物理人教版（2024）第4节 同一直线上二力的合成教案

这是一份物理人教版（2024）第4节 同一直线上二力的合成教案，共10页。教案主要包含了创设情境　导入新课，新课讲解　探究新知，归纳概括　课堂小结等内容，欢迎下载使用。
物理观念:了解合力的含义,会举例说明什么是力的合成;了解同一直线上二力合成的方法,会确定大小和方向;会根据合力与一个分力确定另一个分力的大小和方向。
科学思维:通过总结合力概念的过程,养成初步的分析概括能力;通过观察、实验总结同一直线上二力合成的方法,初步认识等效替代法,体会信息处理方法。
科学探究:利用等效替代法探究同一直线上相同方向和相反方向的二力合成。
科学态度与责任:通过合力的一些事例和实际的实验操作,体会到团结合作、交流互助的重要性;培养实事求是、尊重自然规律的科学态度。
教学重难点
教学重点:合力、分力的含义;同一直线上相同方向和相反方向的二力合成。
教学难点:利用等效替代法探究同一直线上的二力合成。
教学准备
教师准备:教学课件。
学生准备:弹簧测力计、橡皮筋、白纸、图钉、木板、细绳。
教学过程
板书设计
第4节 同一直线上二力的合成
1.合力:几个力共同作用在一个物体上,它们的作用效果可以用一个力来代替,这个力叫那几个力的合力。
2.力的合成:已知作用在一个物体上的几个力的大小和方向,求合力的大小和方向。
3.同一直线上二力合成规律
(1)同向
大小:F=F1+F2
方向:同两力方向
(2)反向
大小:F=F1-F2(F1>F2)
方向:同较大力(F1)
作业设计
查阅资料,了解不在同一直线上的力的合成规律,尝试制作一个斜拉桥模型。
教学反思
情境化教学。充分结合学生的生活经验,有目的地创设生动具体的情境,引导学生从经验中概括、提炼事物的共同属性,抽象事物的本质特征,实现从经验常识向物理概念转变;以新奇的现象激发学生的兴趣,通过认知冲突引发学生深入思考,进而引导学生从生活走向物理、从物理走向社会。突出问题教学。有意识地创设问题情境,引导学生发现问题、提出问题,促进学生主动学习,不断增强学生运用物理知识解决实际问题的意识和能力。注重“做中学”“用中学”。通过活动帮助学生学习和运用知识,提升学生的操作技能与探究能力。
教学环节
设计意图
一、创设情境 导入新课
播放视频“屎壳郎推粪球”和“拔河比赛视频”,分工合作很重要,在日常生活中我们经常遇到这样的情况,当一个人用力推一个物体或者提起一个物体时如果力气不够,这时再过来一个人帮忙则往往会达到目的,但是如果换一个力气比较大的人,他一个人也可以达到目的。这时我们就说后一个人经过努力达到的效果与前两个人相同,今天我们就来研究“同一直线上的二力合成”。
通过有趣的视频引入课题,激发学生学习的兴趣
二、新课讲解 探究新知
探究点一 合力与分力
请同学们列举生活中的实例说明一个人用力作用的效果与两个人或多个人共同用力作用而产生的效果相同。
学生讨论并举例:
1.两个小孩共同努力可以提起一桶水,一个大人就可以提起来。
2.一个人拉一辆车拉不动,再有一个人在后边推就可以把车推动,如果一个力气大的人一个人就可以拉动。
3.一根木头一人扛起来比较费劲,如果两个人一人扛一头则可以比较轻松扛起来,但效果是相同的。
以上同学们列举的实例说明多个人力的作用效果和一个人的力的作用效果是等效的,在物理学中我们称为等效替代。
课件展示部分图片
通过生活中的实例引入合力和分力的概念,从生活中走向物理
教师:甲、乙或丙、丁有哪些相同?又有哪些不同?
学生:力的作用效果相同,第一次有两个力作用在物体上,第二次有一个力作用在物体上。
教师:能用这一个力代替那两个力吗?
学生:能。
教师:F3的作用效果与F1和F2共同的作用效果相同。我们称F1、F2这两个力叫分力,F3叫这两个力的合力。请同学自学课本了解什么是合力,什么是分力。
学生回答后,播放视频“合力与分力”,进一步认识合力与分力。
课件展示:如果一个力产生的效果跟几个力共同作用的效果相同,这个力就叫作那几个力的合力。那几个力叫作这一个力的分力。合力的定义运用了“等效”的思想。
点拨:(1)“几个力”必须是同时作用在同一个物体上的力。
(2)合力并不是真实存在的力,是为研究方便假想的力。
(3)合力的实质是“等效力”,它可以代替那几个力。
探究点二 探究同一直线上的二力合成
提出问题:课件展示图片两种情况下合力的大小与各个分力的大小之间存在什么样的关系呢?合力的方向是怎样的?
(一)探究同一直线上同方向二力的合成
1.小组合作学习:
(1)如何使合力与分力的作用效果相同?实验中怎样实现?
(2)你能否用限定的器材来设计探究的方案?(弹簧测力计、橡皮筋等)
(3)作用在同一物体上的两个力共线有几种作用方式?
小组进行展示:
各小组让橡皮筋分别在相同方向两个力作用下伸长到相同的长度,分别记录两次中两个力的大小和方向,然后用一个力将橡皮筋拉伸到相同长度,记录力的大小和方向。
2.实验步骤:
(1)先把白纸用图钉固定在水平木板上,将橡皮筋一端固定,另一端与小圆环相连,如图所示。
自主学习,体现学生的学习主体地位
提出问题,激发探究欲望
小组合作学习,培养团队合作意识
学生分组实验,记录实验数据,小组展示,为学生提供展示交流的舞台,体现学生是学习主体
(2)把两个弹簧测力计分别通过细绳与小圆环相连后,用适当的力朝同一个方向将橡皮筋拉到某一位置O,在白纸上记下O的位置并将两个力的大小记录在表中。
(3)换用一个弹簧测力计将橡皮筋朝同一个方向也拉到O点,记录下弹簧测力计的拉力大小并填入表中。
力
F1
F2
F
大小/N
方向
提醒学生注意:实验中两个拉动橡皮筋的力的方向不要产生夹角,应保持在同一直线上,并且保持弹簧测力计拉杆与木板平行,观察时不仅要注意观察记录合力的大小,也要注意观察记录合力的方向。
(二)探究同一直线上反方向二力的合成
学生按图进行实验探究
(1)用两个弹簧测力计沿相反方向拉橡皮筋使圆环到达O'点,记下O'点的位置和两个拉力F1'和F2'的大小和方向。
(2)用一个弹簧测力计对橡皮筋的圆环施加一个力F',也让橡皮筋的圆环被拉伸到O'点。
力
F1'
F2'
F'
大小/N
方向
实验完成后,小组进行展示,其他小组补充完善。
小组1:沿同一直线作用的两个方向相同的力,其合力方向不变,大小等于这两个力的大小之和。
小组2:沿同一直线作用的两个方向相反的力,其合力方向与较大的那个力方向相同,大小等于这两个力的大小之差。
归纳总结(课件展示)
方向相同时,大小:F合=F1+F2 方向:与两个力方向相同
方向相反时,大小:F合=F大-F小 方向:与较大力方向相同
小组合作解决以下问题:
1.下列说法正确吗?如果错误请说明原因。
(1)在同一直线上,两个力的合力一定大于其中的任何一个分力。
不一定,两个力方向相反时,合力可以小于其中任何一个力。
(2)在同一直线上,两个力的合力一定小于其中的任何一个分力。
不一定,两个力方向相同时,合力大于其中任何一个力。
(3)在同一直线上,两个力的合力小于或等于这两个力的大小之和。
正确。
2.作用在一个物体上同一直线的两个力分别为8 N和3 N,那么它们的合力是多少?
合力可能为11 N或5 N。
3.在平直公路上匀速运动的汽车,受到的合力是多少?
合力为0 N。
4.曲线运动的物体,合力可能为零吗?
合力一定不为零,物体处于非平衡状态。
5.一个人用300 N的力竖直向上提起一个重250 N的物体,该物体受到的合力是多大?方向怎样?
合力为50 N,方向竖直向上。
总结归纳:力与运动的关系(课件展示)
学以致用,用所学知识解决问题
三、归纳概括 课堂小结
1.几个力共同作用在一个物体上时,它们共同作用的效果可以用一个力来代替,这个力就称为那几个力的合力。如果已知几个力的大小和方向,求合力的大小和方向,称为力的合成。
2.同一直线上,方向相同的两个力的合力的大小等于这两个力的大小之和,合力的方向跟这两个力的方向相同。
3.同一直线上,方向相反的两个力的合力的大小等于这两个力的大小之差,合力的方向跟较大的那个力相同。
培养学生归纳总结的意识和能力