学生实验教学设计及教案分析

探究力的合成方法教学设计

【教学目标】

一、知识与技能

1.知道合力与分力的概念。

2.理解两个互成角度的力的合成遵循平行四边形定则。

3.通过平行四边形定则进一步理解合力与分力的大小关系。

二、过程与方法

通过实验，培养学生实验探究、总结规律的能力，渗透等效思想。

三、情感态度与价值观

1.体会逻辑思维和实验相结合研究问题的巨大作用，并由此体会到科学研究的乐趣。

2.体会科学研究中合作、交流的重要性和必要性。

【教学重点】

1.合力与分力的关系。

2.得出平行四边形定则的探究过程。

【教学难点】

如何引导学生自己完成探究得出结论。

【教学方法】

合作探究、交流、分组实验。

【教学用具】

实验器材：木板、白纸、图钉(若干)、橡皮条、细绳套(两根)、弹簧秤(两只)、三角板、铅笔;平行四边形定则教具。

【教学过程】

一、合力与分力概念的教学

课件展示：两个女同学互成角度地施加拉力共同提一桶水，使水桶悬空静止;一位男同学单独提这桶水，也可以使水桶悬空静止。

教师指出：两个女孩对桶施加的力共同的作用效果于男孩对桶施加的力的作用效果相同。

教师在图片中标出这两次实验中人对桶的拉力的示意图。

教师指出：我们把两个女同学的拉力记为F1和

F2，男同学的拉力记为F,那F1、F2共同作用时产生的效果与F单独作用时产生的效果相同。

师：几个力共同作用的效果可以同一个力单独作用产生的效果相同，我们把这共同作用的几个力叫做分力，产生相同效果的单独作用的力叫那几个分力的合力。

板书：一、合力与分力

板书：1.合力与分力的概念

几个力共同作用的效果同某一个力单独作用的效果相同，共同作用的这几个力叫做分力，单独作用的这个力叫那几个分力的合力。

教师指明：实验中，F是F1、F2的合力，F1、F2是F的分力。我们用两个力F1、F2同时作用于木桶，木桶处于静止状态（平衡状态）;如果去掉F、。F2而换上它们的合力F单独作用于它，该水桶仍平衡，这说明了F的作用与F1。F2的共同作用可以互相替代。

板书：2.几个分力与它们的合力在作用效果上是等效替代。

二、力的合成规律的教学

师：求几个分力的合力叫力的合成。本节课我们就来研究力的合成应该满足什么规律。

板书：二、力的合成

板书：1.求几个分力的合力叫力的合成

师：我们从最简单的情况入手，请同学们回忆初中所学知识，说出求同一直线上两个力的合力的方法。

学生进行回忆、讨论、回答，教师进行点拨、举例画图等。

板书：2.同一直线上的两个力的合成

同方向：合力的大小等于两分力大小之和，合力的方向与任意一个分力方向相同

反方向：合力的大小等于两分力大小之差，合力的方向与较大的分力方向相同

师：求互成角度的两个分力的合力是否也是两个分力大小的加或者减呢? （衔接语）在此之前同学们先回顾一下以前所的知识

合力与分力的作用效果相同，力的作用效果有哪些呢？（找学生回答）

力可以使物体的形状发生改变（简称形变），

也可以使物体的运动状态发生改变。请学生看甲乙图，说出力的作用效果？并且说出那种更容易判断力的作用效果是否相同？

请同学们看一下实验器材，并小组讨论如何完成实验探究。（给学生一定的思考讨论时间，之后找小组代表发言）

教师说明：木板水平放置，白纸、图钉等的作用等;并强调一些注意事项，例如弹簧秤要靠近木板并与木板表面平行，所施加力的方向必须沿弹簧秤的金属杆方向，必须记录橡皮筋与细绳套的结点到达的位置O以使F1、F2同时作用与F单独作用达到相同的效果。

学生开始实验，教师巡视指导。

几分钟后学生回答自己得出的结论：互成角度的两个分力的合力不满足两个分力大小的加或者减。

师：那么互成角度的两个分力和合力有什么关系?（一会儿后）请同学们把F1、F2和F的末端用细线两两连接起来。同学们看到了什么？（平行四边形）合力和分力满足平行四边形关系？是与否我们需要证明一下，如何证明？

学生回答：以F1、F2为邻边画平行四边形，看与之前的图形是否重合。

师：同学们动手画一下吧！

（衔接语）现在老师也画一画

教师在课件中展示。我们发现F与F12不完全重合，你们画的是否也这样？有的同学的会更接近。这是因为实验本身有误差，我们的实验，F与F12几乎重合，在误差允许的范围内，所以我们的猜想是正确的。

板书：3.互成角度的两个力的合成满足平行四边形定则，即以表示这两个力的有向线段为邻边作出平行四边形，这两个邻边之间所夹的对角线就代表合力的大小和方向。

教师提醒学生注意：谁是邻边?哪个对角线代表合力?哪是实线，哪是虚线? 三、合力的取值范围。

讨论：当F1

与F2 的大小不变时，他们的合力与夹角的关系

教师拿出教具演示，学生总结

①θ＝0°时，即F1、F2共线同方向：

F合＝F1＋F2

合力方向与两个力的方向相同

②θ＝180°时，即F1、F2共线反方向：

F合＝｜F1－F2｜

合力方向与分力F1、F2中较大的方向相同。

③夹角θ越大，合力就越小：

F合随F1和F2的夹角增大而减小

④合力的取值范围：｜F1－F2｜

≤

F合≤

F1＋F2

⑤

F合可能大于、等于、小于

F1、F2 【牛刀小试】

例1在做“互成角度的两个力的合成”实验时，橡皮筋的一端固定在木板上，用两个弹簧秤把橡皮筋的另一端拉到某一确定的０点，以下操作中错误的是（）

Ａ．同一次实验过程中，０点位置允许变动。

Ｂ．实验中，弹簧秤必须与木板平行，读书时视线要正对弹簧秤刻度。

Ｃ．实验中，先将一个弹簧秤沿某一方向拉到最大量程，然后只需调节另一个弹簧秤的大小和方向，把橡皮条另一端拉到０点。

Ｄ．实验中，橡皮条的另一端拉到０点时，两弹簧秤之间的夹角应取９０。，以便于算出合理的大小。

答案：ACD 【课堂小结】

1、合力与分力的概念

2、等效代替思想

3、平行四边形定则

4、合力的取值范围

【板书设计】

一、合力和分力

1、合力和分力的概念

2、等效替代

二、力的合成

1、平行四边形定则

2、合力的取值范围