学生实验教学评价实录

实验探究力的合成方法 西安市第72中学 王晓维

教材分析：探究力的合成方法

——力的平行四边形定则是学生学习了力的表示方法等基础知识及合力与分力的等效关系而编排的。由于力的平行四边形定则是高中物理解决受力分析问题的一种重要的方法，并且“平行四边形定则”是矢量运算普遍遵守的规律，它为位移、速度、加速度等矢量的分析奠定了基础，本节课具有基础性和预备性。

教学目标：

一、知识目标 1、会用力的图示法表示力。

2、掌握合力与分力的等效替代关系，知道那些是分力，哪些是合力。

3、能够结合所学知识进行合理的猜想并设计出可行的实验，懂得怎样处理试验数据。

二、能力目标

1、强化“等效替代的思想”。

2、培养学生观察和设计试验的能力。

3、运用数学工具解决物理问题的能力。

三、德育目标

在实验的过程中，掌握正确的方法，结果要符合实验数据，培养学生实事求是的精神。

教学重点：

（1）合力与分力的等效替代关系

（2）实验探究过程

教学难点：

（1）合力与分力是等效替代关系

（2）怎样引导学生进行猜想及设计可行的试验

教学方法：

实验探究、分组讨论、总结归纳法

教学用具：

平行四边形定则演示器、钩码、三角板、方木板、白纸、弹簧秤（两个）、橡皮条、细绳两条、刻度尺、图钉（几个）

教学步骤：

一、

复习引入: 1、力的三要素；2、力的表示方法；3、合力与分力---等效替代关系。

二、

创设情境，引入新课

实验探究的猜想： 1、你怎样获取实验数据

2、

你怎样探究实验数据

引导学生猜想

讨论交流达成共识，根据猜想设计实验方案

附：

实验目的： 1、探究合力与分力的关系－力的平行四边形定则

2、会用弹簧秤和细线测出力的大小和方向

实验原理：

1、使一个力F的作用效果和两个力F1、F2的作用效果都是让同一条一端固定的橡皮条伸长到同一点，力

F就是这两个力F1和F2的合力。

2、

作出力F的图示，再根据平行四边形定则作出力F1和F2的合力Ｆ′的图示，比较F和F2的大小和方向是否相同。

实验器材：______________________________________________________________________ ____________________________________。

讨论与交流：

1、如何选用弹簧秤以及在实验操作过程应该注意什么问题？

2、实验中，橡皮条拉长后的结点o的位置可以变吗？你认为怎样才可以保证力的等效。

实验步骤：

（1）在桌上平放方木板，用图钉把白纸钉在方木板上。

（2）用图钉把橡皮条的一端固定在板上的a点，在橡皮条的另一端拴上两根细绳套。

（3）用两个弹簧秤分别勾住绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达某一位置o。（在使用弹簧秤的时候，要注意使弹簧秤与木板平面平行。）

（4）用铅笔记下o点的位置和两条细绳的方向，读出两个弹簧秤的示数。

（5）用铅笔和刻度尺在白纸上从o点沿着两条细绳的方向画直线，按着一定的标度作出两个力F1和F2的图示，以两个力为邻边做平行四边形，对角线即为理论上的合力Ｆ′，量出它的大小。

（6）只用一个弹簧秤，通过细绳把橡皮条的结点拉到同样位置o，读出弹簧秤的示数，记下细绳的方向，按同一标度作出这个力F的图示。

（7）比较力F与用平行四边形定则求得的合力Ｆ′的大小和方向，看它们是否相等。

实验结论______________________________________________________________. 讨论与交流：

1、由作图法得到的Ｆ′和实际测量得到的F′有可能完全符合吗，为什么？

2、本实验误差的主要来源是什么——弹簧秤本身的误差、读数误差、作图误差。又应该如何减少实验误差？

减小误差的方法——a．测力计使用前要校准零点。

b．方木板应水平放置。c．弹簧伸长方向和所测拉力方向应一致,并与木板平行.d．两个分力和合力都应尽可能大些，读数时注意弹簧秤的量程及最小刻度.e．拉橡皮条的细线要长些,标记两条细线方向的两点要尽可能远些.f．两个分力间的夹角不宜过大或过小,一般取60°-120°为宜.g.在画力的合成图时,要恰当选定标度. 在实验操作中我们应该注意那些事项规范我们的实验操作？ 1、

弹簧秤使用前要校零，在竖直位置已校正好零点的弹簧秤，到水平位置使用时，仍然要重新调零。

2、

要选用规格、性能完全相同的两个弹簧秤。

3、

本实验中，用弹簧秤测量拉力时，要使三个拉力F1、F2、F和橡皮条均在平行于纸面的平面内。

4、

同一次实验中，橡皮筋结点ｏ位置一定要相同。

5、

在不超出弹簧秤量程的条件下，应该尽可能使弹簧秤的拉力大一些。

6、

用作图法作分力F1和F2的合力F时要准确，图要尽可能画得大些，以使测量值的最后一位估读数字在F1、F2图上能准确表示出。

课堂练习: 1、在“互成角度的两个共点力的合成”实验中，某同学的实验结果如下图，其中o为橡皮条与细绳结点的位置。图中

是F1和F2的合力的理论值，___是力F1和F2合力的实验值。通过把 ___和_ 进行比较，验证平行四边形定则。

2、在“互成角度的两个共点力的合成”实验中，其中有三个实验步骤：

（1）在水平放置的木板上垫一张白纸，把橡皮条的一端固定在木板上，另一端拴两根细线，通过细线同时用两个测力计互成角度地拉橡皮条，使它与细线的结点到达某一位置o点，在白纸上记下o点和两测力计的读数F1和F2

（2）在纸上根据F1和F2的大小，应用平行四边形定则作图求合力F

（3）只用一只测力计通过细线拉橡皮条，使它的伸长量与两测力计拉时相同，记下此时测力计的读数Ｆ′和细线的方向

以上三个步骤中均有错误或疏漏，请指出：

（1）中是_______________________________________________ （2）中是________________________________________________ （3）中是_________________________________________________ 3、在“互成角度的两个共点力的合成”实验中，假如F1的大小及方向固定不变，那么为了使橡皮条仍然伸长到o点，对F2来说，下面几种说法中正确的是（

）

a、F2可以有多个方向

b、F2的方向和大小可以有多个值

c、F2的方向和大小有唯一确定值

d、F2的方向是唯一的，但大小可有多个值

实验信息反馈

1、你的预测和实测结果比较如何？

2、你掌握了弹簧秤的使用吗，该注意那些地方？

3、这次实验你觉得有哪些地方需要改进？

4、这次实验你觉得满意吗？有哪些收获？