一、教學目標
1.利用實驗歸納法,得出互成角度的兩個力的合成遵循平行四邊形定則,并能初步運用平行四邊形定則求合力。
2.培養(yǎng)動手操作能力、物理思維能力和科學態(tài)度。
二、重點與難點分析
通過探索性實驗,歸納出互成角度的兩個力的合成遵循平行四邊形定則。
三、教學器材
教師用器材:平行四邊形定則實驗器、鉤碼(12個)、細線若干、彈簧秤(3只)、橡皮筋(3條)、方木板(1塊)、平行四邊形定則演示器(2個)、投影(1套)、微機(1套)、三角板(2個)。
學生用器材30套,每套包括:方木板(1塊)、彈簧秤(2個)、橡皮筋(1條)、8開白紙(1張)、50cm細線(1根)、圖釘(1個)、有刻度的三角板(2個)、記號筆(1支)、大鐵夾(1個)。
四、主要教學過程
1.引入教學
[復習與提問]
在初中,我們學過“一個力產(chǎn)生的效果,與兩個力共同作用產(chǎn)生的效果相同,這個力就叫做那兩個力的合力,求兩個力的合力叫做二力的合成。
提問:已知同一直線上的兩個力F1、F2的大小分別為2N、3N,如果F1、F2的方向相同,那以它們的合力大小是多少?合力沿什么方向?
引導回答:5N,方向與F1、F2的方向相同。
進一步提問:如果F1、F2的方向相反,那么它們的合力大小是多少?合力沿什么方向?
(1N,方向與較大的那個力的方向相同。)
(板書)同一直線上兩個力的合力,與兩個力的大小、方向兩個因素有關。并講述這就是初中所學的“同一直線上二力的合成。”
(投影1)在現(xiàn)實生活中,有這樣的例子:兩位同學沿不同方向共同用力提住一袋土石,解放軍戰(zhàn)士一人也能提住同一袋土石。
(演示1)
將橡皮筋一端固定在M點,用互成角度的兩個力F1、F2共同作用,將橡皮筋的另一端拉到O點;如果我們只用一個力,也可以將橡皮筋的另一端拉到O點。如圖1、圖2所示。
一個力F產(chǎn)生的效果,與兩個力F1、F2共同作用產(chǎn)生的效果相同,這個力F就叫做那兩個力F1、F2的合力,而那兩個力F1、F2就叫這個力F的分力。求F1、F2兩個力的合力F,也叫做二力的合成。如圖3所示。
與初中的二力合成不同的是,F(xiàn)1、F2不在同一直線上,而是互成角度。
這節(jié)課我們就來研究互成角度的兩個力的合成(板書:1.5 力的合成)
[過渡]同一直線上兩個力的合力,跟兩個力的大小、方向兩個因素有關。那么,(板書)互成角度的兩個力的合力跟兩個力的哪些因素有關呢?
2.新課教學
提問:互成角度的兩個力的合力與分力的大小、方向是否有關?如果有關,又有什么樣的關系?我們通過實驗來研究這個問題。首先,應該確定兩個分力的大小、方向;再確定合力的大小、方向;然后才能研究合力與兩個分力的大小、方向的關系。
那么怎樣確定兩個分力F1、F2的大小、方向呢?
啟發(fā)學生回答:用彈簧秤測量分力的大小,分力的方向分別沿細繩方向,即沿所標明的虛線方向。
[講解彈簧秤的使用]
在使用彈簧秤測量力的大小時,首先,要觀察彈簧秤的零刻度及小刻度,同時要注意彈簧秤的正確使用及正確的讀數(shù)方法。
確定分力的大?。?邊演示邊講解兩人如何分工合作)一位同學用兩只彈簧秤分別鉤掛細繩套,同時用力互成角度地沿規(guī)定的方向拉橡皮筋,使橡皮筋的另一端伸長到O點;另一位同學用記號筆分別在相應位置記下兩個彈簧秤的讀數(shù)。這就是分力的大小。
注意:拉動橡皮筋時,要使兩只彈簧秤與木板平面平行。
現(xiàn)在,請同學們觀察M點有沒有固定橡皮筋,規(guī)定的方向是不是明確,記錄用的油筆有沒有?用鐵夾子將木板固定在桌上。
都準備好之后,左邊同學拉橡皮筋,右邊同學讀數(shù)并記錄數(shù)據(jù),測量兩個分力的大小,測量完之后請舉手!
[指導學生進行分組實驗]
提問:怎樣確定合力F的大小、方向呢?
引導學生回答:用一只彈簧秤通過細繩套也把橡皮筋拉到位置O,彈簧秤的讀數(shù)就是合力的大小,細繩的方向就是合力的方向。
確定合力的大小和方向:一位同學用一只彈簧秤通過細繩套也把橡皮筋拉到位置O,另一位同學用記號筆記下細繩的方向,并在相應位置記下彈簧秤的讀數(shù)。這就是合力的方向、大小。注意前后兩次實驗O點應該重合。
現(xiàn)在,請右邊同學拉橡皮筋,左邊同學讀數(shù)并記錄數(shù)據(jù),確定合力的大小和方向。
[視察學生實驗情況]
到此為止,我們已經(jīng)確定了兩個分力以及它們的合力的大小、方向。為了弄清楚兩個力的合力與分力的大小、方向的關系,我們可以用力的圖示法形象地將分力和合力的大小、方向表示出來。
1.利用實驗歸納法,得出互成角度的兩個力的合成遵循平行四邊形定則,并能初步運用平行四邊形定則求合力。
2.培養(yǎng)動手操作能力、物理思維能力和科學態(tài)度。
二、重點與難點分析
通過探索性實驗,歸納出互成角度的兩個力的合成遵循平行四邊形定則。
三、教學器材
教師用器材:平行四邊形定則實驗器、鉤碼(12個)、細線若干、彈簧秤(3只)、橡皮筋(3條)、方木板(1塊)、平行四邊形定則演示器(2個)、投影(1套)、微機(1套)、三角板(2個)。
學生用器材30套,每套包括:方木板(1塊)、彈簧秤(2個)、橡皮筋(1條)、8開白紙(1張)、50cm細線(1根)、圖釘(1個)、有刻度的三角板(2個)、記號筆(1支)、大鐵夾(1個)。
四、主要教學過程
1.引入教學
[復習與提問]
在初中,我們學過“一個力產(chǎn)生的效果,與兩個力共同作用產(chǎn)生的效果相同,這個力就叫做那兩個力的合力,求兩個力的合力叫做二力的合成。
提問:已知同一直線上的兩個力F1、F2的大小分別為2N、3N,如果F1、F2的方向相同,那以它們的合力大小是多少?合力沿什么方向?
引導回答:5N,方向與F1、F2的方向相同。
進一步提問:如果F1、F2的方向相反,那么它們的合力大小是多少?合力沿什么方向?
(1N,方向與較大的那個力的方向相同。)
(板書)同一直線上兩個力的合力,與兩個力的大小、方向兩個因素有關。并講述這就是初中所學的“同一直線上二力的合成。”
(投影1)在現(xiàn)實生活中,有這樣的例子:兩位同學沿不同方向共同用力提住一袋土石,解放軍戰(zhàn)士一人也能提住同一袋土石。
(演示1)
將橡皮筋一端固定在M點,用互成角度的兩個力F1、F2共同作用,將橡皮筋的另一端拉到O點;如果我們只用一個力,也可以將橡皮筋的另一端拉到O點。如圖1、圖2所示。
一個力F產(chǎn)生的效果,與兩個力F1、F2共同作用產(chǎn)生的效果相同,這個力F就叫做那兩個力F1、F2的合力,而那兩個力F1、F2就叫這個力F的分力。求F1、F2兩個力的合力F,也叫做二力的合成。如圖3所示。
與初中的二力合成不同的是,F(xiàn)1、F2不在同一直線上,而是互成角度。
這節(jié)課我們就來研究互成角度的兩個力的合成(板書:1.5 力的合成)
[過渡]同一直線上兩個力的合力,跟兩個力的大小、方向兩個因素有關。那么,(板書)互成角度的兩個力的合力跟兩個力的哪些因素有關呢?
2.新課教學
提問:互成角度的兩個力的合力與分力的大小、方向是否有關?如果有關,又有什么樣的關系?我們通過實驗來研究這個問題。首先,應該確定兩個分力的大小、方向;再確定合力的大小、方向;然后才能研究合力與兩個分力的大小、方向的關系。
那么怎樣確定兩個分力F1、F2的大小、方向呢?
啟發(fā)學生回答:用彈簧秤測量分力的大小,分力的方向分別沿細繩方向,即沿所標明的虛線方向。
[講解彈簧秤的使用]
在使用彈簧秤測量力的大小時,首先,要觀察彈簧秤的零刻度及小刻度,同時要注意彈簧秤的正確使用及正確的讀數(shù)方法。
確定分力的大?。?邊演示邊講解兩人如何分工合作)一位同學用兩只彈簧秤分別鉤掛細繩套,同時用力互成角度地沿規(guī)定的方向拉橡皮筋,使橡皮筋的另一端伸長到O點;另一位同學用記號筆分別在相應位置記下兩個彈簧秤的讀數(shù)。這就是分力的大小。
注意:拉動橡皮筋時,要使兩只彈簧秤與木板平面平行。
現(xiàn)在,請同學們觀察M點有沒有固定橡皮筋,規(guī)定的方向是不是明確,記錄用的油筆有沒有?用鐵夾子將木板固定在桌上。
都準備好之后,左邊同學拉橡皮筋,右邊同學讀數(shù)并記錄數(shù)據(jù),測量兩個分力的大小,測量完之后請舉手!
[指導學生進行分組實驗]
提問:怎樣確定合力F的大小、方向呢?
引導學生回答:用一只彈簧秤通過細繩套也把橡皮筋拉到位置O,彈簧秤的讀數(shù)就是合力的大小,細繩的方向就是合力的方向。
確定合力的大小和方向:一位同學用一只彈簧秤通過細繩套也把橡皮筋拉到位置O,另一位同學用記號筆記下細繩的方向,并在相應位置記下彈簧秤的讀數(shù)。這就是合力的方向、大小。注意前后兩次實驗O點應該重合。
現(xiàn)在,請右邊同學拉橡皮筋,左邊同學讀數(shù)并記錄數(shù)據(jù),確定合力的大小和方向。
[視察學生實驗情況]
到此為止,我們已經(jīng)確定了兩個分力以及它們的合力的大小、方向。為了弄清楚兩個力的合力與分力的大小、方向的關系,我們可以用力的圖示法形象地將分力和合力的大小、方向表示出來。

