51力的合成教案1（鲁科版必修1）

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1、5・1力的合成教案1（鲁科版必修1）教学目标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，常握合力的变化范围。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在实验的过程屮，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。教学重、难点1.重点：木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、

2、通过作图法确定合力是本章的难点。教学过程1.小实验设置情景，渗透科学方法一力气大的同学一人提起杠铃片，使杠铃片保持静止；另外两位同学一起通过拉动绳子将杠铃提起并使Z保持静止，从实验屮有什么发现？分析两种情况下杠铃片的受力情况并画出力的示意图如图1、2所示，F与Fi、F2是什么关系？引出力的等效替代关系，得出合力与分力的概念。IF教学中渗透等效替代的思想方法，即分力与合力虽然不同时作用在物体上，但可以相互替代，能够相互替代的条件是分力与合力的作用效果相同，但不能同时考虑分力的作用又考虑合力的作用。2.分组实验，激发思考那么合力和分力之间遵循怎样的规律呢？具体的说，上面的例子里F与Fl、F2的

3、大小方向存在怎样的关系？猜想，并利用桌子上的实验器材，设计实验验证你的猜想。可能会有学生猜想F二R+F2,实际上猜想不一定要正确，与实验证实相比，实验证伪更能反映科学研究活动的真实情况。可用重锤模拟上面小实验中的杠铃片，两个弹簧秤可分别读出F与F】、F2的大小。将各组实验数据记入下表屮，事实上用一个弹簧秤秤重锤时读数为一确定值，而用两个弹簧秤互成角度秤重锤时的读数各不相同。实验小组1234L067891011弹簧秤1的读书/N•••弹簧秤2的读书/N•••由上述表格中的数据，能得出什么结论？看来分力凡、F2与合力F之间的运算关系不是简单的代数和运算，似乎还与分力儿、F2的方向有关，那么，如

4、何探究它们之间的关系呢？首先我们要想办法把合力和分力的大小方向记录下来并方便地表达出来，怎样做呢?1.设计方案，促进合作请同学们利用桌子上的实验器材，设计方案，探究分力与合力之间的运算法则。若提供的实验器材不能满足你的设计要求，可报告教师。每一小组在设计方案的过程中，思考以下几个问题：(1)用什么方法找出分力Fi、F2及合力F；(2)怎样使分力儿、F2的作用效果与合力F的作用效果相同？(3)实验过程屮需要记录哪些实验数据？怎样可以直观简洁的同时描述力的大小和方向？各小组分别讨论，经互相补充和完善后，形成探究方案。经实验可得到Fi、F2及F的图示如图3所示。2.启发思考，民主互动观察图3中F

5、i、F2及F的大小和方向，并猜想A、F2之和与F之间可能遵守什么规律？部分同学的猜想可能不着边际，还有一部分同学感到问题棘手，不知道解决问题的突破口在哪里。此时，教师参与学生的猜想和讨论，可以以自言自语的方式给学生一些提示：“在学习平面几何吋，可以利用添加辅助线的方法，重新构建几何图形，使得已知量和未知量之间建立联系。我们能否通过添加辅助线的方法构成一些简单图形如三角形、四边形等，使得Fi、F2与F之间建立某种联系？”在老师的引导下，利用添加辅助线的方法，学生可能形成如下的探究方案：方案1：如图4所示，过冉和庄的末端A、B作力F的方向0E的垂线交0E于C、D两点,则0C+0D即为合力F的大

6、小。图4方案2：如图5所示，用虚线连接凡和F的末端A、E,则AOE就构成一个三角形，凡、匕和F三个物理量之屮已有两个量在构成的三角形屮，但分力F?与三角形之间还没有联系,仅连接AE还不能解决问题。方案3：和方案2类似，用虚线连接F2和F的末端B、E,BOE就构成一个三角形，要想知道Fi、F2和F之间的关系，则需确定BE与Fi之间的联系或者确定AE与F2之I'可的联系。另外，有的小组将A、B相连，AOB构成一个三角形；有的将A、E相连，B、E相连，AOBE构成一个四边形等等。评价：对于方案1，同学们有这样的设想是值得肯定的，里面实际上蕴藏了正交分解的思想，但问题是事先不知道合力F的方向，那么

7、，从A、B出发向什么方向作垂线得到C、D两点？显然这种方法有缺陷，还需进行一步研究。对于方案2,同学们利用添加辅助线的方法，使R、F构成三角形的两边，若想深入研究，还需确定AE与分力F2之间的关系，请进一步猜想AE与分力F2的大小是否相等？AE与F?的方向是否平行？既然连接AE或连接BE构成的三角形，仅能使Fi和F或F2和F建立联系，那么，同时连接AE和BE,在四边形AOBE中，F】、仏和F三个物理量都包含在里面，F：和