3.4 力的合成

［目標(biāo)］
一、知識與技能
1、掌握力的平行四邊形定則，知道它是力的合成的基本規(guī)律。
2、初步運(yùn)用力的平行四邊形定則求解共點(diǎn)力的合力；能從力的作用效果理解力的合成。掌握合力與分力的概念。
3、會用作圖法求解兩個(gè)共點(diǎn)力的合力；并能判斷其合力隨夾角的變化情況，掌握合力的變化范圍，會用直角三角形知識求合力。
二、過程與方法
1、能夠通過實(shí)驗(yàn)演示歸納出互成角度的兩個(gè)共點(diǎn)力的合成遵循平行四邊形定則。
2、培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手操作能力、物理思維能力和科學(xué)態(tài)度、觀察能力、分析能力、協(xié)作能力、創(chuàng)新思維能力、表達(dá)能力。
3、培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、探索規(guī)律、歸納總結(jié)的研究問題的方法的能力。
三、情感、態(tài)度與價(jià)值觀
1、培養(yǎng)學(xué)生的物理思維能力和科學(xué)研究的態(tài)度。
2、培養(yǎng)學(xué)生熱愛生活、事實(shí)求是的科學(xué)態(tài)度，激發(fā)學(xué)生探索與創(chuàng)新的意識。
3、培養(yǎng)學(xué)生合作、交流、互助的精神。
［重點(diǎn)］
1、通過實(shí)驗(yàn)歸納出力的平行四邊形定則
2、力的平行四邊形定則的理解和應(yīng)用。
［教學(xué)難點(diǎn)］
1、對物體進(jìn)行簡單的受力分析、通過作圖法確定合力
2、合力與分力間的等效替代關(guān)系，尤其是合力的大小隨兩個(gè)分力之間夾角變化的關(guān)系。
［課時(shí)安排］
1課時(shí)
［教學(xué)過程］
一、引入新課
教師活動(dòng)：請兩位同學(xué)到講臺前，讓一位同學(xué)提起重為200N的一桶水，請下面同學(xué)分析該同學(xué)施加的提水的力為多大？然后請兩同學(xué)一起提起水桶，請同學(xué)們一起分析提水桶的有幾個(gè)力？從效果上看跟剛才用一個(gè)力提一樣嗎？
學(xué)生活動(dòng)：觀看兩位同學(xué)的操作，同時(shí)考慮并回答教師的問題。
點(diǎn)評：通過實(shí)踐體驗(yàn)，讓學(xué)生體會一個(gè)力的作用效果與兩個(gè)或更多力的作用效果相同、目的是激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，引導(dǎo)學(xué)生體會等效觀點(diǎn)。
教師活動(dòng)：引導(dǎo)學(xué)生思考：生活中還有哪些事例是說明幾個(gè)力與一個(gè)力的作用效果相同的？
學(xué)生活動(dòng)：思考討論列舉實(shí)際例子：用兩條細(xì)繩吊著日光燈、很多只狗拉著雪撬前進(jìn)、抗洪救災(zāi)中解放軍搬沙袋、打夯等。
點(diǎn)評：通過列舉生活中的實(shí)例，進(jìn)一步體會一個(gè)力可以與幾個(gè)力的作用效果相同。培養(yǎng)學(xué)生觀察生活的能力，同時(shí)激發(fā)學(xué)生對生活的熱愛。
教師活動(dòng)：啟發(fā)引導(dǎo)同學(xué)找出這些例子的共性，給出合力和分力的概念。
學(xué)生活動(dòng)：積極思考，領(lǐng)會合力、分力的等效替代關(guān)系。
二、新課講授
1、力的合成
教師活動(dòng)：教師出具合力與分力關(guān)系模擬演示器，告訴學(xué)生有關(guān)的器材，以及實(shí)驗(yàn)的目的，讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)來探究求合力的方法（學(xué)生可能提出好多不同的設(shè)計(jì)方案，教師要引導(dǎo)學(xué)生選擇其中的最佳方案）。教師可提出如下問題：在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中合力與分力等效的標(biāo)志是什么？（橡皮條的伸長量相等）然后教師可讓學(xué)生（2－3人）自告奮勇去前面操作，下面的學(xué)生觀察，引導(dǎo)學(xué)生找出操作同學(xué)的不妥之處。在實(shí)驗(yàn)結(jié)果的處理時(shí)，引導(dǎo)學(xué)生先做出各力的圖示，讓操作的同學(xué)和下面同學(xué)一起討論合力與分力之間的關(guān)系。（學(xué)生此時(shí)也可能有很多種猜想，比如：把兩個(gè)力直接加起來等。教師可參與學(xué)生的討論，篩選出有一定道理的猜想）
學(xué)生活動(dòng)：根據(jù)老師出示的合力與分力關(guān)系模擬演示器，思考：在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中研究什么問題？在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中合力與分力等效的標(biāo)志是什么？用什么樣的方案去探究？然后與鄰近的同學(xué)交換一下意見。
學(xué)生代表到前面去做實(shí)驗(yàn)的時(shí)候，同學(xué)們要認(rèn)真觀察，并與自己設(shè)計(jì)的方案相比較，看哪個(gè)方案更好一些。同時(shí)要找一下前面同學(xué)的操作有無不恰當(dāng)?shù)牡胤剑�并友好地提出來。�?dāng)操作的同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果畫出力的圖示時(shí)，同學(xué)們要積極思考：合力與分力的大小是什么關(guān)系，并形成自己的猜想結(jié)論。
點(diǎn)評：探究力的合成的平行四邊形定則，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究的能力。
學(xué)生對于合力和分力的大小關(guān)系的猜想，教師應(yīng)當(dāng)充分尊重，而不要怕麻煩，要讓學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探索落到實(shí)處。教師在教學(xué)中會發(fā)現(xiàn)：學(xué)生的思維有時(shí)很睿智，教師時(shí)常會有驚喜的發(fā)現(xiàn)（為學(xué)生的聰明而高興）。
教師點(diǎn)評：學(xué)生的猜想是否正確，教師要給學(xué)生驗(yàn)證的機(jī)會：讓學(xué)生進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn)，測量三組數(shù)據(jù)，處理完后得出自己驗(yàn)證的結(jié)論，即原來的猜想是否正確。讓學(xué)生自己選出各組的代表，把實(shí)驗(yàn)的情況進(jìn)行匯報(bào)，教師和學(xué)生一起進(jìn)行歸納總結(jié)。最后得出求合力的方法一一平行四邊形定則。
在上述過程中教師要引導(dǎo)學(xué)生對各組的操作情況、數(shù)據(jù)處理、語言表述等進(jìn)行評價(jià)和分析。
學(xué)生活動(dòng)：根據(jù)學(xué)生自己的猜想，利用課桌上儀器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，測量三組數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，看結(jié)果如何。（實(shí)驗(yàn)過程中同學(xué)之間要團(tuán)結(jié)協(xié)作，密切配合），各組的學(xué)生代表要在同學(xué)們面前陳述本組的實(shí)驗(yàn)結(jié)論，和其他組的情況相比較，最后全班同學(xué)一起得出求合力的方法。
點(diǎn)評：驗(yàn)證探究的結(jié)果是否正確。培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的思維方法??探究、驗(yàn)證，以及嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。
教師活動(dòng)：教師提問：請同學(xué)們用比較準(zhǔn)確而又簡捷的語言表述出平行四邊形定則。
學(xué)生活動(dòng)：積極思考并回答老師的問題。
點(diǎn)評：概括得出平行四邊形定則，培養(yǎng)學(xué)生抽象和概括的能力。
教師活動(dòng)：教師提出如下問題：力F1＝45N，方問水平向右。F2＝60 N，方向豎直向上。求這兩個(gè)力的合力F的大小和方向。若F1和F2的方向相反（夾角為180°），求其合力的大小和方向；若F1和F2的方向相同（夾角為0°），情況又怎樣？
進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生思考：兩個(gè)力F1、F2、的合力F的大小和方向隨著F1、F2、的夾角變化而如何變化？
學(xué)生得出結(jié)論后，教師可出示多媒體課件演示：
θ= 0°；0°<θ<90°；θ= 180°；90°<θ<180°；θ從0°到180°變化，合力F的大小變化。
什么情況下合力最大？最大值為多大？什么情況下合力最��？最小值為多大？
合力F是否總大于原來兩個(gè)力F1、F2、？
當(dāng)F1、F2、相等時(shí)：θ= 0°；θ<60°；θ= 90°；θ=180°的情況。
學(xué)生活動(dòng)：解答老師提出的問題、注意做題態(tài)度要嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真。
思考：兩個(gè)力F1、F2、的合力F的大小和方向隨著 F1、F2、的夾角變化而如何變化？合力F的大小在一個(gè)什么樣的范圍內(nèi)變化？
認(rèn)真觀察老師提供的課件內(nèi)容，驗(yàn)證自己得到的結(jié)論。
點(diǎn)評：尋找合力F的大小和分力F1、F2、間夾角的關(guān)系，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用知識的能力以及發(fā)散思維的能力。
教師活動(dòng)：教師啟發(fā)學(xué)生思考：在上述問題中，即：F1＝45N，方問水平向右。F2＝60 N，方向豎直向上。求這兩個(gè)力的合力F的大小和方向。能否不用圖示法而用其它的方法求？如何求？
學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生思考后回答：可以�？梢杂弥苯侨�角形的邊角關(guān)系求解。然后學(xué)生計(jì)算求出。
點(diǎn)評：方法擴(kuò)展，培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力。
不論是多么重要的結(jié)論，教師都不要取代學(xué)生，一切的思維活動(dòng)教師都要巧妙引導(dǎo)，讓學(xué)生得出。
教師活動(dòng)：教師在學(xué)生初步知道求兩個(gè)力的合力的方法后進(jìn)一步提出拓展問題：一般情況下物體都受到多個(gè)力作用，那么如何求這些力的合力？
學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生思考教師提出的問題，然后不難想到：可以用平行四邊形定則求出它們的合力：先求出任意兩個(gè)力的合力．再求出這個(gè)合力跟第三個(gè)力的合力，直到把所有的力都合成進(jìn)去，最后得到的結(jié)果就是這些力的合力。
點(diǎn)評：由兩個(gè)力合成擴(kuò)展到多個(gè)力合成，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)散思維能力和創(chuàng)新能力。
2、對“共點(diǎn)力”的學(xué)習(xí)
教師活動(dòng)：教師讓學(xué)生自學(xué)共點(diǎn)力的概念，然后讓學(xué)生回答如下問題以檢驗(yàn)其自學(xué)情況：
1、什么樣的力是共點(diǎn)力？
2、你認(rèn)為在掌握共點(diǎn)力的概念時(shí)應(yīng)注意些什么問題？
3、教師利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)出示圖片：大吊車吊起物體；人擔(dān)水；舉重；比薩斜塔等。吊車吊起物體時(shí)鉤子受的力為共點(diǎn)力嗎？人擔(dān)水時(shí)擔(dān)子受到的力為共點(diǎn)力嗎？舉重運(yùn)動(dòng)員舉起的重物受到的力為共點(diǎn)力嗎？比薩斜塔受幾個(gè)力作用？它們是共點(diǎn)力嗎？
4、力的合成的平行四邊形定則有沒有適用條件？適用于什么情況？
學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生認(rèn)真看書，掌握共點(diǎn)力的概念，并回答老師提出的問題，在回答過程中進(jìn)一步加深對共點(diǎn)力的理解并搞清它們的適用條件??只適用于共點(diǎn)力。
點(diǎn)評：學(xué)生掌握共點(diǎn)力的概念，培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)和分析能力。
教師活動(dòng)：教師出示課堂練習(xí)（見實(shí)例探究），學(xué)生先獨(dú)立完成（起自測作用），然后討論，有些問題可有多種解法，引導(dǎo)學(xué)生找出最佳解題方法。
學(xué)生活動(dòng)：保質(zhì)保量地完成課堂練習(xí)，自我評價(jià)本節(jié)課學(xué)習(xí)的情況。
點(diǎn)評：在應(yīng)用中加深對所學(xué)知識的理解，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用知識的能力。
三、課堂總結(jié)、點(diǎn)評
教師活動(dòng)：讓學(xué)生概括總結(jié)本節(jié)的內(nèi)容。請一個(gè)同學(xué)到黑板上總結(jié)，其他同學(xué)在筆記本上總結(jié)，然后請同學(xué)評價(jià)黑板上的小結(jié)內(nèi)容。
學(xué)生活動(dòng)：認(rèn)真總結(jié)概括本節(jié)內(nèi)容，并把自己這節(jié)課的體會寫下來、比較黑板上的小結(jié)和自己的小結(jié)，看誰的更好，好在什么地方。
點(diǎn)評：總結(jié)課堂內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生概括總結(jié)能力。

本文來自：逍遙右腦記憶 http://www.portlandfoamroofing.com/gaoyi/65325.html

相關(guān)閱讀：力的合成(學(xué)案）