物理課程《同一直線上二力的合成》教案
教學(xué)目標(biāo)
一、知識目標(biāo)
1、知道什么是合力，什么是二力的合成。
2、會計(jì)算同一直線上兩個(gè)力合力的大小，并會判斷方向。
二、能力目標(biāo)
1、培養(yǎng)觀察能力
通過觀察一個(gè)力作用在物體上產(chǎn)生的效果與兩個(gè)力作用在物體上產(chǎn)生的效果相同的實(shí)驗(yàn)使學(xué)生明確實(shí)驗(yàn)中應(yīng)觀察什么現(xiàn)象，并由此分析出這些現(xiàn)象說明什么問題。進(jìn)而認(rèn)識到觀察物理現(xiàn)象應(yīng)首先明確觀察目的，并根據(jù)觀察目的明確觀察什么，觀察的各現(xiàn)象之間有什么關(guān)系，這些現(xiàn)象是如何說明所要觀察的問題的。
2、培養(yǎng)運(yùn)用物理知識解決實(shí)際問題的能力。能計(jì)算同一直線上兩個(gè)力的合力，確定合力的方向，能已知同一直線上兩個(gè)力的合力及其中一個(gè)力，求另一個(gè)力的大小和方向。
三、情感目標(biāo)
通過實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和良好的意志品質(zhì)。
通過同一直線上兩個(gè)力的合成的圖示，培養(yǎng)學(xué)生欣賞線條美的能力。
教材分析
教材先通過“提水”和“推木箱”兩個(gè)實(shí)例說明兩個(gè)力產(chǎn)生的效果可以用一個(gè)力來代替，這個(gè)力就叫做那兩個(gè)力的合力，引出求合力的問題。接著研究兩個(gè)力沿同一直線作用在物體上這種最簡單情況下求合力的問題。通過 “研究同一直線上方向相同的兩個(gè)力的合力的大小和方向”和“研究同一直線上方向相反的兩個(gè)力的合力的大小和方向”兩個(gè)演示實(shí)驗(yàn)，得出結(jié)論。最后聯(lián)系實(shí)際，應(yīng)用知識分析兩個(gè)簡單的實(shí)際問題。
教法建議
教學(xué)中要注意從合力產(chǎn)生的效果與兩個(gè)分力共同作用產(chǎn)生的效果相同來使學(xué)生認(rèn)識合力。然后說明二力的合成就是求兩個(gè)力的合力。為了幫助學(xué)生理解合力的概念，還可以再補(bǔ)充其他的事例，例如，兩個(gè)人拉著一輛車勻速前進(jìn)。也可以用一個(gè)人來代替這兩個(gè)人拉著這輛車勻速前進(jìn)，后面一個(gè)人對車的拉力就是前面兩個(gè)人對車的兩個(gè)拉力的合力。
教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)分析
1、合力的概念
理解合力的概念關(guān)鍵是要讓學(xué)生認(rèn)識兩個(gè)力共同作用產(chǎn)生的效果和一個(gè)力產(chǎn)生的效果相同。為了達(dá)到這一目的，除利用課本中的例子以及補(bǔ)充其他事例之外，可以通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)行定量的研究，使學(xué)生對這個(gè)問題的認(rèn)識能從感性上升到理性，并進(jìn)而自己分析生活中相關(guān)事例，以加深對這個(gè)問題的理解。尤其要注意引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識合力不是一般意義上的力之和，而是等效代替。
2、同一直線上同方向的二力合成，同一直線上反方向的`兩個(gè)力的合成。
兩個(gè)力作用在一個(gè)物體上的情況很多，首先應(yīng)組織、啟發(fā)學(xué)生通過討論認(rèn)識各種形式的兩個(gè)力作用在一個(gè)物體上的實(shí)例，使學(xué)生對兩個(gè)力作用在一個(gè)物體上的問題有感性認(rèn)識，然后對這些事例進(jìn)行分析，區(qū)分不同類型，進(jìn)而明確我們所要研究的問題，然后再組織學(xué)生進(jìn)行課本中安排的實(shí)驗(yàn)。
對于同一直線上同方向與反方向二力的合成問題，在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)前可以讓學(xué)生思考，兩個(gè)力合力的大小和方向可能會怎樣，在猜想的基礎(chǔ)上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
課時(shí)安排
1課時(shí)
教學(xué)設(shè)計(jì)示例
（一）導(dǎo)入新課
在日常生活中我們經(jīng)常遇到這樣的情況，當(dāng)一個(gè)人用力推一個(gè)物體或者提起一個(gè)物體時(shí)如果力氣不夠，這時(shí)再過來一個(gè)人幫忙則往往會達(dá)到目的，但是如果換一個(gè)力氣比較大的人，他一個(gè)人也可以達(dá)到目的。這時(shí)我們就說一個(gè)人經(jīng)過努力達(dá)到的效果與兩個(gè)人相同，今天我們就來專門研究這樣的問題。
（二）新課教學(xué)
1、同一直線上二力的合成
請同學(xué)們舉出生活中的實(shí)例說明一個(gè)人用力作用的效果與兩個(gè)人共同用力作用而產(chǎn)生的效果相同。
學(xué)生討論并舉例
例1 兩個(gè)小孩一同努力可以提起一桶水，一個(gè)大人就可以提起來。
例2 一個(gè)人拉一輛車?yán)粍?dòng)，再有一個(gè)人在后邊推就可以把車推動(dòng)，如果一個(gè)力氣大的人一個(gè)人就可以拉動(dòng)。
例3 一根木頭一人扛起來比較費(fèi)勁，如果兩個(gè)人一人扛一頭則可以比較輕松的扛起來，但效果是相同的。
以上同學(xué)們舉的實(shí)例都非常對，這里所說的效果相同，在物理學(xué)中我們叫它等效，也可以叫等效代替，在學(xué)習(xí)物理中建立等效的觀念十分重要。下面我們用實(shí)驗(yàn)來進(jìn)一步研究這個(gè)問題。
教師向?qū)W生介紹實(shí)驗(yàn)儀器，并開始下面的實(shí)驗(yàn)：將一根彈簧掛在支架上，彈簧后邊用一塊白紙板襯托。將一個(gè)物體掛在彈簧下，彈簧伸長一定的長度，其指針指在一定的位置，用筆在白紙板上標(biāo)上記號。換用兩個(gè)物體掛在彈簧下，彈簧指針指在同一位置。實(shí)驗(yàn)前讓同學(xué)注意觀察指針?biāo)甘镜奈恢�。�?shí)驗(yàn)結(jié)束后教師講解并提出問題�？膳浜蠈�(shí)驗(yàn)過程制成圖，用投影打出。如圖所示將一個(gè)物體掛在彈簧下，說明這個(gè)物體對彈簧施加了一個(gè)力的作用。將兩個(gè)物體掛在彈簧下，這兩個(gè)物體分別對彈簧施加了力 和 。彈簧伸長說明了什么？
說明力作用在彈簧上，使彈簧的形狀發(fā)生了變化。
掛一個(gè)物體和掛兩個(gè)物體彈簧的伸長量是什么關(guān)系？說明了什么？
彈簧的伸長量相同，說明一個(gè)力作用在彈簧上與兩個(gè)力共同作用在彈簧上產(chǎn)生的效果相同。
一個(gè)力（F）產(chǎn)生的效果跟兩個(gè)力（ 和 ）共同作用產(chǎn)生的效果相同，這個(gè)力（F）就叫那兩個(gè)力（ 和 ）的合力。求兩個(gè)力的合力叫二力的合成。
在講解中要求同學(xué)注意，合力不是力的和，在后面的研究中同學(xué)們會逐步加深對這個(gè)問題的理解。請同學(xué)們列舉一個(gè)物體受兩個(gè)力作用的事例，前邊舉過的事例也可以重復(fù)。（學(xué)生邊舉例，教師邊在黑板上畫出示意圖，以便于分析）
【例1】 一個(gè)人在前面拉車，另外一個(gè)人在后邊推車。
【例2】 兩個(gè)人共同提一桶水。
【例3】 房頂上的吊燈受到豎直向下的重力和電線的拉力。
以上這些事例如果要分類的話可以分成幾類？
有兩個(gè)力互成角度的，也有兩個(gè)力在一條直線上的。
在一條直線上的力有方向相同的，有方向相反的。
在上面這些事例中，最簡單的是同一直線上的兩個(gè)力。我們先來研究同一直線上的二力合成問題。同一直線上兩個(gè)力的合成有兩種情況，一種是同一直線、方向相同，另一種是同
直線方向相反。請同學(xué)們首先根據(jù)日常生活中的經(jīng)驗(yàn)猜想一下，這兩種情況合力的大小和方向與兩個(gè)力的大小和方向是什么關(guān)系？
在學(xué)生思考的基礎(chǔ)上，請同學(xué)說出自己的猜想，教師把同學(xué)猜想的大意寫在黑板上。
請同學(xué)們打開課本看書上兩個(gè)實(shí)驗(yàn)示意圖和相關(guān)說明，看完后親自完成這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)；驗(yàn)證一下自己的猜想。
學(xué)生看書，然后開始實(shí)驗(yàn)，教師在同學(xué)中間巡視并進(jìn)行指導(dǎo)，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后提問。
同一直線上，方向相同的兩個(gè)力合力的大小及方向與兩個(gè)分力是什么關(guān)系？
同一直線上，方向相同的兩個(gè)力的合力的大小等于這兩個(gè)力的大小之和，合力的方向跟這兩個(gè)力的方向相同。
同一直線上，方向相反的兩個(gè)力合力的大小及方向與這兩個(gè)分力是什么關(guān)系？
同一直線上，方向相反的兩個(gè)力的合力大小等于這兩個(gè)力的大小之差，合力的方向跟較大的那個(gè)力相同。
在完成上述內(nèi)容的基礎(chǔ)上教師可提問：兩個(gè)小孩共同提一桶水，每個(gè)人都對水桶施加了一個(gè)力，大人一個(gè)人提一桶水，她對水桶如果施加的是一個(gè)豎直向上的力，如果他們提的是同一桶水，那么大人施加的力和兩個(gè)小孩施加的力的效果是否相同？
�。蹖W(xué)生］效果相同。
�。劾蠋煟輧蓚�(gè)小孩子所用力的合力的大小與大人施加的力的大小是什么關(guān)系？
�。蹖W(xué)生］相等。
�。劾蠋煟菰谶@種情況下，大人所用力的大小是否等于兩個(gè)小孩所用兩個(gè)力的和？
�。蹖W(xué)生］不等。
�。劾蠋煟轂槭裁矗�
學(xué)生今天我們研究的是同一直線上的兩個(gè)力的合成，這兩個(gè)小孩施加的
兩個(gè)力不在同一直線上，不能用同一直線上二力合成的規(guī)律來研究這個(gè)問題。
（三）總結(jié)、擴(kuò)展
今天我們研究同一直線二力合成的方法，這一方法就不能用來研究互成角度的兩個(gè)力的合成問題。互成角度的兩個(gè)力的合成遵循平行四邊形法則，用力 和 為鄰邊作平行四邊形，這個(gè)平行四邊形的對角線就是它們合力的大小和方向。（以兩個(gè)小孩提水桶問題為例，用平行四邊形法則求出它們的合力）實(shí)際上同一直線上兩個(gè)力的合成問題，是互成角度二力合成的特殊情況，課本第六節(jié)就是這方面的內(nèi)容，同學(xué)們感興趣可以先看書自學(xué)，然后我們再一起探討。
探究活動(dòng)
【課 題】
實(shí)驗(yàn)分析同向合力和反向合力
【組織形式】
學(xué)生活動(dòng)小組
【活動(dòng)流程】
提出問題；猜想與假設(shè)；制訂計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)；進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)；分析與論證；評估；交流與合作。
【參考方案】
用一些測量工具（至少要多個(gè)彈簧秤）探究同向合力和反向合力的大小和方向。
【備 注】
1、寫出探究過程報(bào)告。
2、發(fā)現(xiàn)新問題。
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高一物理《力的合成》教案04-08
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初二物理力的合成與分解公式總結(jié)11-22
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