高一物理第5單元《力的合成》教案 人教版必修1

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111 教學(xué)目標(biāo)： 1、理解力的合成和合力的概念 2、掌握力的平行四邊形定則，會(huì)用作圖法求共點(diǎn)力的合力。 3、要求知道合力的大小與分力間夾角的關(guān)系。 教學(xué)重點(diǎn)： （1）理解合力與分力的關(guān)系 （2）力的平行四邊形定則 教學(xué)難點(diǎn)： 合力的大小與分力間夾角的關(guān)系 教學(xué)方法： 實(shí)驗(yàn)歸納法 教學(xué)用具： 平行四邊形定則演示器、鉤碼、彈簧秤、細(xì)線、三角板 學(xué)生每?jī)扇艘唤M：方木板、白紙、彈簧秤（兩個(gè)）、橡皮條、細(xì)繩兩條、三角板、刻度尺、圖釘（幾個(gè)） 教學(xué)步驟： 一、導(dǎo)入新課 如圖甲，一個(gè)力用力F可以把一筒水慢慢地提起，圖乙是兩個(gè)人分別用F1、F2兩個(gè)力把同樣的一筒水慢慢地提起。那么力F的作用效果與F1、F2的共同作用的效果如何？ 學(xué)生：效果是一樣的。 老師：那么力F就叫做F1與F2的合力，如果我們要求F1和F2的合力，就叫力的合成。我們這節(jié)課就來(lái)學(xué)習(xí)力的合成符合什么規(guī)律。 二、新課教學(xué) 1、請(qǐng)同學(xué)閱讀P12，回答下列問(wèn)題（出示投影片） （1）一個(gè)力作用在物體上產(chǎn)生的 與幾個(gè)力共同作用在物體上的 一樣，那這個(gè)力就是這個(gè)力的 。 （2）如果幾個(gè)力都作用在物體的同一點(diǎn)，或者它們的 相交于同一點(diǎn)，這幾個(gè)力叫做共點(diǎn)力。 2、如何進(jìn)行力的合成呢？請(qǐng)同學(xué)看下面實(shí)驗(yàn)（請(qǐng)一位同學(xué)上講臺(tái)幫忙） （1）把放木板固定在黑板上，用圖釘把白紙定字再生放木塊上。 （2）用圖釘把橡皮條一端固定在A點(diǎn)，結(jié)點(diǎn)自然狀態(tài)在O點(diǎn)，結(jié)點(diǎn)上系著細(xì)繩，細(xì)繩的另一端系著繩套。 （3）用兩彈簧秤分別勾住繩索，互成角度地拉橡皮條，使結(jié)點(diǎn)到達(dá)O′點(diǎn)。讓學(xué)生記下O′的位置，用鉛筆和刻度尺在白紙上從O′點(diǎn)沿兩條細(xì)紙的方向畫線，記下F1、F2的力的大小。 （4）放開彈簧秤，使結(jié)點(diǎn)重新回到O點(diǎn)，再用一只彈簧秤，通過(guò)細(xì)繩把橡皮條的結(jié)點(diǎn)拉到O′，讀出彈簧秤的示數(shù)F，記下細(xì)繩的方向，按同一標(biāo)度作出F1、F2和F1的力的圖示。 （5）用三角板以F1、F2為鄰邊作平行四邊形，在誤差范圍內(nèi)，F(xiàn)幾乎是F1、F2為鄰邊的平行四邊形的對(duì)角線。 經(jīng)過(guò)人們很多次的、精細(xì)的實(shí)驗(yàn)，最后確認(rèn)，對(duì)角線的長(zhǎng)度、方向、跟合力的大小、方向一致，即對(duì)角線與合力重合，也就是說(shuō)，對(duì)角線就表示F1、F2的合力。 （6）指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn) 觀察學(xué)生實(shí)驗(yàn)情況，數(shù)據(jù)處理，要求操作的規(guī)范，遵從實(shí)驗(yàn)結(jié)果，盡量把誤差減小到最小。 要求同學(xué)用平行四邊形法則作出F1與F2的合力，與實(shí)際合力對(duì)照，相距多遠(yuǎn)，差距大不大。 總結(jié)：可見互成角度的兩個(gè)力的合成，不是簡(jiǎn)單的兩個(gè)力相加減，而是用表示兩個(gè)力的有向線段為鄰邊作平行四邊形，這兩鄰邊之間的對(duì)角線就表示合力的大小和方向。這就叫平行四邊形定則。以后我們還要利用這個(gè)定則進(jìn)行速度、加速度等的合成，只要是矢量的合成、就遵從平行四邊形定則。 如果在實(shí)驗(yàn)中，對(duì)角線與合力相距比較遠(yuǎn)，那就找一找原因，是否有錯(cuò)誤操作，即使操作完全正確，也會(huì)有實(shí)驗(yàn)誤差，也不會(huì)完全重合。 這種情況很正常，一個(gè)規(guī)律的得出要很多人在很長(zhǎng)時(shí)間里，進(jìn)行許多此實(shí)驗(yàn)才總結(jié)出來(lái)，并不是一次實(shí)驗(yàn)就能得到。 3、運(yùn)用平行四邊形定則求互成角度的兩個(gè)力的合力。 例：力F1＝45N，方向水平向右。力F2＝60N，方向豎直向上，用作圖法求解合力F的大小和方向。 解：選擇某一標(biāo)度，利用0.5cm的長(zhǎng)度表示15N的力，作出力的平行四邊形，用刻度尺量出對(duì)角線的長(zhǎng)度L，利用F＝15N 即可求出。 教師要在黑板上板演示。 （1）鞏固訓(xùn)練：（出示投影片） 兩個(gè)力互成30角，大小分別為90N和120N，用作圖法求出合力的大小和方向。 （2）如果是三個(gè)共點(diǎn)力作用在物體上，又如何求他們的合力呢？為什么可以這樣求？ 學(xué)生討論會(huì)得到：先求出任意兩個(gè)力的合力，再求出這個(gè)合力跟第三個(gè)力的合力，直到把所有的力都合成進(jìn)去，就得到其合力。因?yàn)槊恳淮魏铣啥甲駨拿績(jī)闪εc其合力產(chǎn)生共同效果的思想，所以可以這樣合成。 （3）請(qǐng)同學(xué)完成P13的思考與討論。 提問(wèn)，如果兩個(gè)分力F1、F2，他們的夾角不定，求其合力的范圍。（用作圖法） 同學(xué)們用作圖法得到： Fmax=F1+F2(兩力夾角為0) Fmin=F1－F2（兩力夾角為180，F(xiàn)合與大的方向一致） 夾角在0——180之間，F(xiàn)合介于 Fmin與Fmax之間。 總結(jié)：1、兩個(gè)共點(diǎn)力的合力大于二力之差，小于二力之和。 2、合力F可大于某一分力，也可以小于某一分力。 三、小結(jié) 這節(jié)課主要掌握利用平行四邊形定則，用作圖法求兩共點(diǎn)力的合力，并且用作圖法得出兩力夾角不定的情況下，F(xiàn)合取值范圍，我們下課后要多動(dòng)手練習(xí)，掌握這種方法。 四、作業(yè) 1、P14 3、4 2、有F1＝5N，F(xiàn)2＝8N，F(xiàn)3＝10N，他們之間的夾角可以任意改變，求他們的最大合力和最小合力。 五、知識(shí)回顧 1、 2、力的合成遵循平行四邊形。 111