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文檔簡介
數的合成教案7篇數的合成教案篇1
一、教材內容與地位:
教材分析:本節(jié)為《普通高中物理課程標準》必修模塊“物理Ⅰ”中第二個二級主題“相互作用與運動規(guī)律”中所涉及的內容。此節(jié)是在掌握前邊三種力的基礎上,來研究如何求幾個力的合力的方法,只有學好了力的合成及下一節(jié)力的分解才能學習物體的受力分析,乃至對學習后面的牛頓運動定律都是有很大的決定意義。
學情分析:學生對前邊的三大力已經初步掌握,對力是矢量與標量的區(qū)別也初步掌握,但是學生一直以來都習慣于代數計算,因此在教學中要注意糾正學生的一貫錯誤。實驗是學生接受物理知識最符合認知規(guī)律的方法。本節(jié)課的教學設計正是基于實驗,讓學生親自實踐,實驗探究,培養(yǎng)學生的實驗探究、團結合作、歸納總結等能力。但由于學生的層次不齊,對宏志班的學生采取學生自己探究求合力的方法,普通班的學生則在老師的提示下進行探究,甚至要有針對性的提示。
二、教學目標
(一)知識與技能
能夠從力的作用效果理解合力、分力、力的合成、共點力的概念。
通過實驗理解力的合成方法,進一步理解平行四邊形運算法則和特點,掌握平行四邊形法則,知道它是矢量合成的普遍規(guī)律,知道矢量與標量運算法則是不同的。
學會用作圖法求合力。注意矢量的運算結果要明確矢量的方向。
知道分力的夾角對合力大小的影響。學會進行動態(tài)研究,并在變化中尋找規(guī)律。
用力的合成分析日常生活中的問題。
(二)過程與方法
通過演示實驗引出合力和分力的概念,了解物理學常用的方法——等效替代法。在以后的學習中,如運動的合成與分解、等效電路等都要用到等效替換的方法。
能夠將力的合成拓展應用于實際生產生活,開拓解決問題的思路,突出培養(yǎng)學生的學習能力和學科應用能力。
(三)情感態(tài)度與價值觀
通過實驗培養(yǎng)良好的觀察習慣和嚴謹求實的科學精神。
逐步感悟物理學不僅僅包含可供廣泛應用的物理原理,還包含在問題的研究過程中培養(yǎng)科學的思維方式、研究方法。
三、教學重點、教學難點
重點:合力與分力的關系。
平行四邊形定則及應用。
難點:實驗探究方案的設計與實施。及在實驗中學生的嚴謹程度。
四、教具準備
多媒體課件,學生分組實驗器材:木板、白紙、圖釘(若干)、橡皮筋、細繩套(兩根)、彈簧秤(兩只)、三角板、鉛筆。
五、課時安排
1課時
六、教學過程
播放歌曲《眾人劃槳開大船》片段)剛才這首歌大家可能都聽過,叫做《眾人劃槳開大船》,從物理學的角度說,一個人劃槳產生的力太小不能開大船,眾人劃槳產生的力合起來才能開動大船。如果知道每個人劃槳的力,怎樣求合起來的力呢?學習了這一節(jié)課后我們就可以解決這個問題了
?演示實驗】(目的是引出合力、分力、力的合成的概念)(盡量使水桶大些和水多些,一個女生搬不動)
讓學生把一桶水或一個重物從地面上想辦法放在桌面上。
師:(對一個大個同學提問)這位同學你的做法是什么?請具體操作一下。
生:我用一只手就可以把它提到桌面上。(同時演示)
師:(對瘦弱的女生提問)你們的做法是什么?
生:我們可以兩個人(或三個人)把它抬上來。(同時演示)(靈活掌握)
師:同學們仔細觀察會發(fā)現,一位力氣大的同學只用一只手一個力就可以把水桶從地面提到桌面上,兩個女同學用兩只手給水桶兩個力,同樣也把水桶從地面移動到桌面上,不同的同學用不同的方法達到了一個共同的目的。在提水桶這個事件上,這一個力產生的作用效果和兩個力的作用效果是相同的。生活中還有哪些例子可以說明同樣的問題?
生:(舉身邊的例子)幾個學生一起抬桌子、等相比較等等。
師:給出課件中圖片---斜拉橋,在這些例子中,一個力與幾個力產生了同樣的效果,可以用這一個力代替那幾個力,這一個力與那幾個力是什么關系?(當然是在學生提前預習的基礎上)
生:這一個力是那幾個力的合力,那幾個力是這一個力的分力。
師:請同學們用自己的話總結什么叫合力。
生:當一個物體受到幾個力共同作用時,我們常常可以求出這樣一個力,這個力的作用效果跟原來幾個力的作用效果相同,這個力就叫做那幾個力的合力。(注意效果相同)
師:原來的那幾個力叫做分力,你能用自己的話總結一下什么是力的合成嗎?
生:求幾個力合力的過程叫做力的合成。
師:那么幾個力的合力怎樣來求呢?下面我們設計一個實驗來探究一下求合力的方法。
實驗探究求合力的方法
師:怎樣求合力呢?我們先來看一個演示實驗。(用兩只彈簧秤提起一個重物,兩只彈簧秤拉力的方向都向上,分別讀一下兩只彈簧秤的讀數。然后用一只彈簧秤提起這個物體,看這時彈簧秤的讀數;找出兩只的讀數與一只的讀數之間的關系;逐漸讓兩只彈簧秤分開成一定角度,再讀一下兩只彈簧秤的讀數與一只彈簧秤的讀數的關系與上一次相同嗎?)(目的是為后面的兩個分力夾角的變化做鋪墊)
注意:學生需要仔細觀察讀數
生:(觀察實驗現象,讀取實驗數據并進行簡單處理)第一次一只彈簧秤的讀數等于兩只彈簧秤的讀數之和;第二次一只彈簧秤的讀數不等于兩只彈簧秤的讀數之和,而是比兩只彈簧秤讀數之和稍微小一些。
師:(微笑鼓勵)這位同學觀察得很仔細,按照算術法則,兩只彈簧秤的讀數之和應該等于一只彈簧秤的讀數,可見力的合成并不是簡單地相加減。那么它們之間的關系到底是怎樣的呢?(提出疑問引出新課)
師:下面來探究求力合成的方法。
根據我們提供的器材,同學們分小組討論,抓住合力和分力效果相同這一關鍵,設計實驗方案,選擇適當的儀器,把不需要的儀器放在一邊。(這里儀器的提供可以有一些干擾項,比如說放置小車和打點計時器,鍛煉學生選擇儀器的能力)
注意:啟發(fā)學生設計的關鍵是:兩個力共同作用的效果和一個力單獨作用效果相同,怎樣設計才能夠更容易控制兩種情況下力的作用效果相同。
師:在做實驗之前,讓一個小組的同學介紹他們的實驗器材的選擇和實驗方案的設計過程。
生:力的作用效果有兩種,一種是改變物體的運動狀態(tài),一種是使物體發(fā)生形變。要探究一個力的作用效果和兩個力的作用效果相同,從這兩個方面入手都可以,只是用力改變物體的運動狀態(tài)不如使物體發(fā)生形變容易控制,所以我們選擇的是用力改變物體的形變這種方法來探究合力和分力的關系;對于物體的選擇,我們選擇了容易發(fā)生形變的橡皮筋來進行。在一個力和兩個力共同作用下讓橡皮筋的形變量相同。我們組選擇的儀器是:方木板、白紙、彈簧秤(兩個)、橡皮筋(兩條)、細繩(兩條)、刻度尺(或三角板)、圖釘(若干,用來固定白紙)
(注:要多了解各個組的實驗器材的選擇情況,指出他們的優(yōu)點和不足,幫助他們改進自己的設計,這里僅舉一例作為代表)
師:教師對說得好的組給予表揚并根據同學們自己選擇的器材來設計實驗方案。首先考慮實驗步驟怎樣進行。
師:(提示)在這個實驗中一個力與兩個力等效的標志是什么?
生橡皮筋伸長量相同。
生除了伸長量相同之外還應該伸長到同一個位置,因為力是矢量,既有大小又有方向。
師:剛才第二個同學補充得非常好,一定要考慮到力的矢量性。兩次實驗中橡皮筋應該伸長到同一個位置才能保證作用效果完全相同。
多媒體展示設計較好的組學生的實驗步驟設計參考案例(補充:對于較差的班級,學生實驗步驟的設計可能欠缺一些,老師可以多提示,再演示一次之后再讓學生分組去做,總之必須由學生自己找出規(guī)律)。
實驗步驟:(在教師的引導下或小組學生充分討論過程中,由小組同學協(xié)商提出,也可以每個小組采取完全相同的實驗步驟)
(1)在桌上平放一個方木板,在方木板上鋪上一張白紙,用圖釘把白紙固定好。
(2)用圖釘把橡皮筋的一端固定在板上的a點(a點的位置應該靠近頂端中點),在橡皮筋的另外一端拴上兩條細繩,細繩的另外一端是繩套。
(3)用彈簧秤分別鉤住繩套,互成角度地拉橡皮筋,使橡皮筋伸長,結點達到某一位置o。
(4)用鉛筆記下o的位置和兩條細繩的方向,分別讀出兩只彈簧秤的示數(在同一條件下)。
(5)用鉛筆和三角板在白紙上從o點沿著兩繩的方向畫直線,按照一定的標度作出兩個力f1和f2的圖示。
(6)只用一只彈簧秤,通過細繩把橡皮筋的結點拉到相同的位置o點,讀出彈簧秤的示數,記下細繩的方向,按同一標度作出這個力f的圖示。
(7)探究這三個力的大小及方向的關系。
注意事項:①同一實驗中的兩只彈簧秤的選取方法是:將兩只彈簧秤鉤好后對拉,若兩只彈簧秤在拉的過程中,讀數相同,則可選,若不同,應另換,直至相同為止,使用時彈簧秤與板面平行。
②在滿足合力不超過彈簧秤量程及橡皮條形變不超過彈性限度的條件下,應使拉力盡量大一些,以減小誤差。
③畫力的圖示時,應選定恰當的標度,盡量使圖畫得大一些,但也不要太大而畫出紙外。要嚴格按力的圖示要求和幾何作圖法作出合力。
④在同一次實驗中,橡皮條拉長的結點o位置一定要相同。
⑤由作圖法得到的f和實際測量得到的f′,不可能完全符合,但在誤差允許范圍內可認為f和f′符合。
學生實驗時,教師巡回指導當看到學生基本都做好之后(太慢的也不要總等,教師再加以引導,還要注意課時。)
(此后,可以由小組進行數據處理和討論,教師在巡查的過程中,發(fā)現做的好和不夠好的,選擇具有代表性的小組,全班展示實驗結論,期間其他組可以隨時質疑和補充)
師:請同學們取下白紙,把實驗器材整理好,然后仔細分析三個力的圖示。大小有沒有關系,是不是合力大小等于兩個分力大小之和?
生:大小沒有絕對的關系,合力的大小并不等于兩個分力大小之和。
師:建議同學們把合力和分力的末端用虛線連接起來。
生虛線和原來的兩個分力構成了一個四邊形。
生好像是矩形(兩個力成90°角的同學)
生好像是菱形。
生(興奮地喊了起來)總結幾組同學的實驗結果,這個四邊形應該是平行四邊形。
師:(微笑)對,最為一般的結論是這兩條虛線和兩個分力組成的圖形是平行四邊形。
師:(繼續(xù)分析)合力與兩個分力處于平行四邊形的什么位置?
生:合力在平行四邊形的對角線上,兩個分力為平行四邊形的兩條鄰邊。
師:平行四邊形的對角線有兩條,合力在哪一條上?
生:兩個分力為鄰邊的之間的對角線上。
師:你能用自己的語言準確地描述合力與分力之間的關系嗎?
生:兩個力合成時,以表示這兩個力的線段為鄰邊,這兩個鄰邊之間的對角線就代表了合力的大小和方向。
師:(總結)這就是今天我們用自己設計的實驗探究出的結論,這個結論叫做平行四邊形定則。下面我們通過一個例題進一步加深對平行四邊形定則的理解。
多媒體出示例題,學生默默讀題并嘗試解決例題
例題:力f1=45n,方向水平向右,力f2=60n,方向豎直向上。求這兩個力合力的大小和方向。
師:請同學說一下自己的思路。
生:我是分這樣幾步進行的:
數的合成教案篇2
[教材分析]
“力的合成”是人民教育出版社出版的物理必修i第三章第四節(jié)的內容主要包括:分力合力及力的合成的概念;平行四邊形定則及其適用條件。
本章的前三課學習了重力、彈力、摩擦力,這節(jié)力的合成與下節(jié)力的分解,起著紐帶的作用,只有學好了力的合成與分解,很好的進行受力分析,才能更好的學習后面的牛頓定律,甚至進而影響到高中物理整個的學習過程,可以說力的合成與分解是高中物理知識學習的基本功,學生只有架構好了這錯橋梁,才能順利的學好高中物理
[學生分析]
學者是高中一年級的學生,在前面剛剛學習了重力、彈力、摩擦力,對事物的受力有了一定得認識,比較初中所學知識有更深刻的理解和認識,這節(jié)課對他們來說是進一步研究所必須的。學者運用實驗的手段自己進行實驗探究,激發(fā)起他們對力學的熱情
[教學目標]
一、知識目標
1、能從力的作用的等效性來理解合理和分力的概念,體會等效替代思想。
2、能通過實驗探究求合力的方法——力的平行四邊形定則,并知道其試用條件。
二、能力目標:培養(yǎng)學生動手能力、物理等效思維能力
三、德育目標:
(1)在教學過程中讓學生學會自己分析和解決問題,尊重實驗事實,培養(yǎng)學生實事求是的精神。
(2)在自由開放平等的氣氛中探究交流,互相配合,互相鼓勵,友好評價,和諧相處。
[教學重點]
(1)理解等效的思想,從而得到合力與分力的關系。
(2)運用實驗探究的方式分析歸納出力的平行四邊形定則。
(3)共點力的理解判斷。
[教學難點]
實驗探究得到合力的方法
尋找平行四邊形定則方法
[教學方法]
科學探究法
[教學用具]
(1)鉤碼、細線、三角板
(2)學生每兩人一組:方木板、白紙、彈簧秤(兩個)、橡皮條、細繩兩條、三角板、刻度尺、圖釘(幾個)
[課時安排]
1課時
[教學過程]
一.新課引入
教師活動學生活動教學策略教學目標問題1:實驗室里連接電路需要一個5歐姆的電阻,但現在手頭上只有一些10歐姆的電阻,哪位同學能給實驗室的老師想個辦法?學生思考并回答,將兩個十歐姆的電阻并聯(lián),相當于一個五歐姆的電阻。用提問的方式,使學生參與到課堂中,回憶初中所學的知識,用復習知識大家回答,調節(jié)氣氛,消除緊張感。使學生回憶初中知識,強調等效替代的根本思想——等效。問題2:我們在上一章節(jié)運動學里面學的位移里,這兩種情況是不是也是等效的呢?(黑板上給出草圖)學生思考回答,這兩種情況最終都是從a走到c,是等效的。從初中知識引入到高中剛學習的知識,通過兩個問題,使學生們找到兩個問題的共同點,都是在說等效替代再次提問,使學生思考老師所提問題的共同點,教師在此基礎上總結??偨Y1:前面我們看到的這兩個例子,都運用到了我們物理學里面一個重要的思想|——等效替代。學生看著例子總結思考通過提問來實際運用等效替換的思想,在此基礎上總結,達到事半功倍的效果得到等效替代,抓住這根主線,為后面的課做鋪墊問題3:指出等效替代的思想不只是在我們電學、運動學里面有著重要的運用,在我們的日常生活中也有著廣泛的應用。舉例:一個斜面上兩個小孩使一輛摩托車靜止在斜坡上,而只要一個大人就能使車靜止在斜坡上,這是為什么?學生思考并回答:等效替代。讓學生脫口而出等效思想,接下來進一部提問,便于下面對等效本質的提問從生活中的事例引出力的等效,進而引出合理和分力的概念。問題4:等效?是什么等效呢?是兩個小孩的重量等于這個大人的重量還是別的什么原因?學生思考并回答;是兩個小孩的力和大人的力等效進一步提問,使學生透過現象看到上面問題等效的本質是力的等效引出力的等效總結2:兩個小孩的兩個力和一個大人的一個力等效,我們用發(fā)散的思維想一想,大量的實際問題中,物體是不是通常同時受到幾個力的作用?為了研究問題的方便,我們把這種關系稱之為合力與分力。學生理解合力與分力的概念幾個問題一步步誘思,用實際生活中的需求,自然的導出合力與分力的概念對前面的問題總結,結合實際生活,引出合力與分力的概念
二.新課教學
力的合成
教學過程教師活動學生活動教學策略教學目標合力與分力概念的引出(在引入新課時已經完成)引出力的合成概念為了研究問題的方便,我們常把幾個力的作用效果用一個力來代替,把復雜的問題簡單化,求這幾個力合力的過程,就是力的合成學生思考聯(lián)系合力分立,理解力的合成的概念對進行力的合成意義思考,聯(lián)系生活實際加深對概念的理解,知道力的合成概念是實際需要而提出的力的合成概念的提出同一直線上二力合成初中也接觸到了力,知道了力的三要素,也接觸了力的合成,我們先來看這種最簡單的情況。那么誰能給我說說同一直線上二力的合成,合力的大小和方向同分力有什么關系。學生回到:當兩個力在同一條直線上時,若同向則合力大小等于二力大小之和,方向與二力相同;若反向,則合力的大小等于二力大小之差的絕對值,方向與二力中較大的力相同。復習回顧,從簡單的同一直線上的二力合成入手,逐步進入互成角度的力的合成同一條直線上二力的合成。引入互成角度的二力合成
我們知道了同一條直線上的二力合成,那么是不是世界上所有物體受到的力都是在同一條直線上呢?用一根繩吊起勾碼進行演示。這種不再同一條直線上的力,我們也可以說是互成角度的力,它們兩個的合力怎么求呢?銜接上一層次,由同一直線上力的合成,聯(lián)系實際提出問題,進行設疑探討互成角度的二力合成
力的合成(互成角度的力如何合成?)
科學探究過程教師活動學生活動教學策略教學目標第一階段:
發(fā)現問題我們知道了同一條直線上的二力合成,那么是不是世界上所有物體受到的力都是在同一條直線上呢?用一根繩吊起勾碼進行演示。這種不再同一條直線上的力,我們也可以說是互成角度的力,它們兩個的合力怎么求呢?
學生思考銜接上一層次,由同一直線上力的合成,聯(lián)系實際提出問題,進行設疑讓學生體會可以從解決實際問題進行深入思考,發(fā)現問題;
第二階段:
設計
實驗
進行
探究我們現在用我們桌子上的試驗儀器,看看自己能不找出求互成角度力的合力與分力的關系。
問題1:要進行試驗,我們先來看看我們都有什么試驗儀器,各有什么作用?
問題2:如何保證合力與分力是等效的關系呢?
問題3:弄明白了試驗儀器的作用,哪位同學有什么想法,來設計一個試驗,看互成角度的力的合力與分力的關系?
問題5:建議大家用虛線把合力的箭頭端分別與兩個分力的箭頭端鏈接,看看這時候你發(fā)現了什么?
學生通過對實驗儀器的分析,以等效作為橋梁,進行試驗的設計。上臺用投影儀展示講解自己的試驗結果,并回答老師的問題
用提問的方式進行誘思,從而達到放的開并且收的回來的效果。若是不講儀器的作用進行誘思,學生有可能無所適從,達不到本來的目的讓學生知道解決物理問題時要以實驗事實為依據。
讓學生體會在進行實驗前,要根據需要選擇合適的實驗器材,找到設計試驗的中心橋梁,設計出合適的試驗第三階段:
分析論證
得出結論
問題6:你們組得到的試驗結論是怎樣的?
問題7:很多組的同學說是平行四邊形,那么到底是不是平行四邊形呢?大家以兩個分力的線段為鄰變在你的原圖上做一個標準的平行四邊形,你們再比較比較看能得出什么結論?
問題8:是一個標準的平行四邊形嗎?你們組呢?差別大嗎?
總結:很多同學猜想得到的結果要構成一個平行四邊形,那么是不是呢?物理學里面要進行大量的可重復的試驗才能說試驗結論是正確的,我們這么多組兩個分力的大小與角度都不盡相同,也可以說進行了大量可重復的試驗。都得到了一個與標準平行四邊形差別不是很大的四邊形,根據物理學家試用精密的試驗,合力互成角度的力與其合力及頂端連線,正好是構成一個平行四邊形。
學生邊實驗、邊思考、邊回答。
得出結論:合力與分力箭頭端的連線與兩分力構成平行四邊形。平行四邊形不標準,差別比較小。學生上臺用投影儀演示結果。
引導學生之間相互交流,以便他們盡快得出實驗結論。老師進行總結,講明物理學家精密試驗的出的結論與我們的猜想是一致的
讓學生體會進行科學研究時,不能以一次試驗得到的結果就認為有普適性。
力的合成
教學過程教師活動學生活動教學策略教學目標互成角度力的合成的平行四邊形定則
哪位同學給我說下他剛才用力的圖示法是如何進行實驗的。
他剛才通過實際操作所說的方法就是我們今天要學的平行四邊形定則學生總結試驗,說出合力是如何畫出來的。讓學生體會做的實驗的步驟就是在運用平行四邊形定則,加深認識。得到平行四邊形定則
平行四邊形的適用條件——共點力
給學生出兩道力的合成的題
f4
f1
f2
f3
shapemergeformat
第二道題的兩個力大小相等,方向相反,互相平行。學生思考并作答,對第一題找一位同學上黑板來做。第二道題進行提問。
積極調動學生對問題的思考
為引出共點力做鋪墊
第二道題第一種情況,學生都不知道如何下手,那就直接講平行四邊形定則的使用條件。第二道題的第二種情況,學生回答把二力平移到一點用在同一直線上力的合成方法進行合成。別的同學有什么不同的看法呢?
老師舉例:桌面上的木棍,要是這樣合成的話是不是所受合外力為零?從而靜止?那么大家拿起手中的筆做個試驗事實看筆是不是禁止,兩種情況等效嗎?
學生舉出例子發(fā)表不同的見解。
活躍課堂氣氛,形成良好的討論氛圍
指出并不是所有的力都可以用平行四邊形定則來求合力。四邊形定則有適用條件。力的合成的平行四邊形定則只適用于共點力
學生體會思考構成共點力的條件有三個:
數的合成教案篇3
?教學目標】
1知識與技能
(1)能夠從力的“效果”角度理解合力與分力的概念;
(2)掌握力的平行四邊形定則,知道它是合成力的基本定則,學會初步運用平行四邊形定則求合力;
(3)會用作圖法求解兩個共點力的合力;并能意識到其合力隨夾角是變化的。
2過程與方法
(1)能夠通過實驗探究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)體會等效代替的思想方法,參與實驗探究過程,培養(yǎng)學生動手操作能力和協(xié)作能力;
(3)培養(yǎng)學生設計實驗、觀察實驗現象、探索規(guī)律以及歸納總結問題的能力。
3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。
(4)讓學生樹立科學探究中大膽猜測,嚴謹求證的科學思想。
?重點難點】
重點:滲透“等效替代”的物理思想,促使力的平行四邊形定則的發(fā)現與深刻的理解。
難點:①實驗的設計;②平行四邊形關系的發(fā)現;③從“代數和”思維到“矢量和”思維的跨越。
突破方法:讓學生自己動手實驗,自己將結論得出。
?教學方法】
為了體現新課程所倡導的教學理念,在教法上,采取以學生為主體,以問題為中心,以教師為引導,以小組的合作為主要方式,讓學生進行簡單的實驗設計,親身體驗科學實驗探究的過程。為了讓學生更好地體驗科學研究的方法和過程,發(fā)展自主學習能力,培養(yǎng)良好的思維品質,強化小組交流與合作意識,淡化機械式訓練,摒棄灌輸式教學;教師一定要把握好自己的角色,是適時適度地“引導”和“參與”,決不能搞型式化的探究。在以往的教學中,課堂教學實施往往過于注重知識傳授傾向,學生被動地接受,很難從多方面培養(yǎng)學生的綜合素質。
?教具準備】
多媒體課件、電子白板,彈簧秤,橡皮條,刻度尺,細線等。
?課時設計】
本節(jié)課計劃用兩課時學完。本節(jié)為第一課時
?教學環(huán)節(jié)】
新課的引入
[教師活動]多媒體展示簡單的問題1+1在什么情況下不等于2,激發(fā)學生學習的激情,之后再講“曹沖秤象”的故事,提水問題。引出等效思想的理論。
[學生活動]讓學生自己分別用一只手和兩只手拿桌子上的物體感受等效的思想。
[教師活動]引導學生理解合力與分力等效代替的關系,得出合力和分力的概念。并復習提問初中學過的同一直線上求兩個力的合力的問題:(兩種情形,分力同向和反向時)并引導學生用“等效替代”的思想去理解這兩種情形,然后再拋出“兩個互成角度的分力與其合力有什么樣的關系呢?”“合力是否等于兩分力大小之和或之差呢?”也可以讓學猜測“合力的大小在什么范圍內?”。引導學生設計實驗用“等效替代”的思想靠測量的方法先去找到兩分力與合力,并將它們表示出來,然后再探究它們之間的關系。
指導學生實驗設計中應注意的一些問題
(1)問題的提出:兩個互成角度的共點力與其合力有什么樣的關系?
(2)設計實驗時應注意的問題:
①用什么方法找分力與合力,實驗中應怎樣實現分力與其合力產生的作用效果相同?
②如何知道力的大???如何確定力的方向?
③實驗中需要記錄哪些數據?怎樣可以更直觀簡潔地同時描述力的大小和方向?
④該實驗中可能出現誤差的原因有哪些?你該如何處理?
進行實驗
[學生活動]
四個或六個學生為一小組進行分組實驗。
[教師活動]
在旁巡查,適時加以指導,實驗時要分布引導學生注意以上4個問題。引導學生按書中的建議把合力的箭頭和兩分力的箭頭連接起來,再看看這些圖形有什么共同點和不同點。引導學生利用現有的實驗結果大膽地提出科學合理的猜想──滿足平行四邊形定則,再讓學生變化角度實驗,驗證猜測。
對實驗結果進行分析與評估并歸納得出結論
[學生活動]學生通過實驗探究確定了兩個分力與合力,并且用力的圖示將它們表示出來后,到講臺上展示交流實驗中得到的圖形,并思考歸納、總結本實驗探究的結論。學生探究到的合力與分力之間的關系可能只是一個近似的平行四邊形,也可能是一些其他圖形。
[教師活動]
總結說明:多數組得到了平行四邊形這很好,對于沒有得到平行四邊形的,也要尊重實驗,實事求是。教師要特別說明:即使今天我們所有組都得到了平行四邊形規(guī)律,就一定能說明分力和合力滿足平行四邊形定則嗎?在科學探究中這樣做可嗎?(學生能意識到這樣做不妥)
[教師活動]
總結說明:因為我們只做了有限的幾組實驗,就得出結論。這當然不可??!科學探究往往要通過不同情況下的對大量實驗數據的分析論證才能得出具有普遍意義的科學規(guī)律,有時還需要通過理論證明才能加以推廣。而我們這節(jié)課只做了有限的實驗,其實兩分力和合力的關系滿足平行四邊形定則,早就被科學家證實了,大多數同學得到這個結論,而少數同學未能得到,那是因為實驗中出現了問題,可能是實驗誤差(讀數誤差、作圖誤差、系統(tǒng)誤差),甚至是操作上的錯誤。請學生下課后分析造成的原因。事實證明不僅力的合成滿足平行四邊形定則,所有的矢量合成都滿足。讓學生返回到前面學習位移時的幾個問題,用平行四邊形定則重新看待那些問題。
例題分析
教科書中的例題比較簡單,但學生在作圖時常常不規(guī)范,教師要強調學生注意
1.合力,分力要共起點,虛線,實線要分清。
2.合力,分力標度要相同,作圖要準確。
3.對角線要找準,不要忘了方向。
讓學生再思考
思考分力一定時,隨著夾角的增大合力如何變化?提出引體向上的例子,然后觀看動畫,讓學生總結得出合力與分力間夾角θ關系:
學生討論以后通過多媒體動畫演示,讓學生總結得出以下結論:
合力與分力間夾角θ關系:
①θ=0°時,即f1、f2共線同方向:
f合=f1+f2?合力方向與兩個力的方向相同
②θ=180°時,即f1、f2共線反方向:
f合=|f1-f2|合力方向與分力f1、f2中較大的方向相同。
③夾角θ越大,合力就越小:
f合隨f1和f2的夾角增大而減小
④合力的取值范圍:|f1-f2|≤f合≤f1+f2
⑤f合可能大于、等于、小于f1、f2
小結
先讓學生自己小結,老師在黑板上出示小結提示,補充和糾正學生的不足之處。
?布置作業(yè)】課后練習1,2小題。
?板書設計】
5.1力的合成
一、合力、分力、共點力
1.合力、分力、共點力的概念
二、力的合成
1.求幾個分力的合力叫力的合成
2.同一直線上的兩個力的合成
同方向:合力的大小等于兩分力大小之和,合力的方向與任意一個分力方向相同。
反方向:合力的大小等于兩分力大小之差,合力的方向與較大的分力方向相同。
3.互成角度的兩個力的合成滿足平行四邊形定則,即以表示這兩個力的有向線段為鄰邊作出平行四邊形,這兩個鄰邊之間所夾的對角線就代表合力的大小和方向。
數的合成教案篇4
教學目標
一、知識與技能
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,會用作圖法求共點力的合力。
3、要求知道合力的大小與分力間夾角的關系。
二、過程與方法
1、學會設計實驗、觀察實驗現象、探索規(guī)律、歸納總結的研究問題的方法。
2、培養(yǎng)學生的動手能力、觀察能力、分析能力、協(xié)作能力、創(chuàng)新思維能力。
三、情感態(tài)度價值觀
學會應用等效代替和控制變量的思維方法。
教學重難點
重點:
1、通過實例理解分力、合力、力的合成的概念。
2、通過實驗探索“力的合成”所遵循的法則。
難點:“平行四邊形定則”的理解。
教學過程
一、導入新課
如圖甲,一個人用力f可以把一桶水慢慢地提起,圖乙是兩個人分別用f1、f2兩個力把同樣的一桶水慢慢地提起。那么力f的作用效果與f1、f2的共同作用的效果如何?
學生:效果是一樣的。
老師:一個力產生的效果跟幾個力共同產生的效果相同,在實際問題中就可以用這個力來代替那幾個力,這就是力的等效代替。這個力就叫做那幾個力的合力。求幾個已知力的合力的過程叫做力的合成。幾個力如果都作用在物體的同一點,或者它們的作用線相交于一點,這幾個力叫做共點力。我們這節(jié)課就來學習兩個共點力的合成。
二、新課教學
(一)探討實驗方案
先用兩個力作用在物體的同一點上,使它們產生一定的作用效果,如把橡皮筋一端固定,拉加一端到某一點o,再用一個力作用于同一物體的同一點上,讓它產生與第一次的兩個力的作用效果相同,即也把橡皮筋拉到點o,記下各個力的大小、方向、畫出力的圖示,就能研究力之間的關系了。等效代替是物理中常用的一種方法。
(二)演示實驗:互成角度的二力的合成(請兩位同學上講臺幫忙)。
(1)把放木板固定在黑板上,用圖釘把白紙固定在木塊上。
(2)用圖釘把橡皮條一端固定在a點,結點自然狀態(tài)在o點,結點上系著細繩,細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,使結點到達o′點。讓學生記下o′的位置,用鉛筆和刻度尺在白紙上從o′點沿兩條細紙的方向畫線,并分別記下兩只彈簧的讀數f1和f2。
(4)放開彈簧秤,使結點重新回到o點,再用一只彈簧秤,通過細繩把橡皮條的結點拉到o′,讀出彈簧秤的示數f,記下細繩的方向,按同一標度作出f1、f2和f的力的圖示。
(5)用三角板以f1、f2為鄰邊利用刻度尺和三角尺作平行四邊形,過o點畫平行四邊形的對角線,做出合力f的圖示。
(6)改變f1和f2的夾角和大小,再做兩次。
從實驗中得出什么結論:合力f不能簡單地用f1和f2的代數合表示。
證明:利用三角板以力f1和f2為鄰邊做平行四邊形,作出其對角線f’,看力f和f’是否重合。
仔細觀察發(fā)現,f和f’基本重合,在誤差范圍內,f幾乎是f1、f2為鄰邊的平行四邊形的對角線。
經過前人很多次的、精細的實驗,最后確認,對角線的長度、方向、跟合力的大小、方向一致,即對角線與合力重合,也就是說,對角線就表示f1、f2的合力。
老師歸納:求兩個共點力的合力時,不是簡單的將兩個力相加減,而是用表示兩個力的有向線段f1和f2為鄰邊作平行四邊形,這兩鄰邊之間的對角線就表示合力f的大小和方向,這就是力的平行四邊形定則。
(三)指導學生進行分組實驗
觀察學生實驗情況,數據處理,要求操作的規(guī)范,遵從實驗結果,盡量把誤差減小到最小。
要求同學用平行四邊形法則作出f1與f2的合力,與實際合力對照,相距多遠,差距大不大。
如果在實驗中,對角線與合力相距比較遠,那就找一找原因,是否有錯誤操作,即使操作完全正確,也會有實驗誤差,也不會完全重合。
這種情況很正常,一個規(guī)律的得出要很多人在很長時間里,進行許多此實驗才總結出來,并不是一次實驗就能得到。
減小誤差的方法:
①彈簧秤使用前要檢查指針是否指在零點;
②彈簧秤要與木板表面平行。
總結:可見互成角度的兩個力的合成,不是簡單的兩個力相加減,而是用表示兩個力的有向線段為鄰邊作平行四邊形,這兩鄰邊之間的對角線就表示合力的大小和方向。這就要平行四邊形定則。以后我們還要利用這個定則進行速度、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。
(四)實驗歸納總結:
1、力的合成要遵循平行四邊形定則。兩個共點力的合力隨夾角的變化而變化。
夾角為00(作用在同一直線上且方向相同)時:f=f1+f2,f的方向與f1、f2的方向相同。夾角為1800(作用在同一直線上且方向相反)時:f=|f1-f2|,f的方向與兩個力中較大的那個力方向相同。兩個共點力的合力的大小范圍:大于等于二力之差,小于等于二力之和,即|f1-f2|≤f≤f1+f2。
2、兩個大小一定的力f1、f2,當它們間的夾角由00增大到1800的過程中,夾角越大,合力就越小;合力可能大于某一分力,也可能小于某一分力。
3、矢量和標量:
即有大小又有方向的物理量叫矢量,矢量運算遵循平行四邊形定則。只有大小沒有方向的物理量叫標量,標量運算遵循代數運算法則。力既有大小,又有方向,故力是矢量。
4.實驗歸納法是科學研究的重要方法,要通過提出假設,設計實驗,實驗研究,數據分析,歸納總結,形成結論。
?例題1】大小不變的f1、f2兩個共點力的合力為f,則有:
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.合力有可能小于任一個分力
d.合力f的大小隨f1、f2間夾角增大而減小。
解析:正確答案是bcd
我們可以取一些特殊的數值來分析f1、f2的合力變化范圍是|f1-f2|≤f≤f1+f2若取f1=2n,f2=3n則1n≤f≤5n。
當f1與f2夾角為180°時,合力小于分力。應排除a同時知c正確。
b對,由合力的變化范圍可知正確。
d對,當f1和f2夾角為0°時,合力最大,當f1,f2夾角為180°時,合力最小,隨著f1、f2夾角增大合力f反而減小。
說明:對于一些定性分析的選擇題,有時可采用取一些特殊數值的方法來分析,這樣可使分析簡單、方便。
?例題2】運用平行四邊形定則求互成角度的兩個力的合力。
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:選擇某一標度,利用0.5cm的長度表示15n的力,作出力的平行四邊形,用刻度尺量出對角線的長度l,利用f=15n×即可求出。
?鞏固訓練〗
(1)兩個力互成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)兩個共點力的大小都是60n,兩力間的夾角為1200,求這兩個力的合力?
解法一、圖示法。
解法二、利用平行四邊形法作出力的圖示,然后利用幾何知識求解。
學生討論會得到: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,就得到其合力。因為每一次合成都遵從每兩力與其合力產生共同效果的思想,所以可以這樣合成。
(3)兩個共點力,當它們同方向時其合力大小為7n,當它們反方向時其合力的大小為1n,問當它們互相垂直時其合力的大小是多少牛?
提示:假設f1大于f2,由題意可知:f1+f2=7,f1-f2=1解得:f1=4n,f2=3n
然后:方法一、圖示法。
方法二、先利用平行四邊形法則作出力的圖示,再利用直角三角形知識求得合力f=5n
(4)請同學完成p13的思考與討論。
?提問〗:如果兩個分力f1、f2,他們的夾角不定,求其合力的范圍。(用作圖法)
同學們用作圖法得到:
fmax=f1+f2(兩力夾角為0°)
fmin=f1-f2(兩力夾角為180°,f合于大的方向一致)
夾角在0°——180°之間,后介于fmin與fmax之間。
課后小結
這節(jié)課主要學習了力的平行四邊形定則,要求會用作圖法求兩共點力的合力。
這節(jié)課主要掌握利用平行四邊形定則,用作圖法求兩共點力的合力,并且用作圖法得出兩力夾角不定的情況下,f合取值范圍,我們下課后要多動手練習,掌握這種方法。
數的合成教案篇5
活動目標:
1、知道數字“4”可以合成的組合。
2、可以說出哪些數字合起來是“4”。
3、喜歡數字游戲。
4、引發(fā)幼兒學習的興趣。
5、積極參與數學活動,體驗數學活動中的樂趣。
活動準備:
四瓣花的圖片3張;飛機模型4個,小熊和圣誕老人布偶。
活動過程:
一、習3的合成
小朋友,你們還記得3可以分成幾和幾嗎?
二、教師出示花的圖片,請幼兒看圖片中的花有幾個花瓣,然后再看花瓣都是什么顏色的,從而使幼兒初步認識4的合成。
三、分飛機游戲。
1、請幼兒上前,教師拿出布偶,請幼兒給布偶分玩具飛機。
2、引導幼兒運用不同的分法分飛機。
3、教師根據幼兒操作的情況,在黑板上寫上分解的公式,鼓勵幼兒跟著老師一起念;
四、延伸活動:
“平時在玩玩具的時候,你們可以怎樣分呢?”
“在家里,和弟弟妹妹分糖果或水果的時候,應該怎么分呢?”
活動反思:
數量充足、色彩鮮艷的數學操作材料能最大限度地激發(fā)幼兒主動探索的愿望,更有利于幼兒掌握知識,完成教學的目標。讓幼兒真正意義上做到“玩中學,學中樂”,從而達到“寓教于樂,寓教于生活”的目的。
數的合成教案篇6
(一)教學目的
l.理解合力的概念。
2.掌握同一條直線上二力的合成。
(二)教具
鐵架臺、兩個彈簧秤、大彈簧、刻度尺。
(三)教學過程
一、復習提問
1.什么是力?
2.力產生的效果跟哪些因素有關?
二、新課引入
教師:我們見過的物體都受到力的作用,而且很多物體往往同時受到幾個力的作用。例如,教室里的日光燈受重力和兩條繩索的拉力;你們用的課桌受重力、地面對它的支持力和書本向下壓的力。我們今天學習物體同時受幾個力的有關情況。
三、什么是合力
教師:兩個小孩同時用力提起一桶水,一個大人用一個力就能提起來,大人的一個力所產生的效果跟兩個小孩的兩個力同時作用的效果相同。一個同學拉車,另一個同學幫助他推車,此時車受到推力和拉力,但是一個力氣大的同學一個人就可以拉著車前進。力氣大的同學的一個拉力產生的效果跟兩個同學的拉力和推力同時作用的效果相同。
如果一個力產生的效果跟兩個力共同作用所產生的效果相同,這個力就叫做那兩個力的合力。
提水桶時,大人的力叫做兩個小孩的力的合力。推車時,力較大的同學的拉力叫做那兩個同學的推力和拉力的合力。
三、力的合成
教師:物體往往同時受幾個力作用。為了分析問題簡化起見,用一個合力代替兩個力就能使問題大大簡化。那么,求兩個力的合力就有著重要的現實意義。例如,兩個小孩提水桶的力分別是f1和f2,f1=50牛、f2=60牛,那么,這兩個力的合力應該多大,向什么方向才能產生和f1、f2共同作用的相同效果呢?拉車時,拉力f4和推力f3大小分別是100牛和120牛,那么用一個多大的拉力才能產生和f3、f4共同作用的相同效果呢?
求兩個力的合力叫力的合成。也就是說,求f1和f2的合力f,求f3和f4的合力f′都叫力的合成。
在初中階段,我們只學習力的合成的最簡單的情況,即同一條直線上二力的合成。
四、同一條直線上二力的合成
1.同一條直線上同方向的二力的合成
(l)實驗:課本圖8-28同一條直線上兩個力的合成。
(演示并講解)
我們把大彈簧的下端固定在鐵架臺上,旁邊立一個刻度尺?,F在,我們用一個彈簧秤拉著彈簧使其伸長,同時用另一個彈簧秤通過一根細繩也拉著彈簧使其伸長。這時彈簧受到兩個向上的拉力f1和f2,它們的大小分別從兩個彈簧秤的讀數表示出來。
(請學生讀出f1和f2的大小,并記錄彈簧伸長到的位置)
現在,我們用一人力拉彈簧,使它伸長到跟剛才相同的長度,請同學讀出這個拉力f多大?
(學生讀彈簧秤示數)
通過實驗可知,力f產生的效果跟力f1和f2共同作用的效果相同,所以f是f1和f2的合力
教師:同一直線上,方向相同的兩個力的合力大小等于這兩個力大小之和,方向跟這兩個力的方向相同。
(2)學生練習
①同一條直線上兩個向上的力,f1=20牛、f2=40牛,它們的合力是______,方向______。
②同一直線上同方向的兩個力的合力大小是200牛頓,方向向下。其中一個力的大小是______。80牛頓,另一個力的大小是______,方向______。
2.同一直線上方向相反的二力的合成
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