人教版高中物理高一上必修1第三章 相互作用4 力的合成教案+课件+检测(3份打包)

文档属性

名称 人教版高中物理高一上必修1第三章 相互作用4 力的合成教案+课件+检测(3份打包)
格式 zip
文件大小 8.6MB
资源类型 教案
版本资源 人教版(新课程标准)
科目 物理
更新时间 2015-11-28 17:47:24

文档简介

《力的合成》教学设计
★教学目标
(一)知识与技能
1、掌握力的平行四边形定则
2、初步运用力的平行四边形定则求解共点力的合力;能从力的作用效果理解力的合成、合力与分力的概念。
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,掌握合力的变化范围,会用直角三角形知识求合力。
(二)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、物理思维能力和科学态度、观察能力、分析能力、协作能力、创新思维能力、表达能力。
3、培养学生设计实验、观察实验现象、探索规律、归纳总结的研究问题的方法的能力。
(三)情感、态度与价值观
1、培养学生的物理思维能力和科学研究的态度。
2、培养学生热爱生活、事实求是的科学态度,激发学生探索与创新的意识。
3、培养学生合作、交流、互助的精神。
★教学重点
1.探究力的合成的平行四边形定则。
2. 合力与分力的关系
★教学难点
在等效的基础上理解平行四边形定则
★教学方法
1、创设情景,引导启发,让学生体会并接纳等效观点,从而得出合力、分力的概念。
2、实践体验,实验探索,归纳总结,从而得出平行四边形定则。
★教学用具:
多媒体、总重力为200N的一桶水、钩码、橡皮筋(带细绳套)、实验器材(学生分组实验用);方木块1块、弹簧秤2个、橡皮筋1条,20cm细线1条(两端打好套)、白纸1张、图钉几个、三角板一对
★教学过程
(一)引入新课
教师活动:请两位同学到讲台前,让一位同学提起重为200N的一桶水,请下面同学分析该同学施加的提水的力为多大?然后请两同学一起提起水桶,请同学们一起分析提水桶的有几个力?从效果上看跟刚才用一个力提一样吗?
学生活动:学生观看两位同学的操作,同时考虑并回答教师的问题。
点评:通过实践体验,让学生体会一个力的作用效果与两个或更多力的作用效果相同、目的是激发学生学习兴趣,引导学生体会等效观点。
教师活动:通过课件展示现象二,拉伸弹簧,即要使弹簧伸长同样的长度,可以用一个力,也可以用两个力。
学生活动:学生思考以上这些现象有什么共同的特点。
点评:通过列举生活中的实例,进一步体会一个力可以与几个力的作用效果相同。培养学生观察生活的能力,同时激发学生对生活的热爱。
教师活动:启发引导同学找出这些例子的共性,给出合力和分力的概念。
学生活动:积极思考,领会合力、分力的等效替代关系。
(二)进行新课
1、力的合成
教师活动:提出疑问:怎样对两个力进行合成? 提出猜想:合成即求和?
学生活动: 为了验证猜想是否正确,亲自到讲台上利用
点评:探究力的合成的平行四边形定则,培养学生实验探究的能力。
学生对于合力和分力的大小关系的猜想,教师应当充分尊重,而不要怕麻烦,要让学生的实验探索落到实处。教师在教学中会发现:学生的思维有时很睿智,教师时常会有惊喜的发现(为学生的聪明而高兴)。
教师点评:学生的猜想是否正确,教师要给学生验证的机会:让学生进行分组实验,测量三组数据,处理完后得出自己验证的结论,即原来的猜想是否正确。让学生自己选出各组的代表,把实验的情况进行汇报,教师和学生一起进行归纳总结。最后得出求合力的方法一一平行四边形定则。
在上述过程中教师要引导学生对各组的操作情况、数据处理、语言表述等进行评价和分析。
学生活动:根据学生自己的猜想,利用课桌上仪器进行实验验证,测量三组数据进行处理,看结果如何。(实验过程中同学之间要团结协作,密切配合),各组的学生代表要在同学们面前陈述本组的实验结论,和其他组的情况相比较,最后全班同学一起得出求合力的方法。
点评:验证探究的结果是否正确。培养学生科学的思维方法——探究、验证,以及严谨的科学态度。
教师活动:教师提问:请同学们用比较准确而又简捷的语言表述出平行四边形定则。
学生活动:积极思考并回答老师的问题。
点评:概括得出平行四边形定则,培养学生抽象和概括的能力。
教师活动:教师提出如下问题:力F1=90N,方问水平向右。F2=120 N,方向竖直向上。求这两个力的合力F的大小和方向。若F1和F2的方向相反(夹角为180°),求其合力的大小和方向;若F1和F2的方向相同(夹角为0°),情况又怎样?
进一步引导学生思考:两个力F1、F2、的合力F的大小和方向随着F1、F2、的夹角变化而如何变化?
学生得出结论后,教师可出示多媒体课件演示:
θ= 0°;0°<θ<90°;θ= 180°;90°<θ<180°;θ从0°到180°变化,合力F的大小变化。
什么情况下合力最大?最大值为多大?什么情况下合力最小?最小值为多大?
合力F是否总大于原来两个力F1、F2、?
当F1、F2、相等时:θ= 0°;θ<60°;θ= 90°;θ=180°的情况。
学生活动:解答老师提出的问题、注意做题态度要严谨认真。
思考:两个力F1、F2、的合力F的大小和方向随着 F1、F2、的夹角变化而如何变化?合力F的大小在一个什么样的范围内变化?
认真观察老师提供的课件内容,印证自己得到的结论。
点评:寻找合力F的大小和分力F1、F2、间夹角的关系,培养学生应用知识的能力以及发散思维的能力。
教师活动:教师启发学生思考:在上述问题中,即:F1=45N,方问水平向右。F2=60 N,方向竖直向上。求这两个力的合力F的大小和方向。能否不用图示法而用其它的方法求?如何求?
学生活动:学生思考后回答:可以。可以用直角三角形的边角关系求解。
然后学生计算求出。
点评:方法扩展,培养学生解决问题的能力。
不论是多么重要的结论,教师都不要取代学生,一切的思维活动教师都要巧妙引导,让学生得出。
教师活动:教师在学生初步知道求两个力的合力的方法后进一步提出拓展问题:一般情况下物体都受到多个力作用,那么如何求这些力的合力?
学生活动:学生思考教师提出的问题,然后不难想到:可以用平行四边形定则求出它们的合力: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。
点评:由两个力合成扩展到多个力合成,培养学生发散思维能力和创新能力。
2、对“共点力”的学习
教师活动:教师让学生自学共点力的概念,然后让学生回答如下问题以检验其自学情况:
1、什么样的力是共点力?
2、你认为在掌握共点力的概念时应注意些什么问题?
3、教师利用计算机网络出示图片:大吊车吊起物体;人担水;举重;比萨斜塔等。吊车吊起物体时钩子受的力为共点力吗?人担水时担子受到的力为共点力吗?举重运动员举起的重物受到的力为共点力吗?比萨斜塔受几个力作用?它们是共点力吗?
4、力的合成的平行四边形定则有没有适用条件?适用于什么情况?
学生活动:学生认真看书,掌握共点力的概念,并回答老师提出的问题,在回答过程中进一步加深对共点力的理解并搞清它们的适用条件――只适用于共点力。
点评:学生掌握共点力的概念,培养学生自学和分析能力。
教师活动:教师出示课堂练习(见实例探究),学生先独立完成(起自测作用),然后讨论,有些问题可有多种解法,引导学生找出最佳解题方法。
学生活动:保质保量地完成课堂练习,自我评价本节课学习的情况。
点评:在应用中加深对所学知识的理解,培养学生应用知识的能力。
(三)课堂总结、点评
教师活动:让学生概括总结本节的内容。请一个同学到黑板上总结,其他同学在笔记本上总结,然后请同学评价黑板上的小结内容。
学生活动:认真总结概括本节内容,并把自己这节课的体会写下来、比较黑板上的小结和自己的小结,看谁的更好,好在什么地方。
点评:总结课堂内容,培养学生概括总结能力。
教师要放开,计学生自己总结所学内容,允许内容的顺序不同,从而构建他们自己的知识框架。
(四)学习效果检测
1.关于合力的分力,下列叙述中正确的是( )
A.合力的大小一定大于每一分力的大小
B.合力可以同时垂直于每一分力
C.合力的方向可以与一个分力的方向相反
D.两分力的夹角在0°到180°之间时,夹角越大,则合力越小。
2.F1与F2为作用在同一物体上的两个力,F1=10N,F2=8N,它们的合力大小可能是( )
A.19N B.18N C.10N D.2N
3.有两个大小相等的共点力F1和F2,当它们间的夹角为90°时合力F,则当它们间的夹角为120°时,合力的大小为( )?
A. 2F B.
C. F D.
★课余作业
l、还有没有更好的方案来验证力的合成的平行四边形定则?
2、你身边还有没有物体受共点力的例子?试举出来。
3、课后完成课本上第67页的练习。
★教学体会
思维方法是解决问题的灵魂,是物理教学的根本;亲自实践参与知识的发现过程是培养学生能力的关键,离开了思维方法和实践活动,物理教学就成了无源之水、无本之木。学生素质的培养就成了镜中花,水中月。
课件21张PPT。力的合成 【学习目标】
1.理解等效理念,理解合力、分力、力的合成等概念。
2.理解力的平行四边形定则,会用平行四边形定则分析共点力的合成
3.了解分力与合力的大小关系及角度关系。
重点:
1.探究力的合成的平行四边形定则。
2. 合力与分力的关系
难点:
在等效的基础上理解平行四边形定则 两次提水的过程中,作用效果相同,几位同学施加的力的大小不相同。 问题1:两次提水的过程,作用效果是否相同?学生施加的力是否相同?(一)新课导入现象二:拉抻弹簧问题2:以上这些现象有什么共同的特点呢? 这些实例说明一个力作用的效果与两个(或多个)力共同作用而产生的效果相同。物理学中我们叫它等效,也可以叫等效替代 如果一个力产生的作用效果跟几个力产生的效果相同,这个力就叫做那几个力的合力。组成合力的每一个力叫分力。一.合 力二.力的合成求几个力的合力的过程叫做力的合成。(二)新课教学 1.①用两只弹簧秤通过两个细绳差不多竖直的提起一个钩码,读数; 2.用一个弹簧秤提起钩码,读数。 ②让两个提钩码的弹簧秤有一定的夹角,读数。 请学生到讲台上利用两个弹簧秤、钩码、细绳,模拟提水过程,看两个力的代数和与一个力是否相等。结论:矢量既有大小又有方向,当它们的方向互 成某一角度时,合力大小不再等于两分力大小之和。 即 F≠F1+F2 猜想:合成即求和吗?实验 探究求合力的方法问题:1、怎样保证合力与分力等效?
2、力的大小怎样知道?力的方向如何让
确定?
3、怎样表述合力的大小,方向与分力的 大小,方向的关系?实验器材:方木板,橡皮筋 (带两个细绳套),弹簧测力计(两个),白纸一张,图钉四个,三角板,刻度尺,铅笔F1=10.0 NF2=6.8 NF合=12.8 NO2N探究实验的注意事项1.使用弹簧测力计前要调零并校准。
2.在同一次实验中,使橡皮条拉长时结点的位置一定要相同。
3.用两只弹簧测力计钩住绳套互成角度地拉橡皮条时,夹角不宜太大也不宜太小,在60°~100°之间为宜。
4.在用力拉弹簧测力计时,拉力应沿弹簧测力计的轴线方向。即拉力与纸面平行,防止测力计卡壳或与纸面有摩擦。
5.在同一实验中,画力的图示选定的标度要相同。F1=10.0 NF2=6.8 NF合=12.8 NO2NF′=13.0 N总结归纳:可见互成角度的两个力的合成,不是简单的将两个力相加减,而是用表示两个力的有向线段为邻边作平行四边形,这两邻边之间的对角线就表示合力的大小和方向。这就叫平行四边形定则. 1.平行四边形定则合力的大小:用对角线的长度表示
合力的方向:用对角线与F1或F2的夹角表示例题. 两个共点力间的夹角是90o,力的大小分别为90 N和120 N,试用作图法和计算法求合力的大小和方向。FO (2)计算法 解:(1)作图法代入数值得:F=150N思考与讨论:F1、F2大小一定,夹角增大,合力如何变化?
合力什么时候最大,什么时候最小?合力的范围如何? 2.合力与分力的夹角的关系思考:合力是否一定比分力大?合力与分力间夹角θ关系: ② θ=0°时,即F1、F2共线同方向,此时合力最大
F合=F1+F2 合力方向与两个力的方向相同③ θ=180°时,即F1、F2共线反方向,此时合力最小
F合=|F1-F2| 合力方向与分力F1、F2中较大
的方向相同。④合力的取值范围:|F1-F2| ≤ F合≤ F1+F2⑤ F合可能大于、等于、小于 F1、F2①夹角θ越大,合力就越小:
F合随F1和F2的夹角增大而减小多个力的合成F12F123F1234 将任两力合成,再与其它力合成,直到求出最终的合力。3.多个的力合成 如果一个物体受两个或多个力作用,这些力都作用在物体上的同一点,或者虽不作用在同一点上,但它们的延长线相交于同一点,这几个力叫做共点力。 三.共点力F3非共点力注:力的合成的平行四边形法则,只适用于共点力本节课我们主要学习了合力,分力,力的合成等概念,重点学习了共点力的合成法则平行四边形定则,同时也对合力和分力夹角的关系以及多力的合成进行了总结归纳。通过学习以上内容,使同学们从本质上认识到合力和分力是一种等效替换关系。(三)课堂小结1.关于合力的分力,下列叙述中正确的是( )
A.合力的大小一定大于每一分力的大小
B.合力可以同时垂直于每一分力
C.合力的方向可以与一个分力的方向相反
D.两分力的夹角在0°到180°之间时,夹角越大,则合力越小。CD学习效果检测 2.F1与F2为作用在同一物体上的两个力,F1=10N,F2=8N,它们的合力大小可能是( )A.19N B.18N C.10N D.2N?BCD3.有两个大小相等的共点力F1和F2,当它们间的夹角为90°时合力F,则当它们间的夹角为120°时,合力的大小为( )?A. 2F B.
C. F D. F/2B谢谢大家
2015-04-02评测练习
1.关于合力的分力,下列叙述中正确的是( )
A.合力的大小一定大于每一分力的大小
B.合力可以同时垂直于每一分力
C.合力的方向可以与一个分力的方向相反
D.两分力的夹角在0°到180°之间时,夹角越大,则合力越小。
2.F1与F2为作用在同一物体上的两个力,F1=10N,F2=8N,它们的合力大小可能是( )
A.19N B.18N C.10N D.2N
3.有两个大小相等的共点力F1和F2,当它们间的夹角为90°时合力F,则当它们间的夹角为120°时,合力的大小为( )?
A. 2F B.
C. F D.
答案:1.CD,2.BCD 3.B