1、第5单元:力的合成教学目标:一、知识目标1 、理解力的合成和合力的概念2 、掌握力的平行四边形定则,会用作图法求共点力的合力。3 、要求知道合力的大小与分力间夹角的关系。二、能力目标:培养学生动手能力、物理思维能力三、德育目标:在实验的过程中, 掌握正确的方法, 结果要符合实验数据, 培养学生实事求是的求实精神。教学重点:( 1)理解合力与分力的关系( 2)力的平行四边形定则教学难点:合力的大小与分力间夹角的关系教学方法:实验归纳法教学用具:平行四边形定则演示器、钩码、弹簧秤、细线、三角板学生每两人一组:方木板、白纸、弹簧秤(两个)、橡皮条、细绳两条、三角板、刻度尺、图钉(几个)课时安排:1
2、课时教学步骤:一、导入新课如图甲, 一个力用力 F可以把一筒水慢慢地提起, 图乙是两个人分别用 F1、F2两个力把同样的一筒水慢慢地提起。那么力 F的作用效果与 F1、F2的共同作用的效果如何?学生:效果是一样的。老师:那么力 F就叫做 F1与 F2的合力,如果我们要求 F1和 F2的合力,就叫力的合成。我们这节课就来学习力的合成符合什么规律。二、新课教学(一)用投影片出示本节课的学习目标1 、知道共点力的概念2 、知道合力和分力是从力的效果的角度区分第 1页共 3页3 、掌握平行四边形定则,它是力的合成的基本法则4 、会用图示法求共点力的合力5 、知道矢量和标量的概念,知道它们有不同的运算规
3、则。(二)学习目标完成过程1 、请同学阅读 P12,回答下列问题(出示投影片)( 1)一个力作用在物体上产生的与几个力共同作用在物体上的一样,那这个力就是这个力的。( 2)如果几个力都作用在物体的同一点,或者它们的相交于同一点, 这几个力叫做共点力。2 、如何进行力的合成呢?请同学看下面实验(请一位同学上讲台帮忙)( 1)把放木板固定在黑板上,用图钉把白纸定字再生放木块上。( 2)用图钉把橡皮条一端固定在 A点,结点自然状态在 O点,结点上系着细绳,细绳的另一端系着绳套。( 3)用两弹簧秤分别勾住绳索, 互成角度地拉橡皮条,使结点到达 O点。让学生记下O的位置,用铅笔和刻度尺在白纸上从O点沿两
4、条细纸的方向画线,记下F1、 F2的力的大小。( 4)放开弹簧秤,使结点重新回到 O点,再用一只弹簧秤, 通过细绳把橡皮条的结点拉到O,读出弹簧秤的示数 F,记下细绳的方向,按同一标度作出F1、F2和 F1的力的图示。( 5)用三角板以 F1、F2为邻边作平行四边形,在误差范围内,F几乎是 F1、F2为邻边的平行四边形的对角线。经过前人们很多次的、精细的实验,最后确认,对角线的长度、方向、跟合力的大小、方向一致,即对角线与合力重合,也就是说,对角线就表示F1、 F2的合力。( 6)指导学生进行分组实验观察学生实验情况,数据处理, 要求操作的规范,遵从实验结果,尽量把误差减小到最小。要求同学用平
5、行四边形法则作出F1与F2 的合力,与实际合力对照,相距多远,差距大不大。总结:可见互成角度的两个力的合成,不是简单的斤两个力相加减,而是用表示两个力的有向线段为邻边作平行四边形,这两邻边之间的对角线就表示合力的大小和方向。这就要平行四边形定则。以后我们还要利用这个定则进行速度、加速度等的合成,只要是矢量的合成、就遵从平行四边形定则。如果在实验中,对角线与合力相距比较远,那就找一找原因,是否有错误操作,即使操作完全正确,也会有实验误差,也不会完全重合。这种情况很正常, 一个规律的得出要很多人在很长时间里,进行许多此实验才总结出来,并不是一次实验就能得到。第 2页共 3页3 、运用平行四边形定则
6、求互成角度的两个力的合力。例:力 F1 45N,方向水平向右。力 F2 60N,方向竖直向上,用作图法求解合力F的大小和方向。解:选择某一标度, 利用 0.5cm的长度表示 15N的力, 作出力的平行四边形,用刻度尺量出对角线的长度 L,利用 F15NL即可求出。0.5教师要在黑板上板演示。( 1)巩固训练:(出示投影片)两个力互成 30角,大小分别为90N和 120N,用作图法求出合力的大小和方向。( 2)如果是三个共点力作用在物体上,又如何求他们的合力呢?为什么可以这样求?学生讨论会得到: 先求出任意两个力的合力, 再求出这个合力跟第三个力的合力,直到把所有的力都合成进去, 就得到其合力。
7、 因为每一次合成都遵从每两力与其合力产生共同效果的思想,所以可以这样合成。( 3)请同学完成 P13的思考与讨论。提问,如果两个分力F1、 F2,他们的夹角不定,求其合力的范围。(用作图法)同学们用作图法得到:Fmax=F1+F2( 两力夹角为 0)Fmin=F1 F2(两力夹角为 180, F合于大的方向一致)夹角在 0 180之间,后介于Fmin 与 Fmax之间。总结: 1、两个供电力的合力大于等于二力之差,小于等于二力之和。2 、合力 F可大于某一分力,也可以小于某一分力。三、小结这节课主要掌握利用平行四边形定则,用作图法求两共点力的合力, 并且用作图法得出两力夹角不定的情况下,F合取值范围,我们下课后要多动手练习,掌握这种方法。四、作业1、 P143、 42 、有 F15N, F2 8N, F3 10N,他们之间的夹角可以任意改变,求他们的最大合力和最小合力。五、板书设计1、合力概念力的合成共点力2 、力的合成遵循平行四边形。第 3页共 3页