高中物理必修1《力的合成》教学方案

方案 时间:2018-08-29 我要投稿

  力的合成与分解是高中解决力学问题必备的重要方法,物理力的合成与分解教学设计的具体内容如下,如何运用这部分知识是大家学习的重点。

  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;会用三角形法则求解力的分解;

  3、会用作图法求解合力和分力;并能判断其合力随夹角的变化情况,掌握合力的变化范围。

  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:

  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)

  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’)

  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.

  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”?

  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,这样物理计算比较简单,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.

  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)

  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.

  让学生根据书中的提示自己推导出合力与分力之间的关系式.

  力的分解是力的合成的逆运算,也遵循力的平行四边形定则.

  教师讲解:力的分解是力的合成的逆过程,所以平行四边形法则同样适用于力的分解.如果没有其它限制,对于同一条对角线,可以作出无数个不同的平行四边形.这就是说一个已知的力可以分解成无数对不同的共点力,而不像力的合成那样,一对已知力的合成只有一个确定的结果.一个力究竟该怎样分解呢?(停顿)尽管力的分解没有确定的结果,但在解决具体的物理问题时,一般都按力的作用效果来分解.下面我们便来分析两个实例

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