力的合成与分解教学设计方案

力的合成与分解教学设计方案

课题名称

力的合成与分解

科目

高中物理

年级

高一

教学时间

45分钟

学习者分析

本节课要学的内容力的合成与分解指的是合力与分力的概念、力的合成与分解的法则，其核心是平衡问题的处理,理解这一知识的关键就是要掌握平衡问题处理的方法。学生已经学过重力、弹力、摩擦力三种性质的力，本节课的内容力的合成与分解就是在此基础上的发展。由于它还与后面所学的知识都有密切的联系,所以在本学科中有很重要的地位和作用,是本学科的核心内容。

教学目标

一、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）培养学生透过现象看本质、独立思考的习惯；

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)经历定则的具体应用过程，理解力的合成和分解方法；

三、知识与技能

1）理解力的平行四边形定则；

2）初步运用力的平行四边形定则计算共点力的合力；

3）认识力的分解有多种不同的分解方法，并能根据具体的情况运用力的平行四边形定则计算分力；

教学重点、难点

力的平行四边形定则的理解和应用；

会用平行四边形定则求合力与分力；

教学资源

1)演示实验

2)学生实验

3)教师自制的多媒体课件

教学过程

力的合成与分解教学活动过程描述1（通过实例激发兴趣）

1、导入新课

通过对初中学过的单个力产生的效果，与两个力共同作用的效果相同，引出共点力、合力和分力的概念，同时出示教学图片，如：两个人抬水、拉纤或拔河的图片．（图片可以参见多媒体素材中的图形图像）

力的合成与分解教学活动过程描述2（通过提问让学生思考）

2、（板书）力的合成与分解

1）力的合成

提问1：已知同一直线上的两个力F1、F2的大小分别为50N、80N，如果两个力的方向相同，其合力大小是多少？合力的方向怎样？（教师讲解时注意强调：‘描述力的时候，要同时说明大小和方向，体现力的矢量性’）

提问2、进一步在问题1的基础上提问，若F1、F2的两个力的方向相反，其合力大小是多少？合力的方向怎样？

教师引导学生得到正确答案后，总结出“同一直线上二力合成”的规律：

物体受几个力共同作用，我们可以用一个力代替这几个力共同作用，其效果完全相同，这个力叫那几个力的合力．已知几个力，求它们的合力叫力的合成．指明：

（1）、同一直线上，方向相同的两个力的合力大小等于这两个力大小之和，方向跟这两个力的方向相同．

（2）、同一直线上，方向相反的两个力的合力大小等于这两个力大小之差，合力的方向跟较大的力方向相同．

提问3、若两个力不在同一直线上时，其合力大小又是多少？合力的方向怎样？

教师出示投影和图片：两个学生抬水对比一个同学抬水，让学生考虑：一个力的效果与两个力的效果相同，考虑一下是否“合力总比分力大”？

力的合成与分解教学活动过程描述3

（通过演示让学生得出结论）

教师可以通过平行四边形定则演示器演示力的合成与分解实验（演示实验可以参考多媒体素材中的视频文件）；

演示1：将橡皮筋固定在A点，演示用两个力F1、F2拉动橡皮筋到O点，再演示用F 力将橡皮筋拉到O点，对比两次演示结果，运用力的图示法将力的大小方向表示出来，为了让学生更好的获得和理解力的平行四边性法则，在实验前，教师可以设计F1、F2的大小为3N和4N，两个力的夹角为90度，这样物理计算比较简单，学生很容易会发现F1、F2和F 的关系满足勾股定理，进而得到力的平行四边性定则，教师总结：两个互成角度的力的合力，可以用表示这两个力的线段作邻边，作平行四边形，所夹的对角线就表示合力的大小和方向．

力的合成与分解教学活动过程描述4

学生可以通过分组实验来验证力的平行四边性定则（可以参考多媒体资料中的视频试验）,

试验器具：一块方木板，八开白纸两张，大头钉若干，弹簧秤两个，橡皮筋一个，细线若干，直尺两个，学生在教师的知道下，组装好试验设备，进行试验验证．强调：需要记录的数据（弹簧秤的示数）和要作的标记（橡皮筋两次拉到的同一位置和两个分力的方向）

教师总结：经过人们多次的、精细的试验，最后确认，对角线的长度、方向，跟合力的大小、方向一致，即对角线与合力重合，力和合成满足平行四边形法则．让学生根据书中的提示自己推导出合力与分力之间的关系式．

力的合成与分解教学活动过程描述5

2）力的分解

力的分解是力的合成的逆运算，也遵循力的平行四边形定则．

教师讲解：力的分解是力的合成的逆过程，所以平行四边形法则同样适用于力的分解．如果没有其它限制，对于同一条对角线，可以作出无数个不同的平行四边形（如图）．这就是说一个已知的力可以分解成无数对不同的共点力，而不像力的合成那样，一对已知力的合成只有一个确定的结果．一个力究竟该怎样分解呢？（停顿）尽管力的分解没有确定的结果，但在解决具体的物理问题时，一般都按力的作用效果来分解．下面我们便来分析两个实例．

力的分解按照力的作用效果来分解．

力的合成与分解教学活动过程描述6

（通过实例巩固得到的知识）

例题1：放在水平面上的物体受到一个斜向上的拉力的作用，该力与水平方向夹角为

，这个力产生两个效果：水平向前拉物体，同时竖直向上提物体，，因此力可以分解为沿水平方向的分力、和沿着竖直方向的分力，力和力的大小为：

例题2：放在斜面上的物体，常把它所受的重力分解为平行于斜面的分量和垂直于斜面的分量（如图），使物体下滑（故有时称为“下滑力”），使物体压紧斜面．

力的分解练习（学生实验）：

（1）学生实验1：观察图示，分析F力的作用效果，学生可以利用手边的工具（橡皮筋、铅笔、细绳、橡皮、三角板）按图组装仪器、分组讨论力产生的效果，并作出力（细

绳对铅笔的拉力）的分解示意图．

实验过程：将橡皮筋套在中指上，将铅笔与橡皮筋连接，铅笔尖端卡在手心处，体会一下铅笔的重力产生的效果，在铅笔上挂接上橡皮，思考拉力产生的效果？

教师总结并分析：图中重物拉铅笔的力常被分解成和，压缩铅笔，拉伸橡皮筋．

课后作业

练习册相应内容