6. 力的分解优质课教案设计

新课程·高一必修·物理1

《力的合成》学案

实验中学

韩宏远

知识目标

1、掌握力的平行四边形法则；

2、初步运用力的平行四边形法则求解共点力的合力；

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。

能力目标

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；

情感目标

培养学生的物理思维能力和科学研究的态度; 教学建议

教学重点难点分析

1、本课的重点是通过实验归纳出力的平行四边形法则，这同时也是本章的重点; 2、对物体进行简单的受力分析、通过作图法确定合力是本章的难点；

教学方法：演绎推导法、分析归纳法、交流讨论法。

教学工具：

细线、多媒体课件、一块方木板，八开白纸一张，大头钉若干，弹簧秤两个，橡皮筋两个，细线若干，直尺一个，圆规一个。

教学设计过程：

一、复习提问：

1、什么是力？

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答：力是物体与物体之间的一种相互作用. 2、力产生的效果跟哪些因素有关？

答：力的大小，方向和作用点。

3、矢量和标量定义：

①矢量：既有大小，又有方向的物理量，叫做矢量。

②标量：只有大小，没有方向的物理量，叫做标量。

二、新课引入：

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，引出合力和分力、力的合成及共点力的概念，同时出示教学图片，如：两个人抬水和一个人提水的图片。（同一桶水）

三、新课：

1、提问（1）、已知同一直线上的两个力F1、F2，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’）

答：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、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？

答：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．

3、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？教师演示多媒体图片

4、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3 mg和4mg，两个力的夹角为90度，这样数学计算比较简单，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．

5、我和学生通过任意夹角实验来验证力的平行四边性定则（可以参考书中的试验提示）

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试验器具：一块方木板，八开白纸一张，大头钉若干，弹簧秤两个，橡皮筋一个，细线若干，直尺一个，圆规一个。

学生在教师的指导下，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）

6、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，力的合成满足平行四边形定则．

7、以F1和F2的力的图示为一组邻边做平行四边形，这个平行四边形的对角线就可以表示合力F的大小和方向，这叫做力的平行四边形定则。

8、两个互成角度的力，它们的合力小于这两个力之和，大于这两个力之差。这两个力的夹角减小时合力增大。当两个力的夹角减小到0°时，两个力变为同一条直线上同方向的，合力等于二力之和。这两个力的夹角增大时，合力减小，夹角增大到180°时，这两个力变为同一直线上，方向相反，合力等于二力之差。所以，上一节我们所学的同一直线上二力的合成问题是今天所学的知识的特殊情况。

四、动动手

有两个力F1=5N、F2=10N，用作图法求出它们之间的夹角分别为ɑ=0°、60°、90°、150°、180°时合力F的大小? 五、合力与分力间夹角关系

①θ＝0°时，F＝F1＋F2合力与分力同向

②θ＝180°时，F＝｜F1－F2｜合力与分力F1、F2中较大的同向。

③夹角θ越大，合力就越小。

④合力的取值范围，

｜F1－F2｜

≤F ≤ F1＋F2

六、课堂小结

七、课后作业

1，力F1=30N，方向水平向右，力F2=40N，方向竖直向上，求这两个力的合力的大小和方向？（分别用作图法和计算法求解）

2，有两个力，一个是10N，一个是2N，这两个力的合力的最大值是多少？最小值是多少？它们的合力能等于5N、10N、15N吗？

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板书设计

力的合成

合力

分力

一个力

作用效果

等效代替

几个力