力的合成與分解教案

1、【教學(xué)內(nèi)容】 第一單元第4節(jié)。 【教學(xué)目標(biāo)】 知識(shí)與技能：理解合力與分力的概念；理解力的合成與分解的意義，能舉出生產(chǎn)生活中力的合成與分解的實(shí)例；理解力的平行四邊形定則，并能進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算。 過(guò)程與方法：通過(guò)演示互成角度的兩個(gè)共點(diǎn)力的合成遵循平行四邊形定則，領(lǐng)會(huì)實(shí)驗(yàn)歸納方法的一般思路，感悟動(dòng)手操作中的技能要領(lǐng)。 情感態(tài)度價(jià)值觀：通過(guò)糾正“合力等于兩個(gè)分力數(shù)值之和”或“合力一定大于分力”等錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)，進(jìn)行反對(duì)主觀臆想，尊重客觀事實(shí)的科學(xué)態(tài)度教育；通過(guò)實(shí)驗(yàn)及推理分析培養(yǎng)學(xué)生的物理思維能力。 【教學(xué)重點(diǎn)】 平行四邊形定則。 

2、【教學(xué)難點(diǎn)】 合力與分力的關(guān)系。 1 / 11【教具準(zhǔn)備】 驗(yàn)證力的平行四邊形定則儀器器材，PPT課件。 【教學(xué)過(guò)程】 創(chuàng)設(shè)情境引出課題 1感受兩個(gè)力與一個(gè)力的等效；感受一個(gè)力產(chǎn)生的兩個(gè)效果。 （1）兩女同學(xué)共同提起一桶水，使其靜止在空中；然后一男同學(xué)一人提起這桶水，使其靜止在空中。引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用初中所學(xué)的二力平衡知識(shí)分析得出結(jié)論：兩個(gè)女同學(xué)作用在水桶上的兩個(gè)力的共同效果與一個(gè)男同學(xué)作用在水桶上的一個(gè)力的作用效果相同。 再引導(dǎo)學(xué)生舉例說(shuō)明生產(chǎn)生活中兩個(gè)力與一個(gè)力等效的事例。 （2）感受一個(gè)力同時(shí)產(chǎn)生兩個(gè)作用

3、效果：如圖所示，砝碼A所受的重力同時(shí)產(chǎn)生兩個(gè)作用效果，一是通過(guò)細(xì)線OB拉手指，二是通過(guò)水平細(xì)桿推壓手心。  2說(shuō)明合力與分力的概念及力的合成與分解： 上述等效現(xiàn)象中，一個(gè)力是合力，與之等效的兩個(gè)力叫這個(gè)力的分力。求兩個(gè)力的合力的方法叫力的合成，求一個(gè)力的分力的方法叫力的分解。 求兩個(gè)力的合力，就是尋找能等效替代這兩個(gè)力的力；求一個(gè)力的兩個(gè)分力，就是尋找能等效替代這一個(gè)力的兩個(gè)力。 合作探究新課學(xué)習(xí) 一、共點(diǎn)力的合成 1認(rèn)識(shí)共點(diǎn)力 舉例說(shuō)明作用在物體同一點(diǎn)上，或作用線相交于同一點(diǎn)的幾個(gè)力叫做共點(diǎn)力。 2猜猜看，兩個(gè)力

4、的大小與它們的合力大小間有什么關(guān)系？ 3實(shí)驗(yàn)演示：用兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)將砝碼提起，靜止在空中，讀出各自示數(shù)；用一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)將砝碼提起，靜止在空中，讀出示數(shù)。研究示數(shù)關(guān)系，得出結(jié)論：兩個(gè)力的合力的大小不等于兩個(gè)分力大小之和。 4探究分力與合力的關(guān)系： 如圖所示進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，運(yùn)用力的圖示法，采用同一標(biāo)度分別作出兩個(gè)分力的圖示，再作出所測(cè)得的合力的圖示，發(fā)現(xiàn)：如果以兩分力的圖示為鄰邊做成平行四邊形，則合力的圖示恰好是平行四邊形中表示兩個(gè)分力的線段之間的對(duì)角線。  5平行四邊形定則： （1）定則及運(yùn)用：求互成角度的兩個(gè)力的和力時(shí)，可以用表示這兩

5、個(gè)力F1和F2的線段為鄰邊做出平行四邊形，那么這兩個(gè)鄰邊之間的對(duì)角線就表示合力F的大小和方向。 （2）案例研究 講解課本第29頁(yè)例題1。 （3）運(yùn)用平行四邊形定則求合力的程序： 確定兩分力的大小和方向；從力的作用點(diǎn)起用同一標(biāo)度作出表示兩分力的圖示（或示意圖）；以表示兩個(gè)分力的線段為鄰邊作出平行四邊形；通過(guò)分力的作用點(diǎn)作出平行四邊形的對(duì)角線；用作分力圖示的標(biāo)度量出對(duì)角線表示的合力的大小（或用幾何關(guān)系計(jì)算出合力的大?。?；用量角器量出表示合力的對(duì)角線與表示分力F1的線段間的夾角（或運(yùn)用幾何關(guān)系計(jì)算出夾角），這就是合力的方向； 6探究合力大小與分力大小

6、的關(guān)系 （1）問(wèn)題探究：兩個(gè)大小一定的共點(diǎn)力，運(yùn)用平行四邊形定則求不同夾角時(shí)的合力，引導(dǎo)學(xué)生得出結(jié)論： 兩個(gè)共點(diǎn)力的合力，可以大于兩個(gè)力中較大的力，可以小于兩個(gè)力中較小的力，可以等于其中的一個(gè)力。 （2）運(yùn)用三角形三邊關(guān)系進(jìn)行討論：如圖所示運(yùn)用平行四邊形定則作出力平行四邊形以后，三角形OF2F的三個(gè)邊，分別表示兩個(gè)分力及合力，在三角形中，任一邊大于另外兩邊的差而小于另外兩邊的和，由此可以得出兩個(gè)互成角度的分力F1、F2的大小與它們的合力F的大小之間滿足：|F1-F2|<F<|F1+F2| （3）同直線上的兩個(gè)分力的合力：兩力同方向時(shí)F= F1

7、+F2；反方向時(shí)F=|F1-F2| （4）歸納小結(jié)： 兩個(gè)共點(diǎn)力的合力與分力的大小關(guān)系：|F1-F2|F|F1+F2| 7運(yùn)用平行四邊形求多個(gè)共點(diǎn)力的合力：自學(xué)課本第28頁(yè)最后一段。 二、力的分解 1把一個(gè)力分解外兩個(gè)力的方法：平行四邊形定則。 （1）教師講述：是力的合成的逆運(yùn)算，運(yùn)用平行四邊形定則求合力時(shí)，相當(dāng)于已知兩個(gè)鄰邊作出平行四邊形，求出對(duì)角線；而運(yùn)用平行四邊形定則求一個(gè)力的兩個(gè)分力，相當(dāng)于以已知的線段作為對(duì)角線，作出平行四邊形，求出兩個(gè)鄰邊。 （2）引導(dǎo)學(xué)生探究：在紙上畫一條5cm長(zhǎng)的水平向右的線段，以此為對(duì)角線作

8、出平行四邊形，然后比較各人的平行四邊形。再運(yùn)用幾何知識(shí)進(jìn)行分析，說(shuō)明各人作出的平行四邊形為什么不一樣的原因。 各人所畫的鄰邊方向不一樣。 （3）提出問(wèn)題：一個(gè)力可以分解為多少對(duì)分力？ 如圖所示，如果不對(duì)兩個(gè)分力作出大小、方向的限制，一個(gè)力可以運(yùn)用平行四邊形定則分解為無(wú)數(shù)對(duì)分力。 2按效果分解一個(gè)力 （1）首先確定出一個(gè)力作用在受力物體上所產(chǎn)生的兩個(gè)不同方向效果，這兩個(gè)效果所代表的方向就是分力的方向，這時(shí)，只能做出唯一的平行四邊形，求出一對(duì)分力。 （2）案例研究： 例2所受重力為G的物體沿傾角為的光滑斜面下滑，請(qǐng)分解物體所受的

9、重力。 解析：（1）分析重力的實(shí)際作用效果：重力的方向是豎直向下的，由于物體在斜面上，重力產(chǎn)生了兩個(gè)方向的作用效果：一是使物體沿斜面下滑，二是使物體沿垂直斜面壓斜面。 （2）確定兩個(gè)分力的方向：沿斜面向下，垂直斜面向下。 （3）作出平行四邊形：如左圖所示。 （4）求出兩個(gè)分力的大?。河蓭缀侮P(guān)系（三角函數(shù)定義）可得： ， （5）討論：右圖所示的分解，雖然也符合平行四邊形定則，但不符合重力的實(shí)際作用效果，所以這種分解是不合理的。 3力的分解的實(shí)際應(yīng)用：小力克服大力將一個(gè)力分解為兩個(gè)力，如果兩個(gè)力方向間的夾角很大，接近180o，分解出的兩個(gè)力將比合力大得多。 （1）劈柴的道理。 （2）人力拉動(dòng)汽車的道理。&