

进一步体会合力的大小和分力夹角之间的关系

(五)、多个共点力合成的方法

前面学习的都是两个力的合成,如果是三个力或者三个以上的力的合成,应该怎样进行处理? 学生阅读课本回答: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。

【幻灯片展示 欣赏动画】

(六)、共点力

同学自学课本上有关共点力的知识(通过学生自学,锻炼学生的阅读能力和自学能力)。在阅读完后回答这样几个问题:

1、什么样的力是共点力?

2、力的合成的平行四边形定则的适用条件是什么? 共点力:

如果一个物体受到两个或更多个力的作用,这些力共同作用在同一个点上,或者虽然不作用于同一个点上,但是它们的延长线交于一点,这样的一组力叫做共点力。

适用条件 :力的合成的平行四边形定则只适用于共点力作用的情况.

三、小结

这节课主要掌握利用平行四边形定则,用作图法求两共点力的合力,并且用作图法得出两力夹角在不定的情况下,F合取值范围,同学们下课后要多动手练习,掌握这种方法。

四、布置作业

课本64页课后习题“问题与练习”中的第2、3题

五、板书设计

1、合力与分力:作用效果相同

2、力的合成:等效替代

3、力的合成遵循平行四边形。

4、当两个分力大小定时,合力与分力间夹角θ关系:

5、共点力

六、教学反思

由于学生已习惯质量、体积等标量的代数运算,习惯于l+l=2,1-1=0,而对于矢量运算中出现的l+l<1,l+l>1,l+l=1等这些难以接受。为了改变学生的这一习惯,突破这难点,让学生真正掌握矢量的合成法则——平行四边形定则,在这堂课上一直以学生为主体,避免教师一言堂,一些环节采用师生对话,教师以提出问题的方式引导学生。多些时间给学生,让学生通过实例理解合力与分力是等效替代的关系;通过分组实验探究“平行四边形定则”真正体现自主学习,让学生真正学有所得。

第3篇:3.4力的合成 教案

力的合成一、对教材的认识

(一)总体认识

本节是高中物理必修课的第五节,是学生在初中从未接触过的全新内容。等效观点、力的合成等内容,学生都感到别扭。力的合成是解决力学的基础和工具,力的合成不过关,后续课的学习中,对牛顿第二定律、物体平衡、动量定理、动能定理的理解和应用都无从谈起。如果力的合成的平行四边形法则掌握不好,后续课程中的合成、电场磁场的叠加就不能得心应手。这节课前接三种常见的力,后启力的分解和力学的一些重要定律的应用,因此这节课在物理学中的地位和作用至关重要,上好这节课决定了高中物理是开门红,还是开门黑。

(二)对“力的合成”教材本身的认识

1、从本节课教学目标上来说,应从以下几个方面来认识和理解:

①知识内容目标:a)理解合力与分力的概念。

b)掌握力的合成。

c)会用力的合成的平行四边形定则进行

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第4篇:3.4力的合成教案

高一物理备课组

四星验收课教案

2011/10/13 第四节 力的合成一、教学目标

(一)知识与技能

⑴使学生从力的等效性理解力的合成和合力的概念;

⑵掌握力的平行四边形定则,会用作图法求共点力的合力; ⑶要求知道合力的大小与分力间夹角的关系; ⑷学会用直角三角形的知识计算合力。

(二)过程与方法

⑴通过参与科学探究活动,培养和提高学生的实验操作能力和实验观察总结能力。

⑵学习物理中常用的实验、探索、总结规律的研究方法,领会物理中的等效思想。

(三)情感态度与价值观

⑴通过合作完成整个实验过程,培养学生合作精神。⑵培养学生严谨、细致、耐心的实验修养。

二、教学重点、难点

1、重点:

⑴理解合力与分力的关系;

⑵用实验探究力的平行四边形定则。

2、难点:运用作图法及解三角形的方法求合力

三、仪器教具

电脑 投影仪 弹簧秤 橡皮筋

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