高中物理人教版必修第一册：力的合成和分解.docx

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教学设计

课程基本信息

学科

物理

年级

高一

学期

秋季

课题

力的合成和分解

教学目标

(1)知道合力与分力的概念,体会等效替换的思想。

(2)通过实验探究,得出力的合成和分解遵从的法则—平行四边形定则

(3)会利用作图和三角函数知识求解合力或者分力。

(4)知道矢量相加遵从平行四边形定则,标量相加遵从算术法则。能区别矢量和标量。

教学重难点

教学重点：

1.合力和分力的概念，力的合成的方法。

2.会用平行四边形定则求合力和求分力。

教学难点：

1.平行四边形定则的探究与理解。

2.根据实际需要确定分力的方向，由平行四边形定则分解已知力。

3.获取研究物理问题的一般科学思维方法

教学过程

教学流程图：

情景引入一名学生、单手和双手悬吊在器械上，两次力的作用效果相同

情景引入

一名学生、单手和双手悬吊在器械上，两次力的作用效果相同

引出和合力和分力的概念

引出和合力和分力的概念

承前启后复习同一直线上求合力的方法

承前启后

复习同一直线上求合力的方法

设计实验探究互成角度的力求合力的方法

设计实验探究互成角度的力求合力的方法

怎样保证合力与分力等效？

怎样保证合力与分力等效？

力的大小怎样知道？力的方向怎样确定？

力的大小怎样知道？力的方向怎样确定？

力的方向如何确定？一组分力

怎样寻找求合力的方法？力的合成

怎样寻找求合力的方法？

力的合成

实验演示，探究和合力和分力的的关系

实验演示，探究和合力和分力的的关系

归纳总结：力的合成遵守平行四边形定则

归纳总结：力的合成遵守平行四边形定则

视频播放：对大力士拉车的力进行分解

视频播放：对大力士拉车的力进行分解

学生活动

学生活动：找出拉力的任意一组分力

力的分解初步归纳：

力的分解

初步归纳：理论上一个力有无数组分解方法

学生实验探究：观察拉力作用下的现象

学生实验探究：观察拉力作用下的现象

根据“实际需要”确定分力的方向进行力的分解

根据“实际需要”确定分力的方向进行力的分解

物理情景：长长引桥上的汽车

物理情景：长长引桥上的汽车

模拟汽车上桥：倾角越大，上桥越困难

模拟汽车上桥：倾角越大，上桥越困难

对重力力进行分解并求出分力的大小

对重力力进行分解并求出分力的大小

方法应用巩固

理论解释引桥和盘山路的物理原因

理论解释引桥和盘山路的物理原因

矢量的运算规则：平行四边形定则拓展延伸

矢量的运算规则：平行四边形定则

拓展延伸

教学过程：

(动画演示)

两个小孩能提起一桶水，一个大人也可以提起同样的一桶水。

两个小孩能提起一桶水，一个大人也可以提起同样的水，这一个力和那两个力是等效的。

我们在什么地方也曾用过等效的思想呢？

其实古人也曾用过等效的思想，如曹冲秤象(展示画面)。

给出概念：

(1)合力与分力：如果一个力的作用效果和几个力共同的作用效果相同，那么这一个就叫做那几个力的合力，那几个力叫做分力。

(2)力的合成：求几个已知力的合力叫力的合成。

2.力的合成法则

(提出问题)上例中如果两个小孩所用力都是100N,他们的合力一定是200N吗？也就是说，“1+1”一定等于“2”吗？

那么“1+1”究竟等于几呢？

(体验)用两个弹簧测力计通过细绳套把一端固定的橡皮筋拉至某一位置。

换用一把测力计，也把橡皮筋拉至同一位置体验一个力与两个力的等效性

可能与二力之间的夹角有关系

动手实验

在你们实验之前请思考：

第一，用两个力F1、F2拉橡皮条，怎样才能把两个力F1和F2的大小，方向都记录下来呢？

第二，各组员之间应该怎样分工与合作？

做数学题我们经常作辅助线，如果把合力的箭头端与分力的箭头端连接，看能得到什么启示？

达成共识：

力的合成遵守平行四边形定则：以表示两个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代表合力的大小和方向

（总结)原来合力与分力依靠一个美丽的几何图形平行四边形联系在一起。这是多么奇妙的事情啊！它是数学与物理的完美结合！这就是科学的魅力

下来，让我们进一步来研究一下这一美丽的法则。

根据平行四边形定则，即使分力的大小确定，由于分力之间夹角的改变，也会使合力取不同值。那么，合力与分力的夹角有什么关系呢？

由此能得出什么结论呢？

(动画演示)合力随两分力夹角的改变而改变。

随两分力夹角的增大，合力减小。

(学生观察、思考后得出结论)如果把F平移，则F1、F2和F构成一个三角形，因此合力应大于两分力之差，小于两分力之和。

衔接：合力和分力，二者的关系是等效代替，已知分力求合力的过程叫做力的合成，遵守平行四边形定则。

在实际的应用中有时也需要用这两个分力来等效代替这一个力。因此反过来我们把已知合力求分力的过程叫做力的分解（板书）。

教师提问：

请同学们思考已知了合力求分力的过程应该遵守什么定则，为什么？

学生