3.3力的等效和替换 教案 (1)

3.3力的等效和替换
教案
教学目标
(一)、知识目标:
1、了解力的图示法,区别力的图示和力的示意图
2、理解力的等效和替代的关系,即从作用效果相同的角度进行力的相互替代
3、通过寻找等效力实验探究,初步发现平行四边形定则
(二)、能力目标
通过实验探究方案的设计实施,在探究过程中理解等效替代的研究思想,总结出平行四边形定则。
(三)、德育目标
1、培养学生善于交流的合作精神,在交流合作中发展能力,并形成良好的学习习惯和学习方法。
2、通过力的等效替代,使学生领略跨学科知识结合的奇妙,同时领会科学探究中严谨务实的精神和态度。
学情分析
力的等效与替代是粤教版必修(一)第三章第三节的内容。在学习本节课之前学生已经学习了弹力、摩擦力等力的概念,对力有了一定的感性和理性的认识。同时在第一章中已经学习了位移矢量,对矢量的
知识有了一定的储备,获得感性认识。这节课的内容,为后面学习力的合成与分解有着不可分的联系,为后面学习力的合成与分解打下知识层面的基础。本节课初步总结出来的平行四边形定则也是处理矢量的一个通则,因此本节课为以后学习动量、冲量、动能定理等内容打下了坚实的基础,具有承上启下的作用,这节课的学习效果将直接影响到后续课程的学习。
重点难点
教学重点:
力的等效与替代关系
教学难点
平行四边形定则的实验探究
教学过程
一、引入新课　（投影）情境引入：著名的马德堡半球实验，当两支马对增加到十六匹时才恰能拉开这两个半球，如果用两头大象来替代两支马队，也恰能把这两个半球拉开。这表明，从力的作用效果上看，一头大象的拉力与八匹马的拉力是等效的。　复习概念：力、力的三要素、力的作用效果、力的图示法　二、新课教学　①（投影）（板书）(一)　共点力——如果几个力都作用在物体的同一点上，或者几个力的作用线相交于同一点，这几个力就称为共点力。　②（投影）力的等效和替代的生活实例　引出概念：力的等效和替代、合力与分力、力的合成与分解　（板书）（二）力的等效和替代　1、合力与分力　2、合力与分力的关系　3、力的合成与分解　③提出问题：一个合力可以替代几个分力的共同作用，几个分力的共同作用也可以替代一个合力。那么，合力与分力存在怎样的关系？　（三）实验探究：寻找等效力　　实验器材：　方木板、图钉、白纸、橡皮条　、、细绳、弹簧秤（两个）、刻度尺、三角板　实验步骤：　　（1）用图钉把白纸钉在水平桌面的方木板上　　（2）把橡皮条一端钉在板上，另一端栓上两个细绳套　　（3）用两个弹簧秤互成角度拉绳套，使结点伸长到O点，记下秤示数F1、F2，描出细绳的方向（在细绳下描两个点以确定拉力的方向）。　　（4）用一个弹簧秤把该橡皮条的结点拉至O点，描出细绳的方向，记下示数F　′。　　（5）用F1、F2的图示为邻边作平行四边形，过O点画对角线，此对角线即为合力F的图示　。　（6）比较力F　′　与平行四边形定则求出的合力F的大小和方向是否相同。　　实验结论：　如果用表示两个共点力的图示为邻边作一个平行四边形，则这两个邻边之间的对角线就表示合力的大小和方向，这就是力的平行四边形定则。　实验注意事项：　（1）同一试验中两弹簧秤的选取方法：将两个弹簧秤钩好对拉，若两只弹簧秤读数相同，则可选，若不同，应更换。使用时弹簧秤与板面平行。　（2）弹簧秤不能再超出量程范围的情况下使用，使用前要检查指针是否指在零刻度线上，否则应校正零位。　（3）被测力的方向应与弹簧秤轴线方向一致，拉动时弹簧秤不可与外壳相碰或摩擦。　（4）在同一次实验中，结点O的位置一定要相同。　 课堂小结　本节课主要学习了：　1、共点力的概念　2、合力与分力的概念，合力与分力是等效替代的关系　3、知道力的合成与分解遵循平行四边形定则　 课后思考　（1）合力是否一定大于每一个分力　（2）两个分力的夹角在0°～180°变化时，合力大小如何变化？　
【课堂练习
1（双选）关于共点力，下列说法正确的是(　　　　　　　)　
A、平衡力一定是共点力　　
B、共点力一定是平衡力　　
C、只有几个力的作用点在同一点，这几个力才是共点力　　
D、力的作用线交于同一点，这几个力也是共点力　
2.（双选）关于合力与分力的说法中，正确的是（　　　　　　）　　
A、合力的作用效果跟几个分力共同作用产生的效果相同　　
B、合力与分力同时作用在物体上　　
C、合力的作用可用几个分力来替代　　
D、合力与分力是一对平衡力　
（双选）在“寻找等效力”的实验中，使用弹簧测力计时必须注意（
）　　A、测量前检查弹簧测力计的指针是否指在零点　　
B、测量前应该把两弹簧测力计互相钩在一起并对拉，观察它们的示数是否相同，应选用示数不同的一对弹簧测力计　　
C、在用弹簧测力计拉橡皮条时，称壳不要与纸面摩擦　　
D、在用弹簧测力计拉橡皮条时，细绳和弹簧测力计的轴线应该在一条直线上　　　（单选）在做实验时，橡皮筋的一端固定在木板上，用两个弹簧测力计把橡皮筋的另一端拉到某一确定的点O，以下操作中正确的是（　　　　　）　　
A、同一次实验过程中，O点位置允许变动　　
B、实验中，弹簧测力计必须保持与木板平行，读数时视线要正对弹簧测力计的刻度　　
C、实验中，先将其中一个弹簧测力计沿某一方向拉到最大量程，然后只需要调整另一个弹簧测力计拉力的大小和方向，把橡皮筋的另一端拉到O点　　
D、实验中，把橡皮筋的另一端拉到O点时，两个弹簧测力计之间的夹角应取90°，以便于算出合力的大小