高一物理第5单元《力的合成》教案 人教版必修1

111 教学目标： 1、理解力的合成和合力的概念 2、掌握力的平行四边形定则，会用作图法求共点力的合力。 3、要求知道合力的大小与分力间夹角的关系。 教学重点： （1）理解合力与分力的关系 （2）力的平行四边形定则 教学难点： 合力的大小与分力间夹角的关系 教学方法： 实验归纳法 教学用具： 平行四边形定则演示器、钩码、弹簧秤、细线、三角板 学生每两人一组：方木板、白纸、弹簧秤（两个）、橡皮条、细绳两条、三角板、刻度尺、图钉（几个）教学步骤：一、导入新课 如图甲，一个力用力F可以把一筒水慢慢地提起，图乙是两个人分别用F1、F2两个力把同样的一筒水慢慢地提起。那么力F的作用效果与F1、F2的共同作用的效果如何？ 学生：效果是一样的。 老师：那么力F就叫做F1与F2的合力，如果我们要求F1和F2的合力，就叫力的合成。我们这节课就来学习力的合成符合什么规律。 二、新课教学 1、请同学阅读P12，回答下列问题（出示投影片） （1）一个力作用在物体上产生的与几个力共同作用在物体上的一样，那这个力就是这个力的。 （2）如果几个力都作用在物体的同一点，或者它们的 相交于同一点，这几个力叫做共点力。 2、如何进行力的合成呢？请同学看下面实验（请一位同学上讲台帮忙） （1）把放木板固定在黑板上，用图钉把白纸定字再生放木块上。 （2）用图钉把橡皮条一端固定在A点，结点自然状态在O点，结点上系着细绳，细绳的另一端系着绳套。 （3）用两弹簧秤分别勾住绳索，互成角度地拉橡皮条，使结点到达O点。让学生记下O的位置，用铅笔和刻度尺在白纸上从O点沿两条细纸的方向画线，记下F1、F2的力的大小。 （4）放开弹簧秤，使结点重新回到O点，再用一只弹簧秤，通过细绳把橡皮条的结点拉到O，读出弹簧秤的示数F，记下细绳的方向，按同一标度作出F1、F2和F1的力的图示。 （5）用三角板以F1、F2为邻边作平行四边形，在误差范围内，F几乎是F1、F2为邻边的平行四边形的对角线。 经过人们很多次的、精细的实验，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，也就是说，对角线就表示F1、F2的合力。 （6）指导学生进行分组实验 观察学生实验情况，数据处理，要求操作的规范，遵从实验结果，尽量把误差减小到最小。 要求同学用平行四边形法则作出F1与F2的合力，与实际合力对照，相距多远，差距大不大。 总结：可见互成角度的两个力的合成，不是简单的两个力相加减，而是用表示两个力的有向线段为邻边作平行四边形，这两邻边之间的对角线就表示合力的大小和方向。这就叫平行四边形定则。以后我们还要利用这个定则进行速度、加速度等的合成，只要是矢量的合成、就遵从平行四边形定则。 如果在实验中，对角线与合力相距比较远，那就找一找原因，是否有错误操作，即使操作完全正确，也会有实验误差，也不会完全重合。 这种情况很正常，一个规律的得出要很多人在很长时间里，进行许多此实验才总结出来，并不是一次实验就能得到。 3、运用平行四边形定则求互成角度的两个力的合力。 例：力F145N，方向水平向右。力F260N，方向竖直向上，用作图法求解合力F的大小和方向。 解：选择某一标度，利用0.5cm的长度表示15N的力，作出力的平行四边形，用刻度尺量出对角线的长度L，利用F15N 即可求出。 教师要在黑板上板演示。 （1）巩固训练：（出示投影片） 两个力互成30角，大小分别为90N和120N，用作图法求出合力的大小和方向。 （2）如果是三个共点力作用在物体上，又如何求他们的合力呢？为什么可以这样求？ 学生讨论会得到：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，就得到其合力。因为每一次合成都遵从每两力与其合力产生共同效果的思想，所以可以这样合成。 （3）请同学完成P13的思考与讨论。 提问，如果两个分力F1、F2，他们的夹角不定，求其合力的范围。（用作图法） 同学们用作图法得到：Fmax=F1+F2(两力夹角为0)Fmin=F1F2（两力夹角为180，F合与大的方向一致）夹角在0180之间，F合介于Fmin与Fmax之间。 总结：1、两个共点力的合力大于二力之差，小于二力之和。 2、合力F可大于某一分力，也可以小于某一分力。 三、小结 这节课主要掌握利用平行四边形定则，用作图法求两共点力的合力，并且用作图法得出两力夹角不定的情况下，F合取值范围，我们下课后要多动手练习，掌握这种方法。 四、作业 1、P14 3、4 2、有F15N，F28N，F310N，他们之间的夹角可以任意改变，求他们的最大合力和最小合力。 五、知识回顾1、 2、力的合成遵循平行四边形。111