2022年高中物理 第三章 實驗 互成角度的兩個力的合成教案 新人教版必修1

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1、2022年高中物理 第三章 實驗 互成角度的兩個力的合成教案 新人教版必修1 ★新課標要求 （一）知識與技能 1、掌握力的平行四邊形定則，知道它是力的合成的基本規(guī)律。 2、初步運用力的平行四邊形定則求解共點力的合力；能從力的作用效果理解力的合成、合力與分力的概念。 3、會用作圖法求解兩個共點力的合力；并能判斷其合力隨夾角的變化情況，掌握合力的變化范圍，會用直角三角形知識求合力。 （二）過程與方法 1、能夠通過實驗演示歸納出互成角度的兩個共點力的合成遵循平行四邊形定則； 2、培養(yǎng)學生動手操作能力、物理思維能力和科學態(tài)度、觀察能力、分析能力、協(xié)作能力、創(chuàng)新思維能力、表達能力。 3

2、、培養(yǎng)學生設計實驗、觀察實驗現(xiàn)象、探索規(guī)律、歸納總結的研究問題的方法的能力。 （三）情感、態(tài)度與價值觀 1、培養(yǎng)學生的物理思維能力和科學研究的態(tài)度。 2、培養(yǎng)學生熱愛生活、事實求是的科學態(tài)度，激發(fā)學生探索與創(chuàng)新的意識。 3、培養(yǎng)學生合作、交流、互助的精神。 ★教學重點 1、通過實驗歸納出力的平行四邊形定則 2、力的平行四邊形定則的理解和應用。 ★教學難點 1、對物體進行簡單的受力分析、通過作圖法確定合力 2、合力與分力間的等效替代關系，尤其是合力的大小與兩個分力間夾角的關系。 ★教學方法 1、創(chuàng)設情景，引導啟發(fā)，讓學生體會并接納等效觀點，從而得出合力、分力的概念。

3、 2、實踐體驗，實驗探索，歸納總結，從而得出平行四邊形定則。 ★教學用具： 多媒體、總重力為200N的一桶水、合力與分力關系模擬演示器（磁性黑板、帶磁鐵的滑輪、鉤碼、橡皮筋（帶細繩套）、實驗器材（學生分組實驗用）；方木塊1塊、彈簧秤2個、橡皮筋1條，20cm細線1條（兩端打好套）、白紙1張、圖釘幾個、三角板一對 ★教學過程 （一）引入新課 教師活動：請兩位同學到講臺前，讓一位同學提起重為200N的一桶水，請下面同學分析該同學施加的提水的力為多大？然后請兩同學一起提起水桶，請同學們一起分析提水桶的有幾個力？從效果上看跟剛才用一個力提一樣嗎？ 學生活動：學生觀看兩位同學的操作，同時考慮

4、并回答教師的問題。 點評：通過實踐體驗，讓學生體會一個力的作用效果與兩個或更多力的作用效果相同、目的是激發(fā)學生學習興趣，引導學生體會等效觀點。 教師活動：引導學生思考：生活中還有哪些事例是說明幾個力與一個力的作用效果相同的？ 學生活動：學生思考討論列舉實際例子：用兩條細繩吊著日光燈、很多只狗拉著雪撬前進、抗洪救災中解放軍搬沙袋、打夯等。 點評：通過列舉生活中的實例，進一步體會一個力可以與幾個力的作用效果相同。培養(yǎng)學生觀察生活的能力，同時激發(fā)學生對生活的熱愛。 教師活動：啟發(fā)引導同學找出這些例子的共性，給出合力和分力的概念。 學生活動：積極思考，領會合力、分力的等效替代關系。 （二

5、）進行新課 1、力的合成 教師活動：教師出具合力與分力關系模擬演示器，告訴學生有關的器材，以及實驗的目的，讓學生自己設計一個實驗來探究求合力的方法（學生可能提出好多不同的設計方案，教師要引導學生選擇其中的最佳方案）。教師可提出如下問題：在這個實驗中合力與分力等效的標志是什么？（橡皮條的伸長量相等）然后教師可讓學生（2－3人）自告奮勇去前面操作，下面的學生觀察，引導學生找出操作同學的不妥之處。在實驗結果的處理時，引導學生先做出各力的圖示，讓操作的同學和下面同學一起討論合力與分力之間的關系。（學生此時也可能有很多種猜想，比如：把兩個力直接加起來等。教師可參與學生的討論，篩選出有一定道理的猜想）

6、 學生活動：根據(jù)老師出示的合力與分力關系模擬演示器，思考：在這個實驗中研究什么問題？在這個實驗中合力與分力等效的標志是什么？用什么樣的方案去探究？然后與鄰近的同學交換一下意見。 學生代表到前面去做實驗的時候，同學們要認真觀察，并與自己設計的方案相比較，看哪個方案更好一些。同時要找一下前面同學的操作有無不恰當?shù)牡胤?，并友好地提出來。當操作的同學根據(jù)實驗結果畫出力的圖示時，同學們要積極思考：合力與分力的大小是什么關系，并形成自己的猜想結論。 點評：探究力的合成的平行四邊形定則，培養(yǎng)學生實驗探究的能力。 學生對于合力和分力的大小關系的猜想，教師應當充分尊重，而不要怕麻煩，要讓學生的實驗探索落

7、到實處。教師在教學中會發(fā)現(xiàn)：學生的思維有時很睿智，教師時常會有驚喜的發(fā)現(xiàn)（為學生的聰明而高興）。 教師點評：學生的猜想是否正確，教師要給學生驗證的機會：讓學生進行分組實驗，測量三組數(shù)據(jù)，處理完后得出自己驗證的結論，即原來的猜想是否正確。讓學生自己選出各組的代表，把實驗的情況進行匯報，教師和學生一起進行歸納總結。最后得出求合力的方法一一平行四邊形定則。 在上述過程中教師要引導學生對各組的操作情況、數(shù)據(jù)處理、語言表述等進行評價和分析。 學生活動：根據(jù)學生自己的猜想，利用課桌上儀器進行實驗驗證，測量三組數(shù)據(jù)進行處理，看結果如何。（實驗過程中同學之間要團結協(xié)作，密切配合），各組的學生代表要在同學

8、們面前陳述本組的實驗結論，和其他組的情況相比較，最后全班同學一起得出求合力的方法。 點評：驗證探究的結果是否正確。培養(yǎng)學生科學的思維方法——探究、驗證，以及嚴謹?shù)目茖W態(tài)度。 教師活動：教師提問：請同學們用比較準確而又簡捷的語言表述出平行四邊形定則。 學生活動：積極思考并回答老師的問題。 點評：概括得出平行四邊形定則，培養(yǎng)學生抽象和概括的能力。 教師活動：教師提出如下問題：力F1＝45N，方問水平向右。F2＝60 N，方向豎直向上。求這兩個力的合力F的大小和方向。若F1和F2的方向相反（夾角為180°），求其合力的大小和方向；若F1和F2的方向相同（夾角為0°），情況又怎樣？ 進一步

9、引導學生思考：兩個力F1、F2、的合力F的大小和方向隨著F1、F2、的夾角變化而如何變化？ 學生得出結論后，教師可出示多媒體課件演示： θ= 0°；0°<θ<90°；θ= 180°；90°<θ<180°；θ從0°到180°變化，合力F的大小變化。 什么情況下合力最大？最大值為多大？什么情況下合力最??？最小值為多大？ 合力F是否總大于原來兩個力F1、F2、？ 當F1、F2、相等時：θ= 0°；θ<60°；θ= 90°；θ=180°的情況。 學生活動：解答老師提出的問題、注意做題態(tài)度要嚴謹認真。 思考：兩個力F1、F2、的合力F的大小和方向隨著 F1、F2、的夾角

10、變化而如何變化？合力F的大小在一個什么樣的范圍內(nèi)變化？ 認真觀察老師提供的課件內(nèi)容，印證自己得到的結論。 點評：尋找合力F的大小和分力F1、F2、間夾角的關系，培養(yǎng)學生應用知識的能力以及發(fā)散思維的能力。 教師活動：教師啟發(fā)學生思考：在上述問題中，即：F1＝45N，方問水平向右。F2＝60 N，方向豎直向上。求這兩個力的合力F的大小和方向。能否不用圖示法而用其它的方法求？如何求？ 學生活動：學生思考后回答：可以?？梢杂弥苯侨切蔚倪吔顷P系求解。 然后學生計算求出。 點評：方法擴展，培養(yǎng)學生解決問題的能力。 不論是多么重要的結論，教師都不要取代學生，一切的思維活動教師都要巧妙引導，讓

11、學生得出。 教師活動：教師在學生初步知道求兩個力的合力的方法后進一步提出拓展問題：一般情況下物體都受到多個力作用，那么如何求這些力的合力？ 學生活動：學生思考教師提出的問題，然后不難想到：可以用平行四邊形定則求出它們的合力：先求出任意兩個力的合力．再求出這個合力跟第三個力的合力，直到把所有的力都合成進去，最后得到的結果就是這些力的合力。 點評：由兩個力合成擴展到多個力合成，培養(yǎng)學生發(fā)散思維能力和創(chuàng)新能力。 2、對“共點力”的學習 教師活動：教師讓學生自學共點力的概念，然后讓學生回答如下問題以檢驗其自學情況： 1、什么樣的力是共點力？ 2、你認為在掌握共點力的概念時應注意些什么問題

12、？ 3、教師利用計算機網(wǎng)絡出示圖片：大吊車吊起物體；人擔水；舉重；比薩斜塔等。吊車吊起物體時鉤子受的力為共點力嗎？人擔水時擔子受到的力為共點力嗎？舉重運動員舉起的重物受到的力為共點力嗎？比薩斜塔受幾個力作用？它們是共點力嗎？ 4、力的合成的平行四邊形定則有沒有適用條件？適用于什么情況？ 學生活動：學生認真看書，掌握共點力的概念，并回答老師提出的問題，在回答過程中進一步加深對共點力的理解并搞清它們的適用條件――只適用于共點力。 點評：學生掌握共點力的概念，培養(yǎng)學生自學和分析能力。 教師活動：教師出示課堂練習（見實例探究），學生先獨立完成（起自測作用），然后討論，有些問題可有多種解法，引

13、導學生找出最佳解題方法。 學生活動：保質(zhì)保量地完成課堂練習，自我評價本節(jié)課學習的情況。 點評：在應用中加深對所學知識的理解，培養(yǎng)學生應用知識的能力。 （三）課堂總結、點評 教師活動：讓學生概括總結本節(jié)的內(nèi)容。請一個同學到黑板上總結，其他同學在筆記本上總結，然后請同學評價黑板上的小結內(nèi)容。 學生活動：認真總結概括本節(jié)內(nèi)容，并把自己這節(jié)課的體會寫下來、比較黑板上的小結和自己的小結，看誰的更好，好在什么地方。 點評：總結課堂內(nèi)容，培養(yǎng)學生概括總結能力。 教師要放開，計學生自己總結所學內(nèi)容，允許內(nèi)容的順序不同，從而構建他們自己的知識框架。 （四）實例探究 ☆關于合力與分力關系的理解

14、 1、兩個共點力F1、F2、的合力為F，下列說法中正確的是 A、合力F一定大于任一個分力 B、合力的大小既可等于F1，也可等于F2 C、合力F有可能小于任一個分力 D、合力F的大小隨F1、F2、間的夾角增大而減小 ☆關于合力的大小范圍 2、兩個共點力的大小分別為F1=15 N、F2、=9 N，他們的合力不可能等于 A、9 N B、25 N C、6 N D、21 N 3、兩個共點力的合力最大為15N，最小為5N，則這兩個力的大小分別為 N和 N 。 ☆合力與分力間夾角的關系 4、如圖所示，兩個共點力F1、F2、的大小一定，夾角θ是變化的

15、，合力為F.在θ從0°逐漸增大到180°的過程中，合力F的大小變化情況是 A、從最小逐漸增大到最大 B、從最大逐漸減小到最零 C、從最大逐漸減小到最小 D、先增大后減小 ☆綜合應用 5、如圖所示，質(zhì)量為m的長方形木塊靜止在傾角為的斜面上，斜面對木塊的支持力和摩擦力的合力方向應該是 A、沿斜面向下 B、垂直于斜面向上 C、沿斜面向上 D、豎直向上 ★課余作業(yè) l、還有沒有更好的方案來驗證力的合成的平行四邊形定則？ 2、你身邊還有沒有物體受共點力的例子？試舉出來。 3、課后完成課本上第67頁的練習。 ★教學體會 思維方法是解決問題的靈魂，是物理教學的根本；親自

16、實踐參與知識的發(fā)現(xiàn)過程是培養(yǎng)學生能力的關鍵，離開了思維方法和實踐活動，物理教學就成了無源之水、無本之木。學生素質(zhì)的培養(yǎng)就成了鏡中花，水中月。 附錄1 力的合成—一教材分析 這一章教材通過分析生活和生產(chǎn)中的大量實際問題，讓學生初步理解并掌握力的矢量性和解決矢量問題的平行四邊形定則。力的運算的平行四邊形定則是初學者很難跨越的一個臺階，教學中應注意引導學生從實際出發(fā)來分析問題，使學生在學習過程中感覺自然、暢快、水到渠成、不突兀。同時在教學中應充分發(fā)揮學生的學習積極性和主動性，激發(fā)學生的學習興趣。教材《力的合成》這一節(jié)課，一改傳統(tǒng)教學中的“驗證性”實驗教學方式，采用“探究性”實驗教學。讓學生在自

17、己原有“同一直線上兩個力的合成”的知識基礎上，通過“猜測、實驗、歸納、總結”的探究過程，自己得出“不在同一直線上的兩個力的合成”所遵循的“平行四邊形定則”。讓學生在建立“平行四邊形定則”的過程中，體會到“實驗歸納法”的一般原則。 l、平行四邊形定則，是一切矢量運算的法則，它的重要地位可想而知。教材利用實驗探究的方法來得到平行四邊形定則，一來培養(yǎng)了學生進行實驗探究的能力，二來培養(yǎng)了學生的勇于探索的精神。學生經(jīng)過這一過程，從一定程度上講提高了運用知識的能力。 2、共點力是一個相當重要的概念，因為在高中物理中問題中的研究對象絕大多數(shù)是質(zhì)點，它們受的力自然是共點力，故對該概念的理解是學好高中物理的基礎。 附錄2 力的合成——學生分析 力的合成一節(jié)的教學，教師的角色是一個引導者，所有的課堂活動是教師引導下的學生的活動，雖然學生對矢量的認識很膚淺，但只要老師引導得當，教學活動應該比較順利。另外，只要教師注意引導，就目前學生的知識水平而言，學生各方面的能力就能得到培養(yǎng)，如：動手操作能力、物理思維能力和科學態(tài)度、觀察能力、分析能力、協(xié)作能力、創(chuàng)新思維能力、表達能力等。