鲁科版高中物理必修1第五章第一节力的合成 教案.doc

§5.1 力的合成知识与技能 1理解合力、分力、力的合成、共点力的概念 2理解力的合成本质上是从作用效果相等的角度进行力的相互替代 3会用力的合成的平行四边形定则进行力的合成过程与方法 1培养学生的实验能力，理解问题的能力，应用数学知识解决物理问题的能力；2进行科学态度和科学方法教育，了解研究自然规律的科学方法，培养探求知识的能力； 3树立等效观点，形成等效思想，这是非常重要的处理问题的思想情感态度与价值观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 3让学生积极参与课堂活动，设疑、解疑、探求规律，使学生始终处于积极探求知识的过程中，达到最佳的学习心理状态教学重点 1运用平行四边形定则求合力 2合力与分力的关系教学难点： 运用等效替代思想理解合力概念是难点 教学资源：重锤、弹簧秤(两个)、细绳套、三角板、刻度尺、量角器 、大吸盘。导入：赵州桥和海沧大桥是我国桥梁专家的杰作。展现了力与平衡的美妙与神奇。本章将爱逐一学习，今天我们先学习力的合成。新课教学： 一共点力的合成 学生自学课本上有关共点力的知识，教师提示学生在阅读的时候注意这样几个问题： 1什么样的力是共点力? 2 哪些情况下力可看作共点力? 3什么叫合力? 什么叫分力? 什么是力的合成? 注：这一部分知识相对简单，可以通过学生自学，锻炼学生的阅读能力和自学能力 参考答案： 1如果几个力同时作用在物体上的同一点或者它们的作用线相交于同一点，我们就把这几个力叫做共点力2（1）几个力实际作用于同一点。（2）几个力的作用线交于同一点（3）被吊的物体可视为质点时。请同学举例：生活中有哪些物体受到共点力的作用？ F1F23几个共点力共同作用所产生的效果可以用一个力代替。这个力叫合力，这几个共点力叫分力，求几个力的合力叫力的合成。（两张50元与一张100元类比）引导学生：怎么称？怎样选石头？体会等效思想。4合力与分力的关系（）分力共线时F FF FF结论：分力共向时FFF分力反向时 FFF（）分力互成角度时教师：取一个重锤放在桌面上. 要用细棉线把它提起来，用一根线易断还是两根线易断？ 预测：学生可能回答是一根线易断。学生演示（教师当学生助手）：用一根细线可将重锤稳稳地提起，而用两根同样的细线（故意使两线间有一较大夹角）提重锤时，细线断开了教师问：为什么两根线的作用效果反而不如一根线呢？二共点力合成的平行四边形定则教师：同学们猜测一下互成角度（不在同一直线上）的两个力的合力F和分力F1、F2之间可能存在什么关系？ 猜想：FF1F2······1实验与探究：教师：今天我们要通过实验来研究这个问题。请同学们根据所提供的实验器材，设计一个能证实自己猜想的实验方案。F实验器材：弹簧秤两个；细绳两段；直尺；重锤，大吸盘2个。启发学生：模仿刚才实验，如何具体体现“等效思想”？（用两种方式把重锤悬挂起来。可用一只弹簧秤通过细绳套把重锤悬挂起来，也可用两只弹簧秤通过细绳套把重锤互成角度的悬挂起来。）师：如能记录拉力F1和F2以及F的大小和方向，就可知F与F1和F2间的关系。学生演示（教师当学生助手）：用两只弹簧秤分别钩挂细绳套，同时把重锤互成角度地挂在吸盘上，使重锤静止在O点；请一位同学用粉笔分别记下O点和两个弹簧秤的读数F1和F2。这就是分力的大小。同时提醒学生如何正确记录这两个力的方向。先讨论再用粉笔和三角板分别记下F1和F2的方向。标记每条细线方向的方法是使视线通过细线垂直于纸面，在细线下面的纸上用铅笔点出两个定点的位置，并使这两个点的距离要尽量远些，沿所标明的两个定点画出细线方向，即为分力的方向。教师问：怎样确定合力F的大小、方向呢？继续演示：用一只弹簧秤钩挂细绳套，同时把重锤竖直挂在吸盘上，使重锤静止在O点，并记录合力F的大小、方向。让学生用力的图示规范作图（教师指导）：强调用同一标度。对实验结果进行交流：教师：观察并找出3个力之间的关系（端点连起来是平行四边形）教师继续规范作出以为邻边的平行四边形，并作出所夹的对角线，让学生对比对角线与合力F基本重合。从而大致得出合力与分力的关系遵守平行四边形定则。精确实验表明: 用表示两个力的有向线段为邻边作平行四边形，这两个邻边之间的对角线就表示合力的大小和方向。这就是平行四边形定则。学史：1586年荷兰 斯蒂文 最早提出力的合成与分解原理。 1605年比利时 斯台文 发现力的平行四边形原理。1687年牛顿 推断定则，但未证明 。1725年法国 瓦里翁 找出力的平行四边形与力矩的关系。 1726年瑞士 伯努利 提出质疑。此后，法国 潘索 进行了数学证明。2演示多个力的合成。3拓展一步三角形定则。4课本例题：计算机演示5讨论与交流 电脑演示合力F与两个分力F1、F2的大小的关系；合力F与两个分力F1、F2的夹角的关系。合力大小的范围： （1）合力F随的增大而减小来源:学科网 （2）合力F既可以大于分力，也可以等于或小于原来的任意一个分力（3）当=0°时，F有最大值Fmax= F1+ F2，当=180°时，F有最小值Fmin= F1一F2（4）三个共面共点力的合力范围：最大为F=F1+F2+F3；以这三个力的大小为边，如果能组成封闭的三角形，则其合力最小为零，若不能则合力的最小值等于最大的一个力减去另外两个力的和。 动画首尾呼应：让学生解释开头的学生演示实验（拉断绳子）。三课堂练习：1三个共点力大小分别为7 N、10 N、12 N，对于这三个力合力的最大值与最小值的说法正确的是（ ）A最大值为29 N，最小值为5 N B最大值为29 N，最小值为9 NC最大值为29 N，最小值为15 N D最大值为29 N，最小值为0 N2如图所示，有五个力作用于一点P，构成一个正六边形的两个邻边和三条对角线，设F3=10 N，则这五个力的合力大小为（ ）A10(2+)N B20 NC30 N D0四课堂小结：1共点力定义：如果几个力同时作用在物体上的 ，或它们的作用线 于一点。我们就把这几个力叫做共点力。2合力与分力（1）定义：如果几个力共同作用产生的效果与一个力的作用效果相同，这一个力就叫做那几个力的 ，那几个力叫做这一个力的 。（2）关系：合力与分力是 关系。3力的合成（1）定义：求几个力的 的过程。（2）运算法则：平行四边形定则：如果以表示两个共点力的线段为邻边作 ，那么合力的大小和方向就可以用这两个邻边之间的 来表示 ，这就是共点力合成的平行四边形定则。三角形定则：把两个矢量的首尾顺次连接起来，第一个矢量的首到第二个矢量的尾的有向线段为合矢量。（3）合力范围的确定：两个共点力的合力范围|F1F2|FF1+F2，即两个力的大小不变时，其合力随夹角的增大而减小。当两力反向时，合力最小，为|F1F2|；当两力同向时，合力最大，为 。三个共面共点力的合力范围三个力共线且方向相同时，其合力最大为F=F1+F2+F3；以这三个力的大小为边，如果能组成封闭的三角形，则其合力最小为零，若不能组成封闭的三角形，则合力的最小值等于最大的一个力减去另外两个力的和。五布置作业：1课后1、2、3、4。2导与学。六板书设计：51力的合成一共点力的合成1共点力2合力与分力（1）定义（2）关系：等效替代3力的合成二共点力合成的平行四边形定则1平行四边形定则2三角形定则3合力大小的范围。七教学反思：1时间安排：前面再点，分力与合力关系部分再详细点。（开课前最好能先试上一节会更好）。2平行四边形规范作图可让学生板演，教师再指正。3后部分由于时间太紧，有点赶，连贯不太好，学生的积极性不好调动，易造成虎头蛇尾。4首尾呼应：让学生解释开头的学生演示实验（拉断绳子）。5准备太多，反而更难发挥实际水平。6合力及分力的概念，要进行强调；后部分的板书要跟进。