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第4节 同一直线上二力的合成
在日常生活中我们经常遇到这样的情况,当一个人用力提一个物体时,因力气不够未能提起,这时再过来一个人帮忙则往往会达到目的,但是如果换一个力气比较大的人,他一个人也可以达到目的。这时我们就说一个力达到的效果与两个力共同作用的效果相同,这就涉及力的合成,今天我们就来专门研究这样的问题。
详见本节电子资源包
1.教学准备:多媒体资源、弹簧测力计、橡皮筋、铅笔、白纸等。
2.通过课本演示实验,观察一个力作用在物体上产生的效果与两个力作用在物体上产生的效果相同的现象,引导学生总结出同一直线上两个力合成的方法,初步认识等效替代的科学研究方法。
3.该部分内容是在学习本章前两节的知识基础上的进一步深化与巩固,可以通过课堂小实验、课本演示实验将抽象的知识点具象化,降低学生的学习难度,加深对本章知识点的理解,培养运用物理知识解决实际问题的能力。
课题 第4节 同一直线上二力的合成 授课人
素养目标 1、知道几个力的共同作用效果可以用一个力来代替,这个力就是那几个力的合力。 2、能计算同一直线上两个力的的合力,并确定合力的方向;已知同一直线上两个力的合力及其中一个力,能求另一个力的大小和方向。
教学重点 研究同一直线上二力的合成。
教学难点 合力在力的作用效果上的等效替代规律。
教学步骤 师生活动 设计意图
新课导入 【课堂小实验】 台上放有一盛满水的水桶,邀请两位同学上台,他们一起提起了这桶水,使水桶保持静止状态,随后老师自己单独提起这通水,也能使水桶保持静止状态。 师:大家都知道力是物体间的作用,刚刚两位同学和老师都提起了这桶水,这说明了什么呢? 生:两位同学和老师对这桶水的作用效果一样。 导入:作用效果一样,说明老师的力可以替代两位同学的力,这就是等效替代,接下来我们一起学习力学中运用等效替代方法的知识——同一直线上的二力合成。 通过课堂现场小实验吸引学生,激发学习兴趣,引入主题。
新课教学 一、等效替代 举例并讨论 【教师引导学生举例】请同学们举出生活中一个人用力产生的作用的效果与两个人共同用力产生的作用效果相同的实例。 生甲:一个大人挑扁担挑起来,两个小孩一起也能挑起来。 生乙:一个人拉一辆车拉不动,但是如果有一个人在后面帮忙推,就可以把车推动,而且如果一个力气大的人他自己一个人就可以拉动车。 生丙:工地上的一捆钢筋,机器可以轻松吊起来,如果两位工人师傅一人扛一头,也能比较轻松地扛起来。 师:非常棒,大家在生活中看到的这些实例都非常对,这里所说的效果相同,在物理学中我们叫它等效替代。 二、力的合成 【教师引导学生将等效替代思维应用到物理学中力的作用上】 师:通过刚刚的举例讨论,大家认识到一个力的作用效果可以跟两个力的共同作用效果相同,同样的,一个力和三个力、四个力甚至多个力的作用效果也可以相同吗? 生:可以,比如一群人能拉动一辆车,一头大象也能拉动一辆车。 师:很好,在物理学中,如果一个力单独作用的效果与几个力共同作用的效果相同,这个力就叫作那几个力的合力,而求几个力合力的过程叫作力的合成。 在讲解中注意,合力不是力的和,而是作用效果相同。 三、同一直线上二力的合成 在以上所列举的有关力的合成实例中,最简单的是同一直线上的两个力的合成问题,下面让我们通过实验来研究。 【过渡语】 同学们参照课本p34设计并进行实验,通过观察橡皮筋的长度变化,记录弹簧测力计的示数,进而总结同一直线上二力合成的规律。 【教师演示】 演示课本P34演示实验1、2步骤。 【教师引导学生总结】经过多次实验,将F合 与F1 、F2的示数进行比较,并分析他们方向的关系,发现在大小上F合 =F1 +F2,在方向上,F合 与F1 、F2相同。 【教师演示】 演示课本P34演示实验3、4步骤。 【教师引导学生总结】经过多次实验,将F合 ’与F1 ’、F2 ’的示数进行比较,并分析他们方向的关系,发现在大小上,在方向上,F合 ’与F1 ’、F2 ’中较大的那个力相同。 【教师总结】 同一直线上的两个力,如果方向相同,合力的大小等于这两个力的大小之和,合力的方向与这两个力的方向相同;如果方向相反,合力的大小等于这两个力之差,合力的方向与较大的力方向一致。 引入新的物理思想,培养科学思维,加深对概念的理解,同时培养学生的总结归纳、应用能力。
课堂小结
课后作业 见《作业本》
教学反思
教学反思
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