2012高考总复习物理教学案第05讲

2012高考总复习物理教学案第05讲内容摘要：

1、【力的合成 及分解】 力的合成 及力的分解一、教学目标1利用实验归纳法，得出互成角度的两个力的合成遵循平行四边形定则，并能初步运用平行四边形定则求合力。 2培养动手操作能力、物理思维能力和科学态度。 二、重点与难点分析通过探索性实验，归纳出互成角度的两个力的合成遵循平行四边形定则。 三、教学器材教师用器材：平行四边形定则实验器、钩码(12 个)、细线若干、弹簧秤(3只)、橡皮筋(3 条)、方木板(1 块)、平行四边形定则演示器(2 个)、投影(1 套)、微机(1 套)、三角板(2 个)。 学生用器材 30 套，每套包括：方木板(1 块)、弹簧秤(2 个)、橡皮筋(1 条)、8 开白纸(1 张)、50线 2、(1 根)、图钉(1 个)、有刻度的三角板(2 个)、记号笔(1 支)、大铁夹(1 个)。 四、主要教学过程1引入教学复习与提问在初中，我们学过“一个力产生的效果，与两个力共同作用产生的效果相同，这个力就叫做那两个力的合力，求两个力的合力叫做二力的合成。 提问：已知同一直线上的两个力 2的大小分别为 2N、3N，如果 2的方向相同，那以它们的合力大小是多少。 合力沿什么方向。 引导回答：5N，方向与 2的方向相同。 进一步提问：如果 2的方向相反，那么它们的合力大小是多少。 合力沿什么方向。 (1N，方向与较大的那个力的方向相同。 )(板书)同一直线上两个力的合力，与两个力的大小、方向两个因素有关。 并讲述这就 3、是初中所学的“同一直线上二力的合成。 ”(投影 1)在现实生活中，有这样的例子：两位同学沿不同方向共同用力提住一袋土石，解放军战士一人也能提住同一袋土石。 (演示 1)将橡皮筋一端固定在 M 点，用互成角度的两个力 2共同作用，将橡皮筋的另一端拉到 O 点；如果我们只用一个力，也可以将橡皮筋的另一端拉到 图 1、图 2 所示。 一个力 F 产生的效果，与两个力 2共同作用产生的效果相同，这个力F 就叫做那两个力 2的合力，而那两个力 2就叫这个力 F 的分力。 求 2两个力的合力 F，也叫做二力的合成。 如图 3 所示。 与初中的二力合成不同的是，F 1、F 2不在同一直线上，而是互成角度。 这节课我们就来 4、研究互成角度的两个力的合成(板书：15 力的合成)过渡同一直线上两个力的合力，跟两个力的大小、方向两个因素有关。 那么，(板书)互成角度的两个力的合力跟两个力的哪些因素有关呢。 2新课教学提问：互成角度的两个力的合力与分力的大小、方向是否有关。 如果有关，又有什么样的关系。 我们通过实验来研究这个问题。 首先，应该确定两个分力的大小、方向；再确定合力的大小、方向；然后才能研究合力与两个分力的大小、方向的关系。 那么怎样确定两个分力 2的大小、方向呢。 启发学生回答：用弹簧秤测量分力的大小，分力的方向分别沿细绳方向，即沿所标明的虚线方向。 讲解弹簧秤的使用在使用弹簧秤测量力的大小时，首先，要观察弹簧秤的零刻度及 5、最小刻度，同时要注意弹簧秤的正确使用及正确的读数方法。 ：(边演示边讲解两人如何分工合作)一位同学用两只弹簧秤分别钩挂细绳套，同时用力互成角度地沿规定的方向拉橡皮筋，使橡皮筋的另一端伸长到 O 点；另一位同学用记号笔分别在相应位置记下两个弹簧秤的读数。 这就是分力的大小。 注意：拉动橡皮筋时，要使两只弹簧秤与木板平面平行。 现在，请同学们观察 M 点有没有固定橡皮筋，规定的方向是不是明确，记录用的油笔有没有。 用铁夹子将木板固定在桌上。 都准备好之后，左边同学拉橡皮筋，右边同学读数并记录数据，测量两个分力的大小，测量完之后请举手。 指导学生进行分组实验提问：怎样确定合力 F 的大小、方向呢。 引导学生回答：用 6、一只弹簧秤通过细绳套也把橡皮筋拉到位置 O，弹簧秤的读数就是合力的大小，细绳的方向就是合力的方向。 确定合力的大小和方向：一位同学用一只弹簧秤通过细绳套也把橡皮筋拉到位置 O，另一位同学用记号笔记下细绳的方向，并在相应位置记下弹簧秤的读数。 这就是合力的方向、大小。 注意前后两次实验 O 点应该重合。 现在，请右边同学拉橡皮筋，左边同学读数并记录数据，确定合力的大小和方向。 视察学生实验情况到此为止，我们已经确定了两个分力以及它们的合力的大小、方向。 为了弄清楚两个力的合力与分力的大小、方向的关系，我们可以用力的图示法形象地将分力和合力的大小、方向表示出来。 数据处理1)用力的图示法分别表示分力及合力：选择 7、适当的标准长度(3的线段表示 1N 力)，利用三角板，从 O 点开始，用力的图示法分别表示两个分力及合力的大小、方向。 注意标准长度要一致。 如图所示，有向线段 B、别表示两个分力及合力。 ，请同学们用力的图示法将自己测量的分力和合力分别表示出来。 提问：分力的大小分别等于多少。 合力的大小等于多少。 进一步提问：由此看来，互成角度的两个力的合成，不能简单地利用代数方法相加减。 那么合力与分力的大小、方向究竟有什么关系呢。 同学们仔细看看，O、A、C、B 的位置关系有什么特点。 (停顿 20 秒，引导同学猜出)O、A、C、B 好像是一个平行四边形的四个顶点。 像是这个平行四边形的对角线。 教师解说：像是这个平行四边 8、形的对角线，这毕竟是一种猜测，究竟不是这个平行四边形的对角线呢。 我们可以以 B 为邻边作平行四边形 平行四边形的对角线与 否重合。 2)用两个三角板，以表示两个分力的有向线段 B 为邻边，用虚线作平行四边形 示范。 强调邻近，利用两个三角板作平行四边形。 )现在请同学们以自己所得的 B 为邻边，作平行四边形，并连接B 之间的对角线。 3)同学操作，教师指导，选出典型，投影讲评。 4)比较平行四边形的对角线和合力，发现对角线与合力很接近。 5)四组同学所得结果都是结论 4)，教师所得实验结果也是结论 4)，那么结论 4)是不是普遍的呢。 6)经过前人们很多次的、精细的实验，最后确认，对角线的长度、方向，跟合力 9、的大小、方向一致，即对角线与合力重合，也就是说，对角线就表示 2的合力。 ，不是简单地将两个力相加减，而是(可以)用表示两个力的有向线段为邻边作平行四边形，这两个邻边之间的对角线就表示合力的大小和方向。 这就是平行四边形定则。 如图 5 所示。 提问：有没有同学实验结果是对角线与合力相距比较远。 有这种情况很正常，一个规律的得出，是由很多人在很长时间里，进行了许多次实验，才能总结出来，并要经得起实践检验。 因此，一个规律，并不是通过一次实验就能得到的。 如果有同学实验结果是对角线与合力相距比较远，不要着急，课下我们一起来看看问题出在哪里。 现在我们就用平行四边形定则来求互成角度的两个力的合力。 3练习(略)4小 10、结(1)互成角度的两个力的合成，不是简单地利用代数方法相加减，而是遵循平行四边形定则。 即合力 F 的大小不仅取决于两个分力 2的大小，而且取决于两个分力的夹角。 现在，就来观察一下合力与分力大小、方向的关系的动态情景。 电脑演示合力 F 与两个分力 2的大小的关系；合力 F 与两个分力 2的夹角的关系；学生思考如果两个分力的大小分别为 2，两个分力之间的夹角为，当 =0时，它们的合力等于多少。 当 =180时，它们的合力又等于多少。 (2)对平行四边形定则的认识，是通过实验归纳法来完成的。 实验归纳法的步骤是：提出问题设计实验、进行实验、获取数据、进行数据分析多次实验、归纳、总结得出结论。 5作业如图 6 11、 所示，有 12 个质量相同的钩码，如图挂放。 B 的夹角为什么等于 90。 教学说明力的合成这一节课，我们一改传统教学中的“验证性”实验教学方式，采用“探索性”实验教学。 让学生在自己原有“同一直线上两个力的合成”的知识基础上，通过“猜测、实验、归纳、总结”的完整过程，自己得出“不在同一直线上的两个力的合成”所遵循的“平行四边形定则”。 与此同时，为了提高学生的学习品质，我们还提出了方法目标和德育目标。 让学生在建立“平行四边形定则”的过程中，体会到“实验归纳法”的一般原则。 力的分解一、教学目标：1、理解力的分解和分力的概念2、理解力的分解是力的合成的逆运算，会用作图法求分力，会用直角三角形的知识计算 12、分力。 二、教学重点：理解力的分解是力的合成的逆运算，利用平行四边形进行力的分解。 三、教学难点：如何判定力的作用效果及分力之间的确定四、教学用具：有关知识的投影片五、教学方法：实验法、类推法六、教学步骤：（一）导入新课在已知分力求合力时，可按平行四边形法则，惟一地求出平行四边形对角线所对应的合力。 而在已知某力，将它分解为两个分力时，按平行四边形法则却可以有无数组解。 但具体到实际当中如何分解呢。 我们这节课就来学习力的分解。 （二）新课教学：1、请同学阅读课本，回答：（1）什么是分力。 什么是力的分解。 （2）为什么说力的分解是力的合成的逆运算。 ：某一个力F，可用F 1和F 2来代替，那这两个力叫一个已知 13、力的分力叫力的分解。 力的分解是力的合成的逆运算（因为分力的合力就是原来被分解的那个力），当然应该遵循平行四边形定则。 老师总结：分力与合力是在相同作用效果的前提下才能相互替换，所以在分解某力时，其各个分力必须有各自的实际效果，比如：形变效果，在这个意义上讲，力的分解是唯一的。 例1：放在水平面上的物体受一个斜向上方的拉力F，这个力与水平面成角。 分析：（1）力么副的两个分力就在水平方向和竖直方向上。 （2）方向确定，根据平行四边形定则，分解就是唯一的。 （3）如图所示分解F 1F 2=体放在斜面上，那物体受的重力产生有什么样的效果。 由学生分析：（1）不能下落。 在垂直于斜面方向产生紧压斜面的力的作用效果；在沿斜面方向上使物体产生沿斜面向下滑动的效果。 （2）两分力方向确定了，分解是唯一的。 （3）G 1= G 2=固性训练（出示投影片）（1）如果图甲，小球挂在墙上，绳与墙的夹角为，绳对球的拉力以分解为哪两个方向的里来代替F。 （2）如图乙，如果这个小球处于静止状态，重力何分解重力G。 师生共评（1）a：球靠在墙上处于静止状态，拉力产生向上提拉小球的效。