高中物理 3.3力的等效与替代3教案 粤教版必修1

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1、力的等效替代教案一、教学目标1．学会物理学中的又一种科学研究的方法——等效替代法2．理解分力、合力及力的合成的概念3．利用实验探究互成角度的两力合成的规律二、难点：学生做实验的过程的调控；实验数据的处理三、教学器材学生用器材24套，每套包括：方木板（1块）、弹簧秤（2个）、橡皮筋（1条）、8开白纸（1张）20cm细线（1）根、图钉（1个）、有刻度的三角板（2个）、铅笔（1支）四、主要教学过程（一）、引入新课题小实验：同样一桶水可以一个人提，也可以两个人共同提FGGF1F2问1：F1与F2共同作用的效果与F相同吗？板书：力的等效替代问2：等效替代的科学研究方法，在物理学

2、中最早什么时候学过？电路：求串、并联的等效电阻问3：除物理学之外，在我国古代最早应用等效替代的方法解决实际问题的人是谁？等效替代的条件是什么？“效果相同”引导学生归纳：1、力F与F1与F2共同作用的力的效相同2、总电阻R与，R1R2在电路中起的效果3、一头大象的总质量与无数石块的共同作用效果相同。讲述：在初中学过“一个力F产生的效果与两个力F1与F2共同作用产生效果相同，这个力F叫做F1与F2合力，则叫力F的两个分力，求F1与F2的合力叫做力的合成。”（二）、板书分力与合力，力的合成的概念。提问：已知同一直线上的两个力F1与F2的大小分别为2N，3N，那么等效替代F1

3、与F2的合力？引导学生：必须指明力的方向，如果F1与F2的方向相同，则F=5N方向与F1与F2相同。如果F1与F2的方向相反，则F=1N方向与F2方向相同。板书：“同一直线两个力的合成与两个力的大小，方向两个因素有关。”实物演示：将橡皮筋一端固定M点，用互成角度的两个力F1与F2共同作用，将橡皮筋的另一端拉到O点；如果我们只用一个力，也可以将橡皮筋的一端仍然拉到Ｏ。提问：Ｆ为什么可以等效替代，引导学生回答：Ｆ的伸长形变效果与F1与F2共同作用的效果相同，（实验中二次都拉到Ｏ点）。Ｆ是F1与F2的什么力？（合力）F1与F2是Ｆ的什么力？（二个分力）F1与F2不在同一直线

4、上，而是互成角度本节我们重点研究互成角度的两个力的等效替代关系（三）、指导学生进行实验探究目的：互成角度的两个力的合力与分力的大小、方向是否有关？如果有关，又有什么样的关系？提问：１、应该怎样确定两个分力的大小、方向？　　　　２、怎样确定合力的大小、方向？启发学生根据实验提供的器材回答：用弹簧秤测量分力的大小，分力的方向用铅笔沿细绳方向。叫一学生回答弹簧秤的使用方法。实验指导：确定分力的大小：教师叫一学生到电脑展台一起边讲解边演示两人如何分工合作。其他学生二人一组进行分组实验。确定分力的大小、方向：一位同学用两只弹簧秤分别钩挂细绳套，使橡皮筋的另一端伸长到Ｏ；另一位同

5、学（１）、用铅笔沿两绳线的方向分别找出二点，用数学中二点确定一条直线的方法确定分力的方向。（２）、读出两弹簧秤的读数，确定分力的大小。提醒：拉动橡皮筋时，要使两只弹簧秤与木板平行且不接触。确定合力的大小、方向：一位同学用一只弹簧秤通过细绳套也把橡皮筋拉到位置Ｏ，另一位同学用铅笔记下细绳的方向。并在相应位置记下弹簧秤的读数。这就是合力的方向、大小。提醒：前后两次实验Ｏ点应该重合。［视察学生实验情况］到此为止，我们已经确定了两个分力以及它们的合力的大小、方向。为了弄清两个力的合力与分力大小，方向的关系，我们可用力的图示法形象地将分力和合力的大小、方向表示出来。［数据处理］

6、用力的图示法分别表示分力及合力。选择适当的标准长度（１ＣＭ长的线段表示０。１Ｎ）利用三角板，从Ｏ点开始，用力的图示法分别表示两个分力及合力的大小、方向。注意标准长度要一致，如图所示，有向线段ＯＢ，ＯＣ，ＯＡ分别表示两个分力及合力。ＡＣＯＢ现在，请同学们用力的图法将自己测量的分力和合力分别表示出来。提问：分力的大小分别等于多少？合力的大小等于多少？由此看来，互成角度的两个力的合成，不能简单地利用代数的方法相加减，那么合力与分力的大小、方向究竟有什么关系呢？请同学们仔细看看ＯＢＡＣ的位置关系有什么特点？ＯＢＡＣ好像是一个平行四边形的四个顶点。ＯＡ好像是这个平行四边形的对角

7、线。一般同学作出的只是四边形，平行四边形必须对边相等。教师选出典型，投影讲评。总结：经过前人很多次的精细的实验，最后确认力与F2的合力就是以F1和F2邻边作平行四边形，其对角线，就表示F1和F2的合力。可见求互成角度的两个力的合力，不是简单地将两个力相加减，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。这就是平行四边形定则。（四）、练习：已知：F1=4N，向东，F2=4N东偏北60ｏ求合力F=？（学生练习）F约7N方向东偏北30ｏ。（五）小结：1、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