高中物理人教版 (新课标)必修1第三章 相互作用4 力的合成教案设计

3.4.2 力的合成

★三维目标

（一）知识与技能

1、掌握力的平行四边形定则，知道它是力的合成的基本规律。

2、初步运用力的平行四边形定则求解共点力的合力；能从力的作用效果理解力的合成、合力与分力的概念。

3、会用作图法求解两个共点力的合力；并能判断其合力随夹角的变化情况，掌握合力的变化范围，会用直角三角形知识求合力。

（二）过程与方法

1、能够通过实验演示归纳出互成角度的两个共点力的合成遵循平行四边形定则；

2、培养学生动手操作能力、物理思维能力和科学态度、观察能力、分析能力、协作能力、创新思维能力、表达能力。

3、培养学生设计实验、观察实验现象、探索规律、归纳总结的研究问题的方法的能力。

（三）情感、态度与价值观

1、培养学生的物理思维能力和科学研究的态度。

2、培养学生热爱生活、事实求是的科学态度，激发学生探索与创新的意识。

3、培养学生合作、交流、互助的精神。

★教学重点

1、通过实验归纳出力的平行四边形定则

2、力的平行四边形定则的理解和应用。

★教学难点

1、对物体进行简单的受力分析、通过作图法确定合力

2、合力与分力间的等效替代关系，尤其是合力的大小与两个分力间夹角的关系。

★教学方法

1、创设情景，引导启发，让学生体会并接纳等效观点，从而得出合力、分力的概念。

2、实践体验，实验探索，归纳总结，从而得出平行四边形定则。

★教学用具：

多媒体、总重力为200N的一桶水（依情况而定）、合力与分力关系模拟演示器（磁性黑板、带磁铁的滑轮、钩码、橡皮筋（带细绳套）、实验器材（学生分组实验用）；方木块1块、弹簧秤2个、橡皮筋1条，20cm细线1条（两端打好套）、白纸1张、图钉几个、三角板一对

一、平等四边形定则

教师活动：教师提问：请同学们用比较准确而又简捷的语言表述出平行四边形定则。

学生活动：积极思考并回答老师的问题。

点评：概括得出平行四边形定则，培养学生抽象和概括的能力。

教师活动：教师提出如下问题：力F1＝45N，方问水平向右。F2＝60 N，方向竖直向上。求这两个力的合力F的大小和方向。若F1和F2的方向相反（夹角为180°），求其合力的大小和方向；若F1和F2的方向相同（夹角为0°），情况又怎样？

进一步引导学生思考：两个力F1、F2、的合力F的大小和方向随着F1、F2、的夹角变化而如何变化？

          学生得出结论后，教师可出示多媒体课件演示：

θ= 0°；0°<θ<90°；θ= 180°；90°<θ<180°；θ从0°到180°变化，合力F的大小变化。

什么情况下合力最大？最大值为多大？什么情况下合力最小？最小值为多大？

合力F是否总大于原来两个力F1、F2、？

当F1、F2、相等时：θ= 0°；θ<60°；θ= 90°；θ=180°的情况。

学生活动：解答老师提出的问题、注意做题态度要严谨认真。

思考：两个力F1、F2、的合力F的大小和方向随着 F1、F2、的夹角变化而如何变化？合力F的大小在一个什么样的范围内变化？

认真观察老师提供的课件内容，印证自己得到的结论。

点评：寻找合力F的大小和分力F1、F2、间夹角的关系，培养学生应用知识的能力以及发散思维的能力。

教师活动：教师启发学生思考：在上述问题中，即：F1＝45N，方问水平向右。F2＝60 N，方向竖直向上。求这两个力的合力F的大小和方向。能否不用图示法而用其它的方法求？如何求？

学生活动：学生思考后回答：可以。可以用直角三角形的边角关系求解。

然后学生计算求出。

点评：方法扩展，培养学生解决问题的能力。

不论是多么重要的结论，教师都不要取代学生，一切的思维活动教师都要巧妙引导，让学生得出。

教师活动：教师在学生初步知道求两个力的合力的方法后进一步提出拓展问题：一般情况下物体都受到多个力作用，那么如何求这些力的合力？

学生活动：学生思考教师提出的问题，然后不难想到：可以用平行四边形定则求出它们的合力：先求出任意两个力的合力．再求出这个合力跟第三个力的合力，直到把所有的力都合成进去，最后得到的结果就是这些力的合力。

点评：由两个力合成扩展到多个力合成，培养学生发散思维能力和创新能力。

二、对“共点力”的学习

教师活动：教师让学生自学共点力的概念，然后让学生回答如下问题以检验其自学情况：

1、什么样的力是共点力？

2、你认为在掌握共点力的概念时应注意些什么问题？

3、力的合成的平行四边形定则有没有适用条件？适用于什么情况？

学生活动：学生认真看书，掌握共点力的概念，并回答老师提出的问题，在回答过程中进一步加深对共点力的理解并搞清它们的适用条件――只适用于共点力。

参考答案：

1、如果一个物体受到两个或更多个力的作用，有些情况下这些力共同作用在同一个点上，或者虽然不是作用于同一点上，但是它们的延长线交于一点，这样的一组力叫做共点力。

2、掌握共点力时，不仅要看这几个力是不是作用于一个点，还要看它们的延长线是不是交于一个点。

3、力的合成的平行四边形定则只适用于共点力作用的情况。

点评：学生掌握共点力的概念，培养学生自学和分析能力。

教师活动：教师出示课堂练习（见实例探究），学生先独立完成（起自测作用），然后讨论，有些问题可有多种解法，引导学生找出最佳解题方法。

学生活动：保质保量地完成课堂练习，自我评价本节课学习的情况。

点评：在应用中加深对所学知识的理解，培养学生应用知识的能力。

    三、课堂练习

☆合力与分力间夹角的关系

1、如图所示，两个共点力F1、F2、的大小一定，夹角θ是变化的，合力为F.在θ从0°逐渐增大到180°的过程中，合力F的大小变化情况是

A、从最小逐渐增大到最大

B、从最大逐渐减小到最零

C、从最大逐渐减小到最小

D、先增大后减小

☆综合应用

2、如图所示，质量为m的长方形木块静止在倾角为的斜面上，斜面对木块的支持力和摩擦力的合力方向应该是

A、沿斜面向下

B、垂直于斜面向上

C、沿斜面向上

D、竖直向上

四、小结：

1、平等四边形定则的运行

2、合力与分力的关系

3、共点力的概念

五、布置作业

课本P64第3、4题做在本上。

预习下节内容《力的分解》

六、板书设计

1、合力与分力的关系

2、多个力的合成：先求出任意两个力的合力，再求出这个合力跟第三个力的合力，直到所有的力都合成进去，最后得到的结果就是这些力的合力。

3、矢量和标量

4、共点力的概念

七、教学体会