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1、
第5單元:力的合成
教學(xué)目標(biāo):
一、知識目標(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。
二、能力目標(biāo):
培養(yǎng)學(xué)生動手能力、物理思維能力
三、德育目標(biāo):
在實(shí)驗(yàn)的過程中,掌握正確的方法,結(jié)果要符合實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的求實(shí)精神。
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:
2、 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)生每兩人一組:方木板、白紙、彈簧秤(兩個)、橡皮條、細(xì)繩兩條、三角板、刻度尺、圖釘(幾個)
課時安排:
1課時
教學(xué)步驟:
一、導(dǎo)入新課
如圖甲,一個力用力F可以把一筒水慢慢地提起,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)課就來學(xué)習(xí)力的合成符合
3、什么規(guī)律。
二、新課教學(xué)
(一)用投影片出示本節(jié)課的學(xué)習(xí)目標(biāo)
1、知道共點(diǎn)力的概念
2、知道合力和分力是從力的效果的角度區(qū)分
3、掌握平行四邊形定則,它是力的合成的基本法則
4、會用圖示法求共點(diǎn)力的合力
5、知道矢量和標(biāo)量的概念,知道它們有不同的運(yùn)算規(guī)則。
(二)學(xué)習(xí)目標(biāo)完成過程
1、請同學(xué)閱讀P12,回答下列問題(出示投影片)
(1)一個力作用在物體上產(chǎn)生的 與幾個力共同作用在物體上的 一樣,那這個力就是這個力的 。
(2)如果幾個力都作用在物體的同一點(diǎn),或者它們的
4、 相交于同一點(diǎn),這幾個力叫做共點(diǎn)力。
2、如何進(jìn)行力的合成呢?請同學(xué)看下面實(shí)驗(yàn)(請一位同學(xué)上講臺幫忙)
(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
5、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角線。
經(jīng)過前人們很多次的、精細(xì)的實(shí)驗(yàn),最后確認(rèn),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。
(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)際合力對照,相距多遠(yuǎn),差距大不大。
總結(jié):可見互成角度的兩個力的合成
6、,不是簡單的斤兩個力相加減,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(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,對角線與合力相距比較遠(yuǎn),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(shí)驗(yàn)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(jìn)行許多此實(shí)驗(yàn)才總結(jié)出來,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力的合力。
例:力F1=45N,方向水平向右。力F2=60N,方
7、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。
教師要在黑板上板演示。
(1)鞏固訓(xùn)練:(出示投影片)
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)如果是三個共點(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(jìn)去,就得到其合力。因?yàn)槊恳淮魏铣啥甲駨拿績闪εc其合力產(chǎn)生
8、共同效果的思想,所以可以這樣合成。
(3)請同學(xué)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(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)合于大的方向一致)
夾角在0——180之間,后介于 Fmin與Fmax之間。
總結(jié):1、兩個供電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、板書設(shè)計
1、
2、力的合成遵循平行四邊形。
用心 愛心 專心