第四节 力的图示(浙江省温州市永嘉县)

第四节 力的图示
力这个量与学生学到的其他量不同，力不但有大小、方向，而且还与力的作用点有关。
力的图示的画法对要求学生的能力要求较高，所以力的图示的学习对学生来说是一个难点，教学时宜边教师示范、边学生练习，有一个技能巩固的过程。通过力的作用效果的实例，引出影响力的作用效果的三个要素——大小、方向、作用点．
一、学情分析
在前面的学习中，学生对力的大小、单位与测量的方法进行了学习，学生对力有大小比
较好接受，这是学生第一次遇到矢量，力的作用效果与力的大小、方向有关，而且还与力的作用点有关。
二、教学目标
1．知识与技能：知道并能说出力的三要素；知道可以用力的图示法表示一个力。能用力的三要素解释不同的力作用效果为什么不同。会正确作出力的图示年根据力的图示，说出某过力的三要素。了解力的示意图的意义和作用，并会用它来表示具体的力。
2．过程与方法：通过本节内容的学习，使学生初步学会表示一个力的方法，在练习的过程中提高能力，初步锻炼学生的抽象思维能力。
3．情感、态度、价值观：通过作力的图示的训练，培养认真、细致严谨的学习态度。引导学生从观察生活出发，探求科学真知，培养学生热爱科学，勇于发现问题，提出问题的科学质疑精神。
三、教学设计
（一）问题引入新课
前面的学习中我们已经知道，当有力作用在物体上时，一定会产生某种效果。
⑴力的作用效果有哪些？
力的作用效果：力能使物体发生形状变化、力能改变物体的运动状态
请几位学生用一些简单的实验器材把力的作用效果演示出来：
学生演示：①手拉弹簧，弹簧伸长（力能使物体发生形变）；
②将一本书向上抛出（物体运动状态的改变）
……
教师：投影力能使物体发生形变，力能改变物体的运动状态的实例图片。
⑵力的作用效果与有哪些因素有关呢？
分别让一名女学生和一名男同学拉同一个拉力器，让学生观察拉力器伸长程度有什么不同。指出力的大小不同，产生的效果也不同．放映幻灯片，内容为排球比赛、马拉车。提出问题：想想看，除了大小外，还有哪些因素能够影响力的作用效果？
（二）新课教学
1． 力的三要素
【做一做】
学生实验1：用力拉弹簧，一次用力小，一次用力大。体验不同大小的力所产生的效果不同。（力的大小）
学生实验2：用力拉或压弹簧。用力向两边拉与用力向中间压，感受一下两种情况弹簧受力后的效果有什么不同？（力的方向）
学生实验3 ：用力推门上的A、B点，感受一下两种情况下力作用效果为什么不同？
【议一议】
学生交流：（小组合作）
通过上面的三个实验，你对力的作用效果与什么有关有什么新的认识？
从具体的事例中分析中得出出力的三要素：为了表示一个力，光有大小不行；还要有方向、作用点。力的大小、方向、作用点叫做力的三要素。
问题：谁能举例说明力的作用效果与力的三要素有关呢？
【试一试】请几位同学举例说明力的三要素，要求讲清各个效果所对应的要素。
结论：力的大小、方向、作用点叫做力的三要素。
2．力的图示
教师：力有三个要素，说某个力有多大，能不能完整地描述这个力呢？为什么？
学生：不能，因为没有反映出力的方向和作用点。
教师：现在我用20牛顿的力将图钉垂直压入墙面，如果要你完整地把这个力叙述出来，该怎样叙述？
学生：压力的大小是20牛顿，方向是垂直墙面，作用点在图钉帽上。
教师：我们可以发现，这样叙述一个力很繁，怎样来表示力的三要素呢？引出力的图示。强调力的作用点是线段的起点，箭头表示力的方向，线段的长度表示力的大小。在科学学习和生活中，我们常常利用图来表示一些现象和过程。在前面的学习中我们已经用到过这种方法，如作光路图。
教师：那么我们怎样用简洁直观的图来表示力的三要素呢？
例如开门的窍门，用文字表示不容易讲清楚，而用图就可以简单明了直观地表现有关内容，为了表示力的三要素，我们就用力的图示。在科学上常用一根带箭头的线段来表示力的各个要素，这种表示力的方法叫做力的图示。
【读一读】
指导学生读图2-44
思考力的大小是怎样表示的，说出力的三要素在图中是怎样表示的。
例题：放在水平地面上的小车受到100牛顿水平向右的拉力，画出这个拉力的图示。
教师一边讲作图规则，一边示范。对于作图的技能练习一定要规范、严格。
⑴线段的起点或终点表示力的作用点，必须画在受力物体上。
⑵线段上箭头的方向必须与力的方向一致。
⑶线段的长度（包括箭头在内）要跟力的大小成比例，同时要标出单位长度表示的力的大小。



【练一练】
当堂练习
1．重物受到一个25牛顿的竖直向上的提力，画出提力的图示。
2．物体对水平支承面有一个5牛顿的压力，画出压力的图示。
3．用一个与水平面成30°角，向右上方的50牛顿的力拉小车，画出拉力的图示。
学生作图训练，老师巡视，及时发现学生的错误并加以纠正。学生容易出现的错误有：
⑴作用点画在受力物体的外面。
⑵将表示方向的箭头画在线段之外。
⑶漏掉比例线段。尤其是练习3，与水平面成30°角的拉力的画法是一个难点。
3．力的示意图
在很多情况下，我们只关心力的方向，而不太关心力的大小和作用点，这时我们只需在力的方向上画一个箭头来表示力，这样的图叫做力的示意图。
例：悬挂着的电灯受到的力有重力和绳子的拉力，画出重力和拉力的示意图。
（三）小结

力的示意图
力的图示
形象表示方式
力的作用点
力的方向
力的大小
力的三要素
拉力
重力
100牛顿
20牛顿
F=80牛顿
20牛顿
B

A