教科版 (2019)必修 第一册4 力的合成教案

《力的合成》教学设计

教学目标：

1. 知道合力、分力的概念，从力的作用效果的等效性来理解合力与分力的关系。
2. 通过对合力与分力关系的探究，理解力的平行四边形定则，会用作图法求合力；知道矢量运算的普遍规则。
3. 通过实验探究合力与分力的关系，了解等效替代的基本思想。
4. 培养学生尊重客观事实的精神，培养严谨的科学态度，培养学生将物理知识应用于生活和生产实践的意识。

教学重点：

探究两个互成角度力的合成实验

教学难点：

1. 合力与分力的等效替代关系。
2. 理解力的平行四边形定则。

教学方法：

通过生活中的实例，让学生获得感性认知，利用学生自主探究实验，获得平行四边形定则，通过具体实例，让学生学习用平行四边形定则解决实际问题。

课时安排：1课时

情境引入：

《曹冲称象》：

曹冲生五六岁，智意所及，有若成人之智。时孙权曾致巨象，太祖欲知其斤重，访之群下，咸莫能出其理。冲曰：“置象大船之上，而刻其水痕所至，称物以载之，则校可知矣。”太祖悦，即施行焉。

聪明的曹冲称出了大象的重量，你能说说其中的原理吗？

新课教学：

一、合力与分力

举例：一个成年人和两个小孩分别提同一桶水。

成年人用的力和两个小孩用的力，产生的效果相同，可以相互替代

  总结：如果一个力产生的效果与另外几个力共同作用产生的效果相同，那么这个力与另外几个力等效，可以相互替代，这个力就称为另外几个力的合力，另外几个力称为这个力的分力。

【演示实验】两个弹簧测力计的拉力可由一个弹簧测力计的拉力代替。

总结：产生的效果与，共同作用产生的效果相同，称为与的合力，与称为的分力。

【思考问题】合力等于分力的和吗？

二、力的合成方法

    1、力的合成：求几个力的合力的过程

   提出问题：合力与分力可以相互替代，它们之间存在什么关系？

（1）两个分力在同一条直线上；

（2）两个分力成一定的夹角。

【实验与探究】

探究互成角度的分力的合成方法

【思考问题】

（1）实验中，如何保证分力，产生的效果与合力产生的效果相同？

（2）如何测量合力与分力，的大小？如何确定合力与分力，的方向？

    （3）实验过程中需要记录哪些实验数据？

（4）采用什么方法可以直观地描述出力的大小、方向和作用点？

【观察】三个力构成什么样的几何图形？

总结：如果以表示两个分力的线段为邻边作平行四边形，这两个邻边之间的对角线就表示合力的大小和方向。这就是求合力的平行四边形定则。

【思考问题】合力一定大于分力吗？

例题：某人水平扔出一个重力G=0.4N的小球，小球在空中受到方向水平向左的风力F=0.3N的作用，求球所受的合力。

方法一：利用作图法求合力

方法二：利用计算法求合力

根据直角三角形的几何关系：

合力与的夹角的正切值为：

得：

【讨论与交流】保持两分力的大小不变，夹角越大，合力怎样变化？

结论：

课堂小结：

1、理解合力、分力、力的合成的概念。

2、知道等效替代的思想，能用平行四边形定则求合力。

课后作业：

第1题，第3题