初中物理《力的合成》教案(通用8篇)
作為一無(wú)名無(wú)私奉獻的教育工作者,編寫(xiě)教案是必不可少的,通過(guò)教案準備可以更好地根據具體情況對教學(xué)進(jìn)程做適當的必要的調整。優(yōu)秀的教案都具備一些什么特點(diǎn)呢?下面是小編為大家收集的初中物理《力的合成》教案,歡迎大家借鑒與參考,希望對大家有所幫助。
初中物理《力的合成》教案 篇1
知識與技能
1、理解合力、分力、力的合成、共點(diǎn)力的概念、
2、掌握平行四邊形定則,會(huì )用平行四邊形定則求二力的合力、
3、理解力的合成本質(zhì)上是從作用效果相等的角度進(jìn)行力的相互替代、
過(guò)程與方法
1、能夠通過(guò)實(shí)驗演示歸納出互成角度的兩個(gè)共點(diǎn)力的合成遵循平行四邊形定則;
2、通過(guò)作圖法培養學(xué)生解決問(wèn)題的能力
情感、態(tài)度與價(jià)值觀(guān)
1、培養學(xué)生的物理思維能力和科學(xué)研究的態(tài)度。
2、培養學(xué)生熱愛(ài)生活、事實(shí)求是的科學(xué)態(tài)度,激發(fā)學(xué)生探索與創(chuàng )新的意識。
教學(xué)重點(diǎn)
1、合力與分力的關(guān)系。
2、力的平行四邊形定則的理解和應用。
教學(xué)過(guò)程
引入新課
請一位同學(xué)提起重為200N的一桶水,請分析該同學(xué)施加的提水的力為多大?然后請兩同學(xué)一起提起水桶,分析提水桶的有幾個(gè)力?從效果上看跟剛才用一個(gè)力提一樣嗎?
通過(guò)實(shí)踐體驗,讓學(xué)生體會(huì )一個(gè)力的作用效果與兩個(gè)或更多力的作用效果相同。
引導學(xué)生思考:生活中還有哪些事例是說(shuō)明幾個(gè)力與一個(gè)力的作用效果相同的?
舉例:用兩條細繩吊著(zhù)日光燈、很多只狗拉著(zhù)雪撬前進(jìn)。
通過(guò)列舉生活中的實(shí)例,進(jìn)一步體會(huì )一個(gè)力可以與幾個(gè)力的作用效果相同。培養學(xué)生觀(guān)察生活的能力,同時(shí)激發(fā)學(xué)生對生活的熱愛(ài)。
啟發(fā)引導同學(xué)找出這些例子的共性,給出合力和分力的概念。
進(jìn)行新課
一、共點(diǎn)力的概念:
1、什么樣的力是共點(diǎn)力?
2、你認為在掌握共點(diǎn)力的概念時(shí)應注意些什么問(wèn)題?
3、教師利用計算機網(wǎng)絡(luò )出示圖片:大吊車(chē)吊起物體;人擔水;舉重;比薩斜塔等。吊車(chē)吊起物體時(shí)鉤子受的力為共點(diǎn)力嗎?人擔水時(shí)擔子受到的力為共點(diǎn)力嗎?舉重運動(dòng)員舉起的重物受到的力為共點(diǎn)力嗎?比薩斜塔受幾個(gè)力作用?它們是共點(diǎn)力嗎?
今天我們學(xué)習的是共點(diǎn)力的合成。
二、力的合成
求幾個(gè)力的合力的過(guò)程或合力的方法叫做力的合成。
今天我們著(zhù)重研究?jì)蓚(gè)共點(diǎn)力的合成(已知二個(gè)分力求合力)
A、兩分力同向
合力為兩分力之和,方向與兩分力同向。引導學(xué)生理解。
B.兩分力反向
合力為兩分力之差,方向與兩分力反向。引導學(xué)生理解。
C.互成角度的兩分力求合力
演示實(shí)驗:先告訴學(xué)生有關(guān)的器材,以及實(shí)驗的目的,提出如下問(wèn)題:在這個(gè)實(shí)驗中合力與分力等效的標志是什么?(橡皮條的伸長(cháng)量相等)然后教師操作,下面的學(xué)生觀(guān)察。在實(shí)驗結果的處理時(shí),引導學(xué)生先做出各力的圖示,討論合力與分力之間的關(guān)系。
教師和學(xué)生一起進(jìn)行歸納總結。最后得出求合力的方法一一平行四邊形定則。
平行四邊形定則的內容
強調:兩鄰邊之間的對角線(xiàn)就是兩分力的合力(合力分力共點(diǎn))
例題:力F1=45N,方問(wèn)水平向右。F2=60 N,方向豎直向上。求這兩個(gè)力的合力F的大小和方向。
1、用作圖法解:
、龠x擇標度,用1 cm代表15 N。
、谟萌前遄鞒鰞蓚(gè)力的圖示。
、圩鞒龊蛢蓚(gè)力大小相等的平行線(xiàn),完成平行四邊形。
、苓B接兩力之間的對角線(xiàn),即表示合力。
、萦每潭瘸吡砍鰧蔷(xiàn)的長(cháng)度。
、尥ㄟ^(guò)比例關(guān)系求出合力的大小。
、哂昧拷瞧髁砍龊狭εc分力之間的夾角,得到合力的大小是5 N,與45 N力的夾角是53°。
注意事項:
1.實(shí)線(xiàn)、虛線(xiàn)要分清。
2.合力、分力要共點(diǎn)
3.同一圖,合力與分力用同一標度畫(huà)出
4.力的圖示箭頭不能忘。
小結并板書(shū):
一、幾個(gè)概念:
1、合力、分力定義:如果一個(gè)力的作用效果與另外幾個(gè)力的共同作用效果相同,那么這個(gè)力與另外幾個(gè)力可以相互替代,這個(gè)力稱(chēng)為另外幾個(gè)力的合力,-另外幾個(gè)力叫這個(gè)力的分力。
2、共點(diǎn)力 如果一個(gè)物體受到兩個(gè)或更多個(gè)力的作用,有些情況下這些力共同作用在同一個(gè)點(diǎn)上,或者雖然不是作用于同一個(gè)點(diǎn)上,但是他們的延長(cháng)線(xiàn)交于一點(diǎn),這樣的一組力叫做共點(diǎn)力、
3、力的合成、力的分力定義:已知分力求合力叫力的合成;已知合力求分力叫力的分解。
二、求兩分力的合力
A、兩分力同向:合力為兩分力之和,方向與兩分力同向。
B、兩分力反向:合力為兩分力之差,方向與兩分力反向。
C、互成角度的兩分力求合力:(遵循平行四邊形定則)
平行四邊形定則內容:以表示兩個(gè)分力的線(xiàn)段為鄰邊作一個(gè)平行四邊形,則這個(gè)平行四邊形中表示兩分力的線(xiàn)段所夾的對角線(xiàn)表示合力的大小和方向。
教后感:這一章教材通過(guò)分析生活和生產(chǎn)中的大量實(shí)際問(wèn)題,讓學(xué)生初步理解并掌握力的矢量性和解決矢量問(wèn)題的平行四邊形定則。力的運算的平行四邊形定則是初學(xué)者很難跨越的一個(gè)臺階,教學(xué)中應注意引導學(xué)生從實(shí)際出發(fā)來(lái)分析問(wèn)題,使學(xué)生在學(xué)習過(guò)程中感覺(jué)自然、暢快、水到渠成、不突兀。同時(shí)在教學(xué)中應充分發(fā)揮學(xué)生的學(xué)習積極性和主動(dòng)性,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習興趣。
初中物理《力的合成》教案 篇2
隨著(zhù)教師考試臨近,想必許多考生都在為沒(méi)有合適的示范教案而煩惱,常常困擾于課程內容太多無(wú)法刪減,時(shí)間自然也無(wú)法保障。本文以物理學(xué)科《力的合成》為例,為您呈現10—20分鐘的課堂教案,精簡(jiǎn)的速寫(xiě)教案將成為您備考的參考依據。
一、教學(xué)目標
知識與技能:
學(xué)會(huì )設計實(shí)驗、觀(guān)察實(shí)驗現象、探索規律、歸納總結出共點(diǎn)力合成定則。會(huì )用作圖法求共點(diǎn)力的合力,歸納合力的大小與分力大小關(guān)系。
過(guò)程與方法:
學(xué)生能夠提析思考能力和轉化等效替代的核心方法。
情感態(tài)度與價(jià)值觀(guān)
通過(guò)處理實(shí)驗數據,學(xué)生能夠樹(shù)立實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度,增強創(chuàng )新意識。
二、教學(xué)重難點(diǎn)
重點(diǎn):通過(guò)實(shí)驗探索“力的合成”所遵循的定則。
難點(diǎn):
1、實(shí)驗數據推理獲得“平行四邊形定則”。
2、合力大小與分力關(guān)系。
三、教學(xué)過(guò)程
。1)導入新課
學(xué)生觀(guān)看生活現象:請兩位同學(xué)親歷體驗提水桶。
1、請兩位同學(xué)分別單手提水桶。說(shuō)出你的感受。
2、請兩位同學(xué)共同單手提水桶。說(shuō)出你的感受。
3、請思考:比較一下兩個(gè)人拉開(kāi)些點(diǎn)距離提水桶省力還是靠近些距離提水桶省力?
上述物理情景中蘊含怎樣的知識,你能用科學(xué)的語(yǔ)言概括它嗎?
本節課我們從此現象出發(fā)來(lái)學(xué)習有關(guān)力的合成知識(從生活走進(jìn)物理,激發(fā)興趣)
。2)建立規律
復習:初中所學(xué)同一直線(xiàn)上二力合成的方法,完成課本P59討論交流1、
生活中并不都是兩個(gè)力合成時(shí)是在同一直線(xiàn)上,展示例子。
。ㄒ唬┖狭εc分力
學(xué)生繼續觀(guān)看生活中提水桶的實(shí)例,從物理學(xué)的角度談自己的感悟,通過(guò)教師的啟發(fā)完成以下知識的學(xué)習(培養觀(guān)察、想象、語(yǔ)言表達能力)
1、兩種情景力的作用效果怎樣?
。ù穑鹤饔眯Ч嗤
2、誰(shuí)是誰(shuí)的合力,誰(shuí)是誰(shuí)的分力?
。ù穑篎是F1 、F2的合力,F1 、F2是F的分力)
3、從力的作用效果看合力與分力關(guān)系?
。ù穑旱刃娲
4、F是F1 、F2的合力,那F與F1 、F2大小關(guān)系怎樣?(引入下個(gè)問(wèn)題)
。ǘ┝Φ暮铣桑
1、學(xué)生回答下列問(wèn)題(檢查預習情況)
。1)什么叫力的合成?
。ù穑呵髱讉(gè)力的合力的過(guò)程,叫力的合成)
。2)什么是共點(diǎn)力?
。ù穑喝绻麕讉(gè)力都作用在物體上的同一點(diǎn),或者它們的作用線(xiàn)相交于同一點(diǎn),這幾個(gè)力叫做共點(diǎn)力)
。3)猜想F與F1 、F2的關(guān)系(學(xué)生可能在上一環(huán)境感悟中說(shuō)出),設計怎樣的實(shí)驗驗證你的猜想?
2、本節實(shí)驗方案:用一條橡皮條代替水桶,用兩支彈簧秤互成角度地把它拉長(cháng)X,
讀數F1 、F2為兩個(gè)已知分力的大小,并記錄兩個(gè)分力方向,再用一支彈簧秤把橡皮條拉長(cháng)到同一點(diǎn),讀數為合力F大。▋纱瘟Φ淖饔眯Ч嗤,記錄方向。畫(huà)出各個(gè)力的圖示,就能研究出力F與力F1、F2的關(guān)系、
。▽W(xué)生也可能提出其他方案)
3、一個(gè)同學(xué)到前面和老師一起演示,其他同學(xué)觀(guān)看實(shí)驗操作步驟。(也可以通過(guò)看視頻學(xué)習如何進(jìn)行實(shí)驗操作)
4、投影實(shí)驗操作步驟及注意事項
實(shí)驗操作步驟:
。1)用圖釘把白紙釘在方木板上、
。2)用圖釘把橡皮條的一端固定在A(yíng)點(diǎn),橡皮條的另一端拴上兩個(gè)細繩套、
。3)用兩只彈簧秤分別鉤住細繩套,互成角度地拉橡皮條,將結點(diǎn)拉到某一位置O,用鉛筆記下O點(diǎn)的位置及此時(shí)兩條細繩套的方向,記錄兩彈簧秤的示數、
。4)用鉛筆和刻度尺從結點(diǎn)O沿兩條細繩方向畫(huà)直線(xiàn),按選定的標度作出F1 、F2的圖示。
。5)用一只彈簧秤鉤住細繩套,把橡皮條的結點(diǎn)拉到同樣的位置O,記下彈簧秤的讀數F和細繩的方向,按選定的標度沿記錄的方向作拉力F的圖示、
為了減少誤差,實(shí)驗時(shí)要注意:
。1)正確選取彈簧秤、先將彈簧秤調零,再將兩只彈簧秤鉤好后對拉,若兩秤在拉的過(guò)程中,讀數相同,則可選;若不同,應另選,直至相同為止、
。2)拉動(dòng)時(shí),彈簧秤應保持與木板平行,在不超過(guò)彈性限度的條件下,應使拉力盡量大一些、
。3)實(shí)驗中兩分力F1 、F2的夾角不要取的太大、
。4)在同一次實(shí)驗中,橡皮條拉長(cháng)的結點(diǎn)O位置一定要相同、
。5)讀數時(shí)要正視,按有效數字正確讀數和記錄、
。6)作圖時(shí),應選定恰當的標度,盡量把圖畫(huà)大些,但也不能畫(huà)出紙外。
5、實(shí)驗數據分析猜想:
。ㄏ胂、推理能力培養)
。1)合力F是否能用F1 、F2的代數和表示?(觀(guān)察并計算)
。2)用虛線(xiàn)連接F1 、F2及力F的末端點(diǎn)并觀(guān)察圖示,有什么發(fā)現?
。ǚ椒ㄌ崾荆
。3)利用三角板以力F1 、F2為鄰邊做平行四邊形,畫(huà)出其對角線(xiàn)F′,看力F、F′是否重合?
。4)若沒(méi)有實(shí)驗誤差F′和F應該怎樣、即實(shí)驗結論:(邏輯推理、想象)
6、學(xué)生實(shí)驗探究,教師答疑。
7、學(xué)生交流,展示探究結論:
力的平行四邊形定則:求兩個(gè)共點(diǎn)力的合力時(shí),可分別用表示這兩個(gè)力的有向線(xiàn)段F1和F2為鄰邊做平行四邊形,這兩個(gè)鄰邊之間的對角線(xiàn)就是合力F的大小和方向,這就是平行四邊形定則、
力的合成平行四邊形定則適用于共點(diǎn)力的合成。
。3)深化規律
可以把力的合成所用的平行四邊形法則和數學(xué)中的向量加減時(shí)所用的平行四邊形法則、三角形法則相比較。
。4)鞏固提高
【例】已知共點(diǎn)力F1=4 N,F2=3 N,用作圖法求出θ=30°,90°,120°時(shí)合力F的大小、歸納當兩個(gè)分力夾角變大時(shí),合力大小的變化情況?
學(xué)生畫(huà)圖并展示學(xué)生作品,交流成果。
【教師】通過(guò)課件演示當分力F1 、F2一定時(shí),夾角θ在0~180°之間發(fā)生變化時(shí),合力F的大小變化情況(給學(xué)生感性認識,強化以下規律)
歸納:合力的大小與分力大小關(guān)系
夾角θ越大,合力就越小、合力最小值為F1—F2、同一直線(xiàn)方向相反合力最大值為F1+F2同一直線(xiàn)方向相同合力F的取值范圍|F1—F2|≤F≤F1+F2
合力可能大于某一分力,也可能小于某一分力。
。5)小結作業(yè)
首先由學(xué)生總結本節學(xué)到哪些知識,通過(guò)生活現象感悟合力與分力,知道等效代替是物理中研究問(wèn)題的一種方法,課后思考生活中立德合成在生活中的體現?
四、板書(shū)設計
以上是《力的合成》教案,希望對各位考生有所幫助。
初中物理《力的合成》教案 篇3
教學(xué)目標
知識目標
1、掌握力的平行四邊形法則;
2、初步運用力的平行四邊形法則求解共點(diǎn)力的合力;
3、會(huì )用作圖法求解兩個(gè)共點(diǎn)力的合力;并能判斷其合力隨夾角的變化情況,掌握合力的變化范圍。
能力目標
1、能夠通過(guò)實(shí)驗演示歸納出互成角度的兩個(gè)共點(diǎn)力的合成遵循平行四邊形定則;
2、培養學(xué)生動(dòng)手操作能力;
情感目標
培養學(xué)生的物理思維能力和科學(xué)研究的態(tài)度
教學(xué)建議
教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)分析
1、本課的重點(diǎn)是通過(guò)實(shí)驗歸納出力的平行四邊形法則,這同時(shí)也是本章的重點(diǎn).
2、對物體進(jìn)行簡(jiǎn)單的受力分析、通過(guò)作圖法確定合力是本章的難點(diǎn);
教法建議
一、共點(diǎn)力概念講解的教法建議
關(guān)于共點(diǎn)力的概念講解時(shí)需要強調不僅作用在物體的同一點(diǎn)的力是共點(diǎn)力,力的作用線(xiàn)相交于一點(diǎn)的也叫共點(diǎn)力.注意平行力于共點(diǎn)力的區分(關(guān)于平行力的合成請參考擴展資料中的“平行力的合成與分解”),教師講解示例中要避開(kāi)這例問(wèn)題.
二、關(guān)于矢量合成講解的教法建議
本課的重點(diǎn)是通過(guò)實(shí)驗歸納出力的平行四邊形法則,這同時(shí)也是本章的重點(diǎn).由于學(xué)生剛開(kāi)始接觸矢量的運算方法,在講解中需要從學(xué)生能夠感知和理解的日,F象和規律出發(fā),理解合力的概念,從實(shí)驗現象總結出力的合成規律,由于矢量的運算法則是矢量概念的核心內容,又是學(xué)習物理學(xué)的基礎,對于初上高中的學(xué)生來(lái)說(shuō),是一個(gè)大的飛躍,因此教學(xué)時(shí),教師需要注意規范性,但是不必操之過(guò)急,通過(guò)一定數量的題目強化學(xué)生對平行四邊形定則的認識。
由于力的合成與分解的基礎首先是對物體進(jìn)行受力分析,在前面力的知識學(xué)習中,學(xué)生已經(jīng)對單個(gè)力的分析過(guò)程有了比較清晰的認識,在知識的整合過(guò)程中,教師可以通過(guò)練習做好規范演示。
三、關(guān)于作圖法求解幾個(gè)共點(diǎn)力合力的教法建議
1、在講解用作圖法求解共點(diǎn)力合力時(shí),可以在復習力的圖示法基礎上,讓學(xué)生加深矢量概念的理解,同時(shí)掌握矢量的計算法則。
2、注意圖示畫(huà)法的規范性,在本節可以配合學(xué)生自主實(shí)驗進(jìn)行教學(xué)。
第四節 力的合成與分解
教學(xué)設計過(guò)程:
一、復習提問(wèn):
1、什么是力?
2、力產(chǎn)生的效果跟哪些因素有關(guān)?
教師總結,并引出新課內容。
二、新課引入:
1、通過(guò)對初中學(xué)過(guò)的單個(gè)力產(chǎn)生的效果,與兩個(gè)力共同作用的效果相同,引出共點(diǎn)力、合力和分力的概念,同時(shí)出示教學(xué)圖片,如:兩個(gè)人抬水、拉纖或拔河的圖片。(圖片可以參見(jiàn)多媒體素材中的圖形圖像)
2、提問(wèn)1:已知同一直線(xiàn)上的兩個(gè)力F1、F2的大小分別為50N、80N,如果兩個(gè)力的方向相同,其合力大小是多少?合力的方向怎樣?(教師講解時(shí)注意強調:‘描述力的時(shí)候,要同時(shí)說(shuō)明大小和方向,體現力的矢量性’)
3、提問(wèn)2、進(jìn)一步在問(wèn)題1的基礎上提問(wèn),若F1、F2的兩個(gè)力的方向相反,其合力大小是多少?合力的方向怎樣?
教師引導學(xué)生得到正確答案后,總結出“同一直線(xiàn)上二力合成”的規律:
物體受幾個(gè)力共同作用,我們可以用一個(gè)力代替這幾個(gè)力共同作用,其效果完全相同,這個(gè)力叫那幾個(gè)力的合力。已知幾個(gè)力,求它們的合力叫力的合成。
指明:
(1)同一直線(xiàn)上,方向相同的兩個(gè)力的合力大小等于這兩個(gè)力大小之和,方向跟這兩個(gè)力的方向相同。
(2)同一直線(xiàn)上,方向相反的兩個(gè)力的合力大小等于這兩個(gè)力大小之差,合力的方向跟較大的力方向相同。
4、提問(wèn)3、若兩個(gè)力不在同一直線(xiàn)上時(shí),其合力大小又是多少?合力的方向怎樣?
教師出示投影和圖片:兩個(gè)學(xué)生抬水對比一個(gè)同學(xué)抬水,讓學(xué)生考慮:一個(gè)力的效果與兩個(gè)力的效果相同,考慮一下是否“合力總比分力大”?
5、教師可以通過(guò)平行四邊形定則演示器演示力的`合成與分解實(shí)驗(演示實(shí)驗可以參考多媒體素材中的視頻文件);
演示1:將橡皮筋固定在A(yíng)點(diǎn),演示用兩個(gè)力F1、F2拉動(dòng)橡皮筋到O點(diǎn),再演示用F力將橡皮筋拉到O點(diǎn),對比兩次演示結果,運用力的圖示法將力的大小方向表示出來(lái),為了讓學(xué)生更好的獲得和理解力的平行四邊性法則,在實(shí)驗前,教師可以設計F1、F2的大小為3N和4N,兩個(gè)力的夾角為90度,這樣數學(xué)計算比較簡(jiǎn)單,學(xué)生很容易會(huì )發(fā)現F1、F2和F的關(guān)系滿(mǎn)足勾股定理,進(jìn)而得到力的平行四邊性定則,教師總結:兩個(gè)互成角度的力的合力,可以用表示這兩個(gè)力的線(xiàn)段作鄰邊,作平行四邊形,所夾的對角線(xiàn)就表示合力的大小和方向。
6、學(xué)生可以通過(guò)分組實(shí)驗來(lái)驗證力的平行四邊性定則(可以參考多媒體資料中的視頻試驗):
試驗器具:一塊方木板,八開(kāi)白紙兩張,大頭釘若干,彈簧秤兩個(gè),橡皮筋一個(gè),細線(xiàn)若干,直尺兩個(gè),學(xué)生在教師的知道下,組裝好試驗設備,進(jìn)行試驗驗證。
強調:需要記錄的數據(彈簧秤的示數)和要作的標記(橡皮筋兩次拉到的同一位置和兩個(gè)分力的方向)
7、教師總結:經(jīng)過(guò)人們多次的、精細的試驗,最后確認,對角線(xiàn)的長(cháng)度、方向,跟合力的大小、方向一致,即對角線(xiàn)與合力重合,力和合成滿(mǎn)足平行四邊形法則。
8、讓學(xué)生根據書(shū)中的提示自己推倒出合力與分力之間的關(guān)系式。
三、課堂小結
探究活動(dòng)
關(guān)于“滑輪”問(wèn)題的研究
題目
關(guān)于“滑輪”問(wèn)題的研究
內容
在初中學(xué)習的有關(guān)滑輪問(wèn)題后,對“定”、“動(dòng)”滑輪作用的理解,尤其是動(dòng)滑輪的使用時(shí),是否一定省力?研究一下初中的物理課本,在什么條件下,應用動(dòng)滑輪省力最多?觀(guān)察生活中應用滑輪的實(shí)例,說(shuō)出自己的心得,或以書(shū)面形式寫(xiě)出相關(guān)內容以及研究結果。
初中物理《力的合成》教案 篇4
知識與技能:
1、認識力的作用效果,知道合力與分力都是從力的作用效果來(lái)定義的。
2、通過(guò)實(shí)驗探究,獲知在同一直線(xiàn)上同方向與反方向上力的合成情況。
3、在實(shí)驗探究的過(guò)程中要求學(xué)生經(jīng)歷對圖表的分析獲得結論的過(guò)程,并能夠在與同學(xué)的交流討論中發(fā)現新的問(wèn)題。
4、在關(guān)于力的合成的探究實(shí)驗中,讓學(xué)生經(jīng)歷從提出假設,到驗證假設,直到形成科學(xué)理論的過(guò)程。
過(guò)程與方法:
1、先通過(guò)“帆的合力”、“螞蟻的合力”、“人的合力”等例子展示合力的作用效果;提出合力、分力及力的合成的概念。
2、然后通過(guò)設置疑問(wèn)“同一直線(xiàn)上二力的合力的大小是怎樣的?”來(lái)展開(kāi)。為了驗證同向和反向上二力合力的大小,設定了“實(shí)驗探究”,通過(guò)實(shí)驗來(lái)得出二力合力的條件。
這樣安排是讓學(xué)生首先對合力有一個(gè)感性的認識,知道力的效果是合力代替的前提,然后通過(guò)簡(jiǎn)單的情況來(lái)認識合力大小與方向是怎樣確定的。這樣可使學(xué)生“從一般到特殊”初步認識力的合成。
情感態(tài)度與價(jià)值觀(guān):
1、觀(guān)察、實(shí)驗以及探究的學(xué)習活動(dòng),培養學(xué)生尊重客觀(guān)事實(shí)、實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。
2、通過(guò)探究性物理學(xué)習活動(dòng),使學(xué)生獲得成功的愉悅,樂(lè )于參與物理學(xué)習活動(dòng)。
教學(xué)重點(diǎn):
1、讓學(xué)生對通過(guò)實(shí)驗探究的參與,認識同一直線(xiàn)上二力的合成的情況。
教學(xué)難點(diǎn):
1、讓學(xué)生了解等效代替的科學(xué)方法,認識等效替代對物理發(fā)現的重要作用。
2、要求學(xué)生能在觀(guān)察自然、生活等現象中發(fā)現問(wèn)題,勇于探究自然和日常生活中的物理道理。
初中物理《力的合成》教案 篇5
教學(xué)目標
一、知識與技能
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(huì )用作圖法求共點(diǎn)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、過(guò)程與方法
1、學(xué)會(huì )設計實(shí)驗、觀(guān)察實(shí)驗現象、探索規律、歸納總結的研究問(wèn)題的方法。
2、培養學(xué)生的動(dòng)手能力、觀(guān)察能力、分析能力、協(xié)作能力、創(chuàng )新思維能力。
三、情感態(tài)度價(jià)值觀(guān)
學(xué)會(huì )應用等效代替和控制變量的思維方法。
教學(xué)重難點(diǎn)
重點(diǎn):
1、通過(guò)實(shí)例理解分力、合力、力的合成的概念。
2、通過(guò)實(shí)驗探索“力的合成”所遵循的法則。
難點(diǎn):“平行四邊形定則”的理解。
教學(xué)過(guò)程
一、導入新課
如圖甲,一個(gè)人用力F可以把一桶水慢慢地提起,圖乙是兩個(gè)人分別用F1、F2兩個(gè)力把同樣的一桶水慢慢地提起。那么力F的作用效果與F1、F2的共同作用的效果如何?
學(xué)生:效果是一樣的。
老師:一個(gè)力產(chǎn)生的效果跟幾個(gè)力共同產(chǎn)生的效果相同,在實(shí)際問(wèn)題中就可以用這個(gè)力來(lái)代替那幾個(gè)力,這就是力的等效代替。這個(gè)力就叫做那幾個(gè)力的合力。求幾個(gè)已知力的合力的過(guò)程叫做力的合成。幾個(gè)力如果都作用在物體的同一點(diǎn),或者它們的作用線(xiàn)相交于一點(diǎn),這幾個(gè)力叫做共點(diǎn)力。我們這節課就來(lái)學(xué)習兩個(gè)共點(diǎn)力的合成。
二、新課教學(xué)
(一)探討實(shí)驗方案
先用兩個(gè)力作用在物體的同一點(diǎn)上,使它們產(chǎn)生一定的作用效果,如把橡皮筋一端固定,拉加一端到某一點(diǎn)O,再用一個(gè)力作用于同一物體的同一點(diǎn)上,讓它產(chǎn)生與第一次的兩個(gè)力的作用效果相同,即也把橡皮筋拉到點(diǎn)O,記下各個(gè)力的大小、方向、畫(huà)出力的圖示,就能研究力之間的關(guān)系了。等效代替是物理中常用的一種方法。
(二)演示實(shí)驗:互成角度的二力的合成(請兩位同學(xué)上講臺幫忙)。
(1)把放木板固定在黑板上,用圖釘把白紙固定在木塊上。
(2)用圖釘把橡皮條一端固定在A(yíng)點(diǎn),結點(diǎn)自然狀態(tài)在O點(diǎn),結點(diǎn)上系著(zhù)細繩,細繩的另一端系著(zhù)繩套。
(3)用兩彈簧秤分別勾住繩索,互成角度地拉橡皮條,使結點(diǎn)到達O′點(diǎn)。讓學(xué)生記下O′的位置,用鉛筆和刻度尺在白紙上從O′點(diǎn)沿兩條細紙的方向畫(huà)線(xiàn),并分別記下兩只彈簧的讀數F1和F2。
(4)放開(kāi)彈簧秤,使結點(diǎn)重新回到O點(diǎn),再用一只彈簧秤,通過(guò)細繩把橡皮條的結點(diǎn)拉到O′,讀出彈簧秤的示數F,記下細繩的方向,按同一標度作出F1、F2和F的力的圖示。
(5)用三角板以F1、F2為鄰邊利用刻度尺和三角尺作平行四邊形,過(guò)O點(diǎn)畫(huà)平行四邊形的對角線(xiàn),做出合力F的圖示。
(6)改變F1和F2的夾角和大小,再做兩次。
從實(shí)驗中得出什么結論:合力F不能簡(jiǎn)單地用F1和F2的代數合表示。
證明:利用三角板以力F1和F2為鄰邊做平行四邊形,作出其對角線(xiàn)F’,看力F和F’是否重合。
仔細觀(guān)察發(fā)現,F和F’基本重合,在誤差范圍內,F幾乎是F1、F2為鄰邊的平行四邊形的對角線(xiàn)。
經(jīng)過(guò)前人很多次的、精細的實(shí)驗,最后確認,對角線(xiàn)的長(cháng)度、方向、跟合力的大小、方向一致,即對角線(xiàn)與合力重合,也就是說(shuō),對角線(xiàn)就表示F1、F2的合力。
老師歸納:求兩個(gè)共點(diǎn)力的合力時(shí),不是簡(jiǎn)單的將兩個(gè)力相加減,而是用表示兩個(gè)力的有向線(xiàn)段F1和F2為鄰邊作平行四邊形,這兩鄰邊之間的對角線(xiàn)就表示合力F的大小和方向,這就是力的平行四邊形定則。
(三)指導學(xué)生進(jìn)行分組實(shí)驗
觀(guān)察學(xué)生實(shí)驗情況,數據處理,要求操作的規范,遵從實(shí)驗結果,盡量把誤差減小到最小。
要求同學(xué)用平行四邊形法則作出F1與F2的合力,與實(shí)際合力對照,相距多遠,差距大不大。
如果在實(shí)驗中,對角線(xiàn)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(huì )有實(shí)驗誤差,也不會(huì )完全重合。
這種情況很正常,一個(gè)規律的得出要很多人在很長(cháng)時(shí)間里,進(jìn)行許多此實(shí)驗才總結出來(lái),并不是一次實(shí)驗就能得到。
減小誤差的方法:
、購椈沙邮褂们耙獧z查指針是否指在零點(diǎn);
、趶椈沙右c木板表面平行。
總結:可見(jiàn)互成角度的兩個(gè)力的合成,不是簡(jiǎn)單的兩個(gè)力相加減,而是用表示兩個(gè)力的有向線(xiàn)段為鄰邊作平行四邊形,這兩鄰邊之間的對角線(xiàn)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(gè)定則進(jìn)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。
(四)實(shí)驗歸納總結:
1、力的合成要遵循平行四邊形定則。兩個(gè)共點(diǎn)力的合力隨夾角的變化而變化。
夾角為00(作用在同一直線(xiàn)上且方向相同)時(shí):F=F1+F2,F的方向與F1、F2的方向相同。夾角為1800(作用在同一直線(xiàn)上且方向相反)時(shí):F=|F1-F2|,F的方向與兩個(gè)力中較大的那個(gè)力方向相同。兩個(gè)共點(diǎn)力的合力的大小范圍:大于等于二力之差,小于等于二力之和,即|F1-F2|≤F≤F1+F2。
2、兩個(gè)大小一定的力F1、F2,當它們間的夾角由00增大到1800的過(guò)程中,夾角 越大,合力就越;合力可能大于某一分力,也可能小于某一分力。
3、矢量和標量:
即有大小又有方向的物理量叫矢量,矢量運算遵循平行四邊形定則。只有大小沒(méi)有方向的物理量叫標量,標量運算遵循代數運算法則。力既有大小,又有方向,故力是矢量。
4.實(shí)驗歸納法是科學(xué)研究的重要方法,要通過(guò)提出假設,設計實(shí)驗,實(shí)驗研究,數據分析,歸納總結,形成結論。
【例題1】大小不變的F1、F2兩個(gè)共點(diǎn)力的合力為F,則有:
A.合力F一定大于任一個(gè)分力
B.合力的大小既可等于F1,也可等于F2
C.合力有可能小于任一個(gè)分力
D.合力F的大小隨F1、F2間夾角增大而減小。
解析:正確答案是BCD
我們可以取一些特殊的數值來(lái)分析F1、F2的合力變化范圍是|F1-F2|≤F≤F1+F2若取F1=2N,F2=3N則1N≤F≤5N。
當F1與F2夾角為180°時(shí),合力小于分力。應排除A同時(shí)知C正確。
B對,由合力的變化范圍可知正確。
D對,當F1和F2夾角為0°時(shí),合力最大,當F1,F2夾角為180°時(shí),合力最小,隨著(zhù)F1、F2夾角增大合力F反而減小。
說(shuō)明:對于一些定性分析的選擇題,有時(shí)可采用取一些特殊數值的方法來(lái)分析,這樣可使分析簡(jiǎn)單、方便。
【例題2】運用平行四邊形定則求互成角度的兩個(gè)力的合力。
力F1=45N,方向水平向右。力F2=60N,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(cháng)度表示15N的力,作出力的平行四邊形,用刻度尺量出對角線(xiàn)的長(cháng)度L,利用F=15N× 即可求出。
〖鞏固訓練〗
(1)兩個(gè)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)兩個(gè)共點(diǎn)力的大小都是60N,兩力間的夾角為1200,求這兩個(gè)力的合力?
解法一、圖示法。
解法二、利用平行四邊形法作出力的圖示,然后利用幾何知識求解。
學(xué)生討論會(huì )得到:先求出任意兩個(gè)力的合力,再求出這個(gè)合力跟第三個(gè)力的合力,直到把所有的力都合成進(jìn)去,就得到其合力。因為每一次合成都遵從每?jì)闪εc其合力產(chǎn)生共同效果的思想,所以可以這樣合成。
(3)兩個(gè)共點(diǎn)力,當它們同方向時(shí)其合力大小為7N,當它們反方向時(shí)其合力的大小為1N,問(wèn)當它們互相垂直時(shí)其合力的大小是多少牛?
提示:假設F1大于F2,由題意可知:F1+F2=7,F1-F2=1解得:F1=4N,F2=3N
然后:方法一、圖示法。
方法二、先利用平行四邊形法則作出力的圖示,再利用直角三角形知識求得合力F=5N
(4)請同學(xué)完成P13的思考與討論。
〖提問(wèn)〗:如果兩個(gè)分力F1、F2,他們的夾角不定,求其合力的范圍。(用作圖法)
同學(xué)們用作圖法得到:
Fmax=F1+F2(兩力夾角為0°)
Fmin=F1-F2(兩力夾角為180°,F合于大的方向一致)
夾角在0°——180°之間,后介于 Fmin與Fmax之間。
課后小結
這節課主要學(xué)習了力的平行四邊形定則,要求會(huì )用作圖法求兩共點(diǎn)力的合力。
這節課主要掌握利用平行四邊形定則,用作圖法求兩共點(diǎn)力的合力,并且用作圖法得出兩力夾角不定的情況下,F合取值范圍,我們下課后要多動(dòng)手練習,掌握這種方法。
初中物理《力的合成》教案 篇6
課時(shí)安排
1課時(shí)
教具、學(xué)具準備
二力合成演示器、投影儀、交互式動(dòng)畫(huà)
教學(xué)設計示例
。ㄒ唬┬抡n引入
上一節我們學(xué)過(guò)了同一條直線(xiàn)上兩個(gè)力的合成。但是物體受到的力大多不在同一直線(xiàn)上,而是互成角度的。例如,兩個(gè)人在打夯時(shí),他們用來(lái)提夯的力是互成角度的。那么,兩個(gè)互成角度的力又該如何合成求它們的合力呢?
。ǘ┬抡n教學(xué)
1、演示實(shí)驗
參照課本中的演示實(shí)驗中的第一步,請兩位同學(xué)分別用彈簧秤向不同方向把橡皮繩拉長(cháng)到某一長(cháng)度,記錄兩個(gè)力F1和F2的大小和方向。
。▽W(xué)生操作,教師沿著(zhù)拉力的方向做出力的圖示)
再用一個(gè)彈簧秤代替剛才的兩個(gè)彈簧秤拉橡皮繩,即用一個(gè)力F代替F1和F2兩個(gè)力的共同作用,記錄彈簧秤的讀數和拉力的方向。
。ń處熝菔静(huà)圖)
2、分析實(shí)驗
。1)力F1和F2的合力大約多大?
。2)合力F和兩個(gè)力F1和F2比較,合力F比F1和F2之和大還是?比F1和F2之差呢?
教師在學(xué)生回答的基礎上總結:F比F1和F2之和要小,比F1和F2之差要大。
3、互成角度的二力的合成方法
本知識點(diǎn)的教學(xué)可使用交互式動(dòng)畫(huà)輔助教學(xué)。
以F1和F2的力的圖示為一組鄰邊做平行四邊形,這個(gè)平行四邊形的對角線(xiàn)就可以表示合力F的大小和方向。
改變兩個(gè)力的夾角重做上面的實(shí)驗,可以看出,用平行四邊形的對角線(xiàn)來(lái)表示它們合力的方法是成立的。
用投影儀將交互式動(dòng)畫(huà)投影到屏幕上,找幾名學(xué)生親自拖動(dòng)鼠標,改變兩個(gè)力的夾角,觀(guān)察它們的合力大小如何變化,合力與分力的夾角如何變化?
最后教師在學(xué)生觀(guān)察、發(fā)言的基礎上進(jìn)行總結:兩個(gè)力互成角度時(shí),它們的合力小于這兩個(gè)力之和,大于這兩個(gè)力之差;兩個(gè)力的夾角減小時(shí),合力增大;夾角增大時(shí),合力減小。當兩個(gè)力的夾角減小到 時(shí),合力就等于兩個(gè)力之和。當兩個(gè)力的夾角增大到 時(shí),合力就等于兩個(gè)力之差。因此可以說(shuō),我們在上節所學(xué)的在同一直線(xiàn)上二力的合成,是這里所學(xué)知識的特殊情況。
。ㄈ┛偨Y
教師可適當向學(xué)生介紹一些有關(guān)力的合成的方法,例如三角形定則等。
初中物理《力的合成》教案 篇7
【教學(xué)目標】
1知識與技能
。1)能夠從力的“效果”角度理解合力與分力的概念;
。2)掌握力的平行四邊形定則,知道它是合成力的基本定則,學(xué)會(huì )初步運用平行四邊形定則求合力;
。3)會(huì )用作圖法求解兩個(gè)共點(diǎn)力的合力;并能意識到其合力隨夾角是變化的。
2過(guò)程與方法
。1)能夠通過(guò)實(shí)驗探究歸納出互成角度的兩個(gè)共點(diǎn)力的合成遵循平行四邊形定則;
。2)體會(huì )等效代替的思想方法,參與實(shí)驗探究過(guò)程,培養學(xué)生動(dòng)手操作能力和協(xié)作能力;
。3)培養學(xué)生設計實(shí)驗、觀(guān)察實(shí)驗現象、探索規律以及歸納總結問(wèn)題的能力。
3情感、態(tài)度與價(jià)值觀(guān)
。1)培養學(xué)生的物理思維能力和科學(xué)研究的態(tài)度。
。2)培養學(xué)生熱愛(ài)生活、事實(shí)求是的科學(xué)態(tài)度,激發(fā)學(xué)生探索與創(chuàng )新的意識。
。3)培養學(xué)生合作、交流、互助的精神。
。4)讓學(xué)生樹(shù)立科學(xué)探究中大膽猜測,嚴謹求證的科學(xué)思想。
【重點(diǎn)難點(diǎn)】
重點(diǎn):滲透“等效替代”的物理思想,促使力的平行四邊形定則的發(fā)現與深刻的理解。
難點(diǎn):①實(shí)驗的設計;②平行四邊形關(guān)系的發(fā)現;③從“代數和”思維到“矢量和”思維的跨越。
突破方法:讓學(xué)生自己動(dòng)手實(shí)驗,自己將結論得出。
【教學(xué)方法】
為了體現新課程所倡導的教學(xué)理念,在教法上,采取以學(xué)生為主體,以問(wèn)題為中心,以教師為引導,以小組的合作為主要方式,讓學(xué)生進(jìn)行簡(jiǎn)單的實(shí)驗設計,親身體驗科學(xué)實(shí)驗探究的過(guò)程。為了讓學(xué)生更好地體驗科學(xué)研究的方法和過(guò)程,發(fā)展自主學(xué)習能力,培養良好的思維品質(zhì),強化小組交流與合作意識,淡化機械式訓練,摒棄灌輸式教學(xué);教師一定要把握好自己的角色,是適時(shí)適度地“引導”和“參與”,決不能搞型式化的探究。在以往的教學(xué)中,課堂教學(xué)實(shí)施往往過(guò)于注重知識傳授傾向,學(xué)生被動(dòng)地接受,很難從多方面培養學(xué)生的綜合素質(zhì)。
【教具準備】
多媒體課件、電子白板,彈簧秤,橡皮條,刻度尺,細線(xiàn)等。
【課時(shí)設計】
本節課計劃用兩課時(shí)學(xué)完。本節為第一課時(shí)
【教學(xué)環(huán)節】
新課的引入
[教師活動(dòng)]多媒體展示簡(jiǎn)單的問(wèn)題1+1在什么情況下不等于2,激發(fā)學(xué)生學(xué)習的激情,之后再講“曹沖秤象”的故事,提水問(wèn)題。引出等效思想的理論。
[學(xué)生活動(dòng)]讓學(xué)生自己分別用一只手和兩只手拿桌子上的物體感受等效的思想。
[教師活動(dòng)]引導學(xué)生理解合力與分力等效代替的關(guān)系,得出合力和分力的概念。并復習提問(wèn)初中學(xué)過(guò)的同一直線(xiàn)上求兩個(gè)力的合力的問(wèn)題:(兩種情形,分力同向和反向時(shí))并引導學(xué)生用“等效替代”的思想去理解這兩種情形,然后再拋出“兩個(gè)互成角度的分力與其合力有什么樣的關(guān)系呢?”“合力是否等于兩分力大小之和或之差呢?”也可以讓學(xué)猜測“合力的大小在什么范圍內?”。引導學(xué)生設計實(shí)驗用“等效替代”的思想靠測量的方法先去找到兩分力與合力,并將它們表示出來(lái),然后再探究它們之間的關(guān)系。
指導學(xué)生實(shí)驗設計中應注意的一些問(wèn)題
。1)問(wèn)題的提出:兩個(gè)互成角度的共點(diǎn)力與其合力有什么樣的關(guān)系?
。2)設計實(shí)驗時(shí)應注意的問(wèn)題:
、儆檬裁捶椒ㄕ曳至εc合力,實(shí)驗中應怎樣實(shí)現分力與其合力產(chǎn)生的作用效果相同?
、谌绾沃懒Φ拇笮?如何確定力的方向?
、蹖(shí)驗中需要記錄哪些數據?怎樣可以更直觀(guān)簡(jiǎn)潔地同時(shí)描述力的大小和方向?
、茉搶(shí)驗中可能出現誤差的原因有哪些?你該如何處理?
進(jìn)行實(shí)驗
[學(xué)生活動(dòng)]
四個(gè)或六個(gè)學(xué)生為一小組進(jìn)行分組實(shí)驗。
[教師活動(dòng)]
在旁巡查,適時(shí)加以指導,實(shí)驗時(shí)要分布引導學(xué)生注意以上4個(gè)問(wèn)題。引導學(xué)生按書(shū)中的建議把合力的箭頭和兩分力的箭頭連接起來(lái),再看看這些圖形有什么共同點(diǎn)和不同點(diǎn)。引導學(xué)生利用現有的實(shí)驗結果大膽地提出科學(xué)合理的猜想──滿(mǎn)足平行四邊形定則,再讓學(xué)生變化角度實(shí)驗,驗證猜測。
對實(shí)驗結果進(jìn)行分析與評估并歸納得出結論
[學(xué)生活動(dòng)]學(xué)生通過(guò)實(shí)驗探究確定了兩個(gè)分力與合力,并且用力的圖示將它們表示出來(lái)后,到講臺上展示交流實(shí)驗中得到的圖形,并思考歸納、總結本實(shí)驗探究的結論。學(xué)生探究到的合力與分力之間的關(guān)系可能只是一個(gè)近似的平行四邊形,也可能是一些其他圖形。
[教師活動(dòng)]
總結說(shuō)明:多數組得到了平行四邊形這很好,對于沒(méi)有得到平行四邊形的,也要尊重實(shí)驗,實(shí)事求是。教師要特別說(shuō)明:即使今天我們所有組都得到了平行四邊形規律,就一定能說(shuō)明分力和合力滿(mǎn)足平行四邊形定則嗎?在科學(xué)探究中這樣做可嗎?(學(xué)生能意識到這樣做不妥)
[教師活動(dòng)]
總結說(shuō)明:因為我們只做了有限的幾組實(shí)驗,就得出結論。這當然不可!科學(xué)探究往往要通過(guò)不同情況下的對大量實(shí)驗數據的分析論證才能得出具有普遍意義的科學(xué)規律,有時(shí)還需要通過(guò)理論證明才能加以推廣。而我們這節課只做了有限的實(shí)驗,其實(shí)兩分力和合力的關(guān)系滿(mǎn)足平行四邊形定則,早就被科學(xué)家證實(shí)了,大多數同學(xué)得到這個(gè)結論,而少數同學(xué)未能得到,那是因為實(shí)驗中出現了問(wèn)題,可能是實(shí)驗誤差(讀數誤差、作圖誤差、系統誤差),甚至是操作上的錯誤。請學(xué)生下課后分析造成的原因。事實(shí)證明不僅力的合成滿(mǎn)足平行四邊形定則,所有的矢量合成都滿(mǎn)足。讓學(xué)生返回到前面學(xué)習位移時(shí)的幾個(gè)問(wèn)題,用平行四邊形定則重新看待那些問(wèn)題。
例題分析
教科書(shū)中的例題比較簡(jiǎn)單,但學(xué)生在作圖時(shí)常常不規范,教師要強調學(xué)生注意
1.合力,分力要共起點(diǎn),虛線(xiàn),實(shí)線(xiàn)要分清。
2.合力,分力標度要相同,作圖要準確。
3.對角線(xiàn)要找準,不要忘了方向。
讓學(xué)生再思考
思考分力一定時(shí),隨著(zhù)夾角的增大合力如何變化?提出引體向上的例子,然后觀(guān)看動(dòng)畫(huà),讓學(xué)生總結得出合力與分力間夾角θ關(guān)系:
學(xué)生討論以后通過(guò)多媒體動(dòng)畫(huà)演示,讓學(xué)生總結得出以下結論:
合力與分力間夾角θ關(guān)系:
、佴龋0°時(shí),即F1、F2共線(xiàn)同方向:
F合=F1+F2?合力方向與兩個(gè)力的方向相同
、讦龋180°時(shí),即F1、F2共線(xiàn)反方向:
F合=|F1-F2|合力方向與分力F1、F2中較大的方向相同。
、蹔A角θ越大,合力就越。
F合隨F1和F2的夾角增大而減小
、芎狭Φ娜≈捣秶海麱1-F2|≤ F合≤ F1+F2
、 F合可能大于、等于、小于F1、F2
小結
先讓學(xué)生自己小結,老師在黑板上出示小結提示,補充和糾正學(xué)生的不足之處。
【布置作業(yè)】課后練習1,2小題。
【板書(shū)設計】
5.1力的合成
一、合力、分力、共點(diǎn)力
1.合力、分力、共點(diǎn)力的概念
二、力的合成
1.求幾個(gè)分力的合力叫力的合成
2.同一直線(xiàn)上的兩個(gè)力的合成
同方向:合力的大小等于兩分力大小之和,合力的方向與任意一個(gè)分力方向相同。
反方向:合力的大小等于兩分力大小之差,合力的方向與較大的分力方向相同。
3.互成角度的兩個(gè)力的合成滿(mǎn)足平行四邊形定則,即以表示這兩個(gè)力的有向線(xiàn)段為鄰邊作出平行四邊形,這兩個(gè)鄰邊之間所夾的對角線(xiàn)就代表合力的大小和方向。
初中物理《力的合成》教案 篇8
一、課標要求
1.2.1認識重力、彈力和摩擦力。通過(guò)實(shí)驗,了解胡克定律。知道滑動(dòng)摩擦和靜摩擦現象,能用動(dòng)摩擦因數計算滑動(dòng)摩擦力的大小
1.2.2通過(guò)實(shí)驗,了解力的合成與分解,知道矢量和標量。能用共點(diǎn)力的平衡條件分析生產(chǎn)生活中的問(wèn)題
二、教材分析
本章講述的是關(guān)于“力”的基礎知識,是學(xué)習動(dòng)力學(xué)的基礎和準備。內容包括重力、彈力、摩擦力、力的合成、力的分解、牛頓第三定律、共點(diǎn)力的平衡。本章內容與初中學(xué)過(guò)的有關(guān)力學(xué)知識聯(lián)系密切,是初中知識的擴展和深化,是今后學(xué)好其他力學(xué)知識的基礎,受力分析和共點(diǎn)力的平衡、力的合成與分解,在高考中占有重要的地位。
所謂基礎性,就是要為學(xué)習力學(xué)知識打下扎實(shí)的基礎。從知識方面來(lái)說(shuō),就是理解力的初步概念,理解重力、彈力、摩擦力產(chǎn)生的條件和特性,會(huì )進(jìn)行力的合成和分解。從運用方面說(shuō),是初步熟悉對一個(gè)物體的受力分析,會(huì )畫(huà)出正確的受力圖,掌握初步的受力分析,會(huì )用共點(diǎn)力的平衡條件來(lái)解決問(wèn)題。
本章內容與舊版教材相比,刪減了四種相互作用,增加了探究彈簧彈力與形變量的關(guān)系,牛頓第三定律,共點(diǎn)力的平衡把牛頓第三定律和共點(diǎn)力的平衡提前到第三章更符合新課程標準,更有利于學(xué)生知識體系的構建來(lái)形成。
教科書(shū)第一章,第二章學(xué)習的是關(guān)于運動(dòng)學(xué)的知識,不涉及發(fā)生各種運動(dòng)的原因。本章學(xué)習的是關(guān)于力的知識,并研究當加速度等于0時(shí)物體所受各個(gè)力之間的關(guān)系,合力為0,開(kāi)始建立運動(dòng)和相互作用的關(guān)系。本章在高中物理教學(xué)中占有重要地位,在培養學(xué)生學(xué)科核心素養方面具有重要意義。
2.1本章教材與以往教材在結構設計上的變化
第一,把牛頓第三定律由原來(lái)在牛頓運動(dòng)定律之后,提前放入本章,這就為解答共點(diǎn)力平衡問(wèn)題的受力分析奠定了必要的知識基礎。為此,本章在重力、彈力、摩擦力的后面,增加“牛頓第三定律”一節課文,并在該節課文中,專(zhuān)門(mén)設立了一個(gè)“物體受力的初步分析”小標題,為分析“共點(diǎn)力的平衡”問(wèn)題設下伏筆。
第二,把力的合成和分解設計為一節課,其教學(xué)目標很明確,只要求學(xué)生會(huì )用等效替換的方法根據平行四邊形定則進(jìn)行力的合成和分解的運算,并不要求學(xué)生解答具體實(shí)際情境中的受力問(wèn)題,而把這些問(wèn)題放在“共點(diǎn)力的平衡”中去解決,這有利于幫助教師理解和規范力的合成和分解的教學(xué)目標。
第三,把“共點(diǎn)力的平衡”由原教科書(shū)中牛頓第二定律應用的特例,變?yōu)橐粋(gè)獨立知識點(diǎn),放在牛頓第二定律之前學(xué)習,并且作為本章的一個(gè)重點(diǎn)。學(xué)生在學(xué)習共點(diǎn)力平衡的過(guò)程中,所形成的一些科學(xué)思維方法,將為學(xué)習和應用牛頓第二定律帶來(lái)幫助,有利于循序漸進(jìn)地形成運動(dòng)與相互作用觀(guān)念。
2.2從整個(gè)高中物理課程的視角設計教學(xué)目標
課程標準把力的合成和分解教學(xué)要求降低為“了解”,并要求“能用共點(diǎn)力的平衡條件分析日常生活中的問(wèn)題”,明確指出分析日常生活中的受力問(wèn)題,所用的知識是共點(diǎn)力的平衡條件,而不是力的分解。力的分解不過(guò)是共點(diǎn)力平衡問(wèn)題解答中的一個(gè)數學(xué)計算步驟,它不屬于運動(dòng)與相互作用觀(guān)念的核心知識。為此,教科書(shū)把力的合成和分解合并為一節課文,在該節課文中,突出“等效替換”的思想,不要求學(xué)生用力的分解求解實(shí)際情境中物體的受力問(wèn)題,學(xué)生會(huì )用平行四邊形定則求解有確定方向的力的分解問(wèn)題就可以了。分力的方向(坐標系的選擇),是以后學(xué)習共點(diǎn)力的平衡和牛頓第二定律時(shí)根據問(wèn)題解答的需要來(lái)確定的。
這樣,既規范了學(xué)生解答靜力學(xué)和動(dòng)力學(xué)問(wèn)題的思路在培養學(xué)生運動(dòng)與相互作用觀(guān)念,又提升了學(xué)生的學(xué)科核心素養。
三、教學(xué)目標
1.知道合力和分力的概念,體會(huì )等效替換的思想
2.通過(guò)實(shí)驗探究,得出力的合成和分解遵從的法則,平行四邊形定則
3.會(huì )用作圖和三角函數的知識求解合力或者分力
4.知道矢量相加遵從平行四邊形定則,標量相加遵從算術(shù)法則。能區別矢量和標量。
四、重點(diǎn)難點(diǎn)
4.1重點(diǎn)
4.1.1通過(guò)生活實(shí)例,體會(huì )等效替代的物理思想
4.1.2通過(guò)實(shí)驗探究,得出求合力的方法————平行四邊形定則,知道力的分解是力的合成的逆運算
4.2難點(diǎn)
4.2.1會(huì )用作圖法和直角三角形知識求共點(diǎn)力的合力
4.2.2會(huì )應用平行四邊形定則或三角形定則進(jìn)行矢量運算
五、教學(xué)準備
5.1教師準備
多媒體課件、方木板、白紙、圖釘、彈簧、細繩套、刻度尺、鉛筆等
5.2學(xué)生準備
課前預習、學(xué)具及實(shí)驗準備
六、教學(xué)設計
6.1情境引入
師:播放多媒體課件,回顧曹沖稱(chēng)象的故事,滲透等效替換的思想。引導學(xué)生思考“問(wèn)題欄”的問(wèn)題:一個(gè)靜止的物體在某平面上受多個(gè)力作用,物體將向哪個(gè)方向運動(dòng)?在保證力的作用效果不變的前提下,這幾個(gè)力如何用一個(gè)力來(lái)代替?
生:學(xué)生觀(guān)察、思考、回答問(wèn)題。
師:通常物體都會(huì )受到多個(gè)力的作用,許多情況下這些力共同的作用效果可以與某個(gè)力單獨作用時(shí)產(chǎn)生的效果相同。
【設計意圖】用學(xué)生很熟悉的故事引出課題,較快集中學(xué)生的注意力,既可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習興趣,又提出一個(gè)可以探究的問(wèn)題。
6.2新課教學(xué)
【任務(wù)一】共點(diǎn)力及其特征
1共點(diǎn)力教師活動(dòng):多媒體展示下圖
生:討論,思考,作出物體受力分析圖,分析作用在同一個(gè)物體上幾個(gè)力的特點(diǎn)
學(xué)生分析得出:一個(gè)物體受到幾個(gè)外力的共同作用,如果這幾個(gè)力有共同的作用點(diǎn)或者這幾個(gè)力的作用線(xiàn)交于一點(diǎn),這幾個(gè)外力稱(chēng)為共點(diǎn)力。
教師活動(dòng):根據師生共同的分析總結,可視為共點(diǎn)力的情況通常有以下幾種:
(1)幾個(gè)力同時(shí)作用于同一點(diǎn)(即力的作用點(diǎn)相重合),如圖甲所示
(2)同時(shí)作用在同一物體上的幾個(gè)力,雖然作用點(diǎn)并不重合但是這幾個(gè)力的作用線(xiàn)的正向或反向延長(cháng)線(xiàn)能夠相交于同一點(diǎn),如圖乙所示
(3)物體被視為質(zhì)點(diǎn)時(shí),作用在物體上的幾個(gè)力就認為是共點(diǎn)力,如圖丙所示
2合力和分力
教師活動(dòng):多媒體展示圖片,并按照圖片內容準備一桶水,請同學(xué)們完成演示
教師展示圖片,學(xué)生作出水桶的受力分析圖
師生共同討論:引出一個(gè)大人提起一桶水與兩個(gè)小孩共同提起一桶水的“等效”,并從受力分析的物理情境中提出“等效替代”的思想,引出合力和分力的概念。
1)概念:假設一個(gè)力單獨作用的效果跟某幾個(gè)力共同作用的效果相同,這個(gè)力就叫做那幾個(gè)力的合力,假設幾個(gè)力共同作用的效果跟某個(gè)力單獨作用的效果相同,這幾個(gè)力叫做那個(gè)力的分力。
2)理解:
1合力與分力之間的關(guān)系是一種等效替代關(guān)系,一個(gè)力的作用效果可以與多個(gè)力的作用效果相同,即一個(gè)力可以由多個(gè)力來(lái)代替,反之亦然
2合力是其所有分力的共同效果,并不是單獨存在的一種新力,受力分析中合力與分力不能同時(shí)出現。
【設計意圖】歸納合力與分力的關(guān)系:等效性、同體性、瞬時(shí)性
【任務(wù)二】探究?jì)蓚(gè)互成角度的力的合成規律
提問(wèn):一個(gè)物體受到作用在一條直線(xiàn)上的兩個(gè)力,怎樣來(lái)求這兩個(gè)力的合力呢?
學(xué)生根據初中所學(xué)的知識回答問(wèn)題:
(1)若兩個(gè)分力方向相同時(shí),則兩個(gè)力相加,合力大小為:F=F1+F2
(2)若兩個(gè)分力方向相反時(shí),則兩個(gè)力相減,合力大小為:F=|F1- F2|
1.師生共同總結引出力的合成和力的分解的概念
、偾髱讉(gè)共點(diǎn)力的合力的過(guò)程叫作力的合成
、谇笠粋(gè)力的分力的過(guò)程叫作力的分解
教師進(jìn)一步提問(wèn):互成角度的兩個(gè)力的合力,如何求解F與F1、F2之間的大小關(guān)系又如何兩個(gè)互成角度分力的合力大小是否等于兩個(gè)分力之和、之差呢
【設計意圖】通過(guò)問(wèn)題的一步步深入,由淺入深,逐步引出探究實(shí)驗的內容,符合學(xué)生的認知習慣,易為學(xué)生所接受。
2.探究?jì)蓚(gè)互成角度的力的合成
教師進(jìn)一步提出指導性建議,引導學(xué)生設計實(shí)驗方案,提出系列問(wèn)題:
(1)根據我們的實(shí)驗方案的設計,需要怎樣選擇實(shí)驗器材
(2)如何保證分力與合力的作用效果相同
(3)力的大小和方向該如何確定
(4)怎樣研究分力和合力的關(guān)系
學(xué)生活動(dòng):思考、交流、討論、設計方案
教師活動(dòng):收集學(xué)生們的實(shí)驗方案,多媒體展現如下方案:
學(xué)生猜想、討論、分析解決問(wèn)題的方法及思路
教師參與學(xué)生的討論,圍繞實(shí)驗方案設計進(jìn)行:如何設計方案,探討合力的求法
學(xué)生活動(dòng):
(1)挑選器材
(2)寫(xiě)出具體的實(shí)驗方案(可簡(jiǎn)寫(xiě))
(3)寫(xiě)出簡(jiǎn)單的實(shí)驗步驟
(4)設計數據記錄表格
學(xué)生分小組進(jìn)行實(shí)驗操作,觀(guān)察實(shí)驗數據,交流、討論
教師指導,及時(shí)幫助學(xué)生糾正錯誤,適時(shí)的引導點(diǎn)撥,引導學(xué)生做好數據記錄
【設計意圖】學(xué)生分組動(dòng)手實(shí)驗,培養他們的實(shí)驗操作能力和團隊合作意識,讓學(xué)生獲得對科學(xué)的熱愛(ài)和親近感,體驗科學(xué)探究的嚴謹性、科學(xué)性,獲得成就感。
教師結合學(xué)生的討論提出問(wèn)題
(1)我們能否從幾何關(guān)系上尋找它們的關(guān)系教師展示課件,分力合成的過(guò)程。
(2)從幾何上來(lái)尋找關(guān)系,即是將合力與分力的末端連接起來(lái),是一個(gè)四邊形,會(huì )是一個(gè)什么樣的四邊形
師:如何對實(shí)驗得到的數據進(jìn)行處理呢
學(xué)生交流討論,回答:
(1)作出力的圖示
(2)作出分力和合力所形成的四邊形
教師引導學(xué)生處理實(shí)驗數據,引導學(xué)生得出是個(gè)平行四邊形
引導學(xué)生提出猜想:兩個(gè)力的分力與合力末端的連接后一定形成一個(gè)平行四邊形
【設計意圖】提出具有指向性的問(wèn)題,幫助學(xué)生形成思考問(wèn)題的思路,避免學(xué)生走一些不必要的彎路;根據學(xué)生的具體情況,這些問(wèn)題全部由學(xué)生來(lái)進(jìn)行探究還不太切合實(shí)際,所以還要體現老師的引導性,讓學(xué)生在討論中思考問(wèn)題,培養合作的精神和交流的習慣。
實(shí)驗結論:互成角度的兩個(gè)力合成時(shí),如果以表示這兩個(gè)力的有向線(xiàn)段為鄰邊作平行四邊形,這兩個(gè)鄰邊之間的對角線(xiàn)就代表合力的大小和方向,這個(gè)法則叫作平行四邊形定則。
提出問(wèn)題:分力F1和F2的大小一定時(shí),想一想合力F的大小和方向隨著(zhù)F1和F2的夾角變化的變化情況
教師點(diǎn)撥:得出分力F1和F2的大小一定時(shí),合力的取值范圍:兩分力的夾角θ(0°≤θ≤1800)不確定時(shí),合力大小隨夾角θ的增大而減小,所以合力大小的范圍是:|F1- F2|≤F≤F1+ F2
提出問(wèn)題:三個(gè)共點(diǎn)力的合力怎樣求解三個(gè)以上的共點(diǎn)力的合力如何求解呢
學(xué)生討論交流,找出方法:先求出任意兩個(gè)力的合力,再求出這個(gè)合力跟第三個(gè)力的合力,直到把所有的分力都合成進(jìn)去,最后得到結果就是這些力的合力
師:力的分解是力的合成的逆運算,知道物體受到一個(gè)力的作用,怎樣來(lái)求解這一個(gè)力的分力呢
學(xué)生猜疑,討論交流思路:
(1)幾何知識分析,對于一條對角線(xiàn),可以作出無(wú)數個(gè)不同的平行四邊形
(2)實(shí)際問(wèn)題中,要依據力的實(shí)際作用效果或需要分解(下一節課重點(diǎn)講)
教師與學(xué)生一起對一個(gè)力的分解進(jìn)行分析,并將知識進(jìn)行遷移,平行四邊定則也可稱(chēng)為三角形定則。三角形定則,把兩個(gè)矢量首尾接,從第一個(gè)矢量的始端指向第二個(gè)矢量的末端的有向線(xiàn)段就表示合矢量的大小和方向,如圖所示
【設計意圖】通過(guò)以上對知識的拓展,進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生動(dòng)腦思考,體會(huì )物理的學(xué)習是無(wú)止境的,培養學(xué)生嚴謹的科學(xué)態(tài)度,專(zhuān)研的精神
教師活動(dòng):投放例題【教材P70】
例題,某物體受到一個(gè)大小為32 N的力,方向水平向右,還受到另一個(gè)大小為44N的力,方向豎直向上,通過(guò)作圖求出這兩個(gè)力的合力的大小和方向。
學(xué)生讀題審題,說(shuō)明解題思路及方法。之后教師投放解題過(guò)程。
【設計意圖】教師收集學(xué)生的解答信息,投放學(xué)生的解題過(guò)程,師生共同分析,對解題規范進(jìn)行強調說(shuō)明,提高學(xué)生解決問(wèn)題的規范性、嚴謹性的意識。
【任務(wù)三】矢量和標量
學(xué)生閱讀教材P70相關(guān)內容,結合預習情況,了解矢量和標量的特點(diǎn),舉例說(shuō)明所學(xué)過(guò)的物理量哪些是矢量?哪些是標量?
(1)矢量:既有大小又有方向,相加時(shí)遵從平行四邊形定則的物理量
學(xué)生舉例:力、位移、速度、加速度等
(2)標量:只有大小,沒(méi)有方向,求和時(shí)按照算術(shù)法則相加的物理量
學(xué)生舉例:質(zhì)量、時(shí)間、路程、功、功率、電流等
6.3課堂小結
1分力與合力的三性
2分力與合力的大小關(guān)系
3作圖法求合力的大小
選標度——作F1、F2圖示——作平行四邊形
6.4作業(yè)設計課后P71的“練習與應用”第1、3、4、6、7題
七、板書(shū)設計
教學(xué)反思
1思維過(guò)程:現象——本質(zhì)——規律——應用
思維方法的滲透深度,需要進(jìn)一步挖掘。
2教學(xué)活動(dòng):以學(xué)生為主體,教師為主導,問(wèn)題為主線(xiàn)
探究式教學(xué)中,程序性原則與開(kāi)放性原則的把控,需要實(shí)踐中找到更優(yōu)解。
3學(xué)生行為:討論——交流——自主探究
能否突破學(xué)習本領(lǐng)【提出問(wèn)題、收集信息、尋找證據、解釋重構,遷移...... 】,教學(xué)的目的是掌握學(xué)習本領(lǐng)。課堂的及時(shí)評價(jià)需要不斷升級。
4教學(xué)效果:三個(gè)任務(wù)、合作精神
設計的學(xué)習任務(wù)基本完成,對于學(xué)科素養的提升,需要不斷重組構建。
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