高中物理必修1《力的合成》教學(xué)方案
力的合成與分解是高中解決力學(xué)問(wèn)題必備的重要方法，物理力的合成與分解教學(xué)設(shè)計(jì)的具體內(nèi)容如下，如何運(yùn)用這部分知識(shí)是大家學(xué)習(xí)的重點(diǎn)。
知識(shí)目標(biāo)
1、掌握力的平行四邊形法則;
2、初步運(yùn)用力的平行四邊形法則求解共點(diǎn)力的合力;會(huì)用三角形法則求解力的分解;
3、會(huì)用作圖法求解合力和分力;并能判斷其合力隨夾角的變化情況，掌握合力的變化范圍。
教學(xué)設(shè)計(jì)過(guò)程：
一、復(fù)習(xí)提問(wèn)：
1、什么是力?
2、力產(chǎn)生的效果跟哪些因素有關(guān)?
教師總結(jié)，并引出新課內(nèi)容.
二、新課引入：
通過(guò)對(duì)初中學(xué)過(guò)的單個(gè)力產(chǎn)生的效果，與兩個(gè)力共同作用的效果相同，引出共點(diǎn)力、合力和分力的概念，同時(shí)出示教學(xué)圖片，如：兩個(gè)人抬水、拉纖或拔河的圖片.(圖片可以參見多媒體素材中的圖形圖像)
提問(wèn)1：已知同一直線上的兩個(gè)力f1、f2的大小分別為50n、80n，如果兩個(gè)力的方向相同，其合力大小是多少?合力的方向怎樣?(教師講解時(shí)注意強(qiáng)調(diào)：‘描述力的時(shí)候，要同時(shí)說(shuō)明大小和方向，體現(xiàn)力的矢量性’)
提問(wèn)2、進(jìn)一步在問(wèn)題1的基礎(chǔ)上提問(wèn)，若f1、f2的兩個(gè)力的方向相反，其合力大小是多少?合力的方向怎樣?
教師引導(dǎo)學(xué)生得到正確答案后，總結(jié)出“同一直線上二力合成”的規(guī)律：
物體受幾個(gè)力共同作用，我們可以用一個(gè)力代替這幾個(gè)力共同作用，其效果完全相同，這個(gè)力叫那幾個(gè)力的合力.已知幾個(gè)力，求它們的合力叫力的合成.
指明：
(1)、同一直線上，方向相同的兩個(gè)力的合力大小等于這兩個(gè)力大小之和，方向跟這兩個(gè)力的方向相同.
(2)、同一直線上，方向相反的兩個(gè)力的合力大小等于這兩個(gè)力大小之差，合力的方向跟較大的力方向相同.
提問(wèn)3、若兩個(gè)力不在同一直線上時(shí)，其合力大小又是多少?合力的方向怎樣?
教師出示投影和圖片：兩個(gè)學(xué)生抬水對(duì)比一個(gè)同學(xué)抬水，讓學(xué)生考慮：一個(gè)力的效果與兩個(gè)力的效果相同，考慮一下是否“合力總比分力大”?
教師可以通過(guò)平行四邊形定則演示器演示力的合成與分解實(shí)驗(yàn)(演示實(shí)驗(yàn)可以參考多媒體素材中的視頻文件);
演示1：將橡皮筋固定在a點(diǎn)，演示用兩個(gè)力f1、f2拉動(dòng)橡皮筋到o點(diǎn)，再演示用f力將橡皮筋拉到o點(diǎn)，對(duì)比兩次演示結(jié)果，運(yùn)用力的圖示法將力的大小方向表示出來(lái)，為了讓學(xué)生更好的獲得和理解力的平行四邊性法則，在實(shí)驗(yàn)前，教師可以設(shè)計(jì)f1、f2的大小為3n和4n，兩個(gè)力的夾角為90度，這樣物理計(jì)算比較簡(jiǎn)單，學(xué)生很容易會(huì)發(fā)現(xiàn)f1、f2和f的關(guān)系滿足勾股定理，進(jìn)而得到力的平行四邊性定則，教師總結(jié)：兩個(gè)互成角度的力的合力，可以用表示這兩個(gè)力的線段作鄰邊，作平行四邊形，所夾的對(duì)角線就表示合力的大小和方向.
學(xué)生可以通過(guò)分組實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證力的平行四邊性定則(可以參考多媒體資料中的視頻試驗(yàn)),
試驗(yàn)器具：一塊方木板，八開白紙兩張，大頭釘若干，彈簧秤兩個(gè)，橡皮筋一個(gè)，細(xì)線若干，直尺兩個(gè)，學(xué)生在教師的知道下，組裝好試驗(yàn)設(shè)備，進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證.
強(qiáng)調(diào)：需要記錄的數(shù)據(jù)(彈簧秤的示數(shù))和要作的標(biāo)記(橡皮筋兩次拉到的同一位置和兩個(gè)分力的方向)
教師總結(jié)：經(jīng)過(guò)人們多次的、精細(xì)的試驗(yàn)，最后確認(rèn)，對(duì)角線的長(zhǎng)度、方向，跟合力的大小、方向一致，即對(duì)角線與合力重合，力和合成滿足平行四邊形法則.
讓學(xué)生根據(jù)書中的提示自己推導(dǎo)出合力與分力之間的關(guān)系式.
力的分解是力的合成的逆運(yùn)算，也遵循力的平行四邊形定則.
教師講解：力的分解是力的合成的逆過(guò)程，所以平行四邊形法則同樣適用于力的分解.如果沒(méi)有其它限制，對(duì)于同一條對(duì)角線，可以作出無(wú)數(shù)個(gè)不同的平行四邊形.這就是說(shuō)一個(gè)已知的力可以分解成無(wú)數(shù)對(duì)不同的共點(diǎn)力，而不像力的合成那樣，一對(duì)已知力的合成只有一個(gè)確定的結(jié)果.一個(gè)力究竟該怎樣分解呢?(停頓)盡管力的分解沒(méi)有確定的結(jié)果，但在解決具體的物理問(wèn)題時(shí)，一般都按力的作用效果來(lái)分解.下面我們便來(lái)分析兩個(gè)實(shí)例
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