物理觀念:了解合力的含義,會舉例說明什么是力的合成;了解同一直線上二力合成的方法,會確定大小和方向;會根據(jù)合力與一個分力確定另一個分力的大小和方向。
科學(xué)思維:通過總結(jié)合力概念的過程,養(yǎng)成初步的分析概括能力;通過觀察、實(shí)驗(yàn)總結(jié)同一直線上二力合成的方法,初步認(rèn)識等效替代法,體會信息處理方法。
科學(xué)探究:利用等效替代法探究同一直線上相同方向和相反方向的二力合成。
科學(xué)態(tài)度與責(zé)任:通過合力的一些事例和實(shí)際的實(shí)驗(yàn)操作,體會到團(tuán)結(jié)合作、交流互助的重要性;培養(yǎng)實(shí)事求是、尊重自然規(guī)律的科學(xué)態(tài)度。
教學(xué)重難點(diǎn)
教學(xué)重點(diǎn):合力、分力的含義;同一直線上相同方向和相反方向的二力合成。
教學(xué)難點(diǎn):利用等效替代法探究同一直線上的二力合成。
教學(xué)準(zhǔn)備
教師準(zhǔn)備:教學(xué)課件。
學(xué)生準(zhǔn)備:彈簧測力計、橡皮筋、白紙、圖釘、木板、細(xì)繩。
教學(xué)過程
板書設(shè)計
第4節(jié) 同一直線上二力的合成
1.合力:幾個力共同作用在一個物體上,它們的作用效果可以用一個力來代替,這個力叫那幾個力的合力。
2.力的合成:已知作用在一個物體上的幾個力的大小和方向,求合力的大小和方向。
3.同一直線上二力合成規(guī)律
(1)同向
大小:F=F1+F2
方向:同兩力方向
(2)反向
大小:F=F1-F2(F1>F2)
方向:同較大力(F1)
作業(yè)設(shè)計
查閱資料,了解不在同一直線上的力的合成規(guī)律,嘗試制作一個斜拉橋模型。
教學(xué)反思
情境化教學(xué)。充分結(jié)合學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn),有目的地創(chuàng)設(shè)生動具體的情境,引導(dǎo)學(xué)生從經(jīng)驗(yàn)中概括、提煉事物的共同屬性,抽象事物的本質(zhì)特征,實(shí)現(xiàn)從經(jīng)驗(yàn)常識向物理概念轉(zhuǎn)變;以新奇的現(xiàn)象激發(fā)學(xué)生的興趣,通過認(rèn)知沖突引發(fā)學(xué)生深入思考,進(jìn)而引導(dǎo)學(xué)生從生活走向物理、從物理走向社會。突出問題教學(xué)。有意識地創(chuàng)設(shè)問題情境,引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、提出問題,促進(jìn)學(xué)生主動學(xué)習(xí),不斷增強(qiáng)學(xué)生運(yùn)用物理知識解決實(shí)際問題的意識和能力。注重“做中學(xué)”“用中學(xué)”。通過活動幫助學(xué)生學(xué)習(xí)和運(yùn)用知識,提升學(xué)生的操作技能與探究能力。
教學(xué)環(huán)節(jié)
設(shè)計意圖
一、創(chuàng)設(shè)情境 導(dǎo)入新課
播放視頻“屎殼郎推糞球”和“拔河比賽視頻”,分工合作很重要,在日常生活中我們經(jīng)常遇到這樣的情況,當(dāng)一個人用力推一個物體或者提起一個物體時如果力氣不夠,這時再過來一個人幫忙則往往會達(dá)到目的,但是如果換一個力氣比較大的人,他一個人也可以達(dá)到目的。這時我們就說后一個人經(jīng)過努力達(dá)到的效果與前兩個人相同,今天我們就來研究“同一直線上的二力合成”。
通過有趣的視頻引入課題,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣
二、新課講解 探究新知
探究點(diǎn)一 合力與分力
請同學(xué)們列舉生活中的實(shí)例說明一個人用力作用的效果與兩個人或多個人共同用力作用而產(chǎn)生的效果相同。
學(xué)生討論并舉例:
1.兩個小孩共同努力可以提起一桶水,一個大人就可以提起來。
2.一個人拉一輛車?yán)粍?再有一個人在后邊推就可以把車推動,如果一個力氣大的人一個人就可以拉動。
3.一根木頭一人扛起來比較費(fèi)勁,如果兩個人一人扛一頭則可以比較輕松扛起來,但效果是相同的。
以上同學(xué)們列舉的實(shí)例說明多個人力的作用效果和一個人的力的作用效果是等效的,在物理學(xué)中我們稱為等效替代。
課件展示部分圖片
通過生活中的實(shí)例引入合力和分力的概念,從生活中走向物理
教師:甲、乙或丙、丁有哪些相同?又有哪些不同?
學(xué)生:力的作用效果相同,第一次有兩個力作用在物體上,第二次有一個力作用在物體上。
教師:能用這一個力代替那兩個力嗎?
學(xué)生:能。
教師:F3的作用效果與F1和F2共同的作用效果相同。我們稱F1、F2這兩個力叫分力,F3叫這兩個力的合力。請同學(xué)自學(xué)課本了解什么是合力,什么是分力。
學(xué)生回答后,播放視頻“合力與分力”,進(jìn)一步認(rèn)識合力與分力。
課件展示:如果一個力產(chǎn)生的效果跟幾個力共同作用的效果相同,這個力就叫作那幾個力的合力。那幾個力叫作這一個力的分力。合力的定義運(yùn)用了“等效”的思想。
點(diǎn)撥:(1)“幾個力”必須是同時作用在同一個物體上的力。
(2)合力并不是真實(shí)存在的力,是為研究方便假想的力。
(3)合力的實(shí)質(zhì)是“等效力”,它可以代替那幾個力。
探究點(diǎn)二 探究同一直線上的二力合成
提出問題:課件展示圖片兩種情況下合力的大小與各個分力的大小之間存在什么樣的關(guān)系呢?合力的方向是怎樣的?
(一)探究同一直線上同方向二力的合成
1.小組合作學(xué)習(xí):
(1)如何使合力與分力的作用效果相同?實(shí)驗(yàn)中怎樣實(shí)現(xiàn)?
(2)你能否用限定的器材來設(shè)計探究的方案?(彈簧測力計、橡皮筋等)
(3)作用在同一物體上的兩個力共線有幾種作用方式?
小組進(jìn)行展示:
各小組讓橡皮筋分別在相同方向兩個力作用下伸長到相同的長度,分別記錄兩次中兩個力的大小和方向,然后用一個力將橡皮筋拉伸到相同長度,記錄力的大小和方向。
2.實(shí)驗(yàn)步驟:
(1)先把白紙用圖釘固定在水平木板上,將橡皮筋一端固定,另一端與小圓環(huán)相連,如圖所示。
自主學(xué)習(xí),體現(xiàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)主體地位
提出問題,激發(fā)探究欲望
小組合作學(xué)習(xí),培養(yǎng)團(tuán)隊合作意識
學(xué)生分組實(shí)驗(yàn),記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),小組展示,為學(xué)生提供展示交流的舞臺,體現(xiàn)學(xué)生是學(xué)習(xí)主體
(2)把兩個彈簧測力計分別通過細(xì)繩與小圓環(huán)相連后,用適當(dāng)?shù)牧Τ粋€方向?qū)⑾鹌そ罾侥骋晃恢肙,在白紙上記下O的位置并將兩個力的大小記錄在表中。
(3)換用一個彈簧測力計將橡皮筋朝同一個方向也拉到O點(diǎn),記錄下彈簧測力計的拉力大小并填入表中。
力
F1
F2
F
大小/N
方向
提醒學(xué)生注意:實(shí)驗(yàn)中兩個拉動橡皮筋的力的方向不要產(chǎn)生夾角,應(yīng)保持在同一直線上,并且保持彈簧測力計拉桿與木板平行,觀察時不僅要注意觀察記錄合力的大小,也要注意觀察記錄合力的方向。
(二)探究同一直線上反方向二力的合成
學(xué)生按圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究
(1)用兩個彈簧測力計沿相反方向拉橡皮筋使圓環(huán)到達(dá)O'點(diǎn),記下O'點(diǎn)的位置和兩個拉力F1'和F2'的大小和方向。
(2)用一個彈簧測力計對橡皮筋的圓環(huán)施加一個力F',也讓橡皮筋的圓環(huán)被拉伸到O'點(diǎn)。
力
F1'
F2'
F'
大小/N
方向
實(shí)驗(yàn)完成后,小組進(jìn)行展示,其他小組補(bǔ)充完善。
小組1:沿同一直線作用的兩個方向相同的力,其合力方向不變,大小等于這兩個力的大小之和。
小組2:沿同一直線作用的兩個方向相反的力,其合力方向與較大的那個力方向相同,大小等于這兩個力的大小之差。
歸納總結(jié)(課件展示)
方向相同時,大小:F合=F1+F2 方向:與兩個力方向相同
方向相反時,大小:F合=F大-F小 方向:與較大力方向相同
小組合作解決以下問題:
1.下列說法正確嗎?如果錯誤請說明原因。
(1)在同一直線上,兩個力的合力一定大于其中的任何一個分力。
不一定,兩個力方向相反時,合力可以小于其中任何一個力。
(2)在同一直線上,兩個力的合力一定小于其中的任何一個分力。
不一定,兩個力方向相同時,合力大于其中任何一個力。
(3)在同一直線上,兩個力的合力小于或等于這兩個力的大小之和。
正確。
2.作用在一個物體上同一直線的兩個力分別為8 N和3 N,那么它們的合力是多少?
合力可能為11 N或5 N。
3.在平直公路上勻速運(yùn)動的汽車,受到的合力是多少?
合力為0 N。
4.曲線運(yùn)動的物體,合力可能為零嗎?
合力一定不為零,物體處于非平衡狀態(tài)。
5.一個人用300 N的力豎直向上提起一個重250 N的物體,該物體受到的合力是多大?方向怎樣?
合力為50 N,方向豎直向上。
總結(jié)歸納:力與運(yùn)動的關(guān)系(課件展示)
學(xué)以致用,用所學(xué)知識解決問題
三、歸納概括 課堂小結(jié)
1.幾個力共同作用在一個物體上時,它們共同作用的效果可以用一個力來代替,這個力就稱為那幾個力的合力。如果已知幾個力的大小和方向,求合力的大小和方向,稱為力的合成。
2.同一直線上,方向相同的兩個力的合力的大小等于這兩個力的大小之和,合力的方向跟這兩個力的方向相同。
3.同一直線上,方向相反的兩個力的合力的大小等于這兩個力的大小之差,合力的方向跟較大的那個力相同。
培養(yǎng)學(xué)生歸納總結(jié)的意識和能力

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