江苏省中小学教学研究室
柳絮池塘
《力的合成》导学案(新授课)2011-3-15 10:34:38
 

《力的合成》导学案(新授课

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课前导学

重点:探究求合力的方法 ——力的平行四边形定则并用它求共点力的合力

难点:1)合力和分力的等效替代关系(2探究求合力的方法

课堂突破

一、复述《曹冲称象》的故事并思考其中采用了什么方法?这种方法在物理学中有哪些应用?

F1

F

F

1

、探究力合成的运算法则

1.猜想:如图所示,两个孩子用力F1F2共同搭起一桶水,一个成年人用力F同样提起一桶水,那么F可以看作是F1F2的合力。F F1 F2 是什么关系呢?我们应该用什么方法寻找它们之间的关系呢?

2力的作用效果是什么?为了便于寻找合力和分力的关系,我们应采用那种效果?

 

2

3.探究时要注意的问题(探究教材P62上如图2所示实验)

问题1实验中分力F1F2和合力F相同的作用效果是什么?如何标记作用效果?

答:                                                     

问题2实验中,先用两个分力拉,还是先用一个力拉?

:                                   

问题3实验中需要记录哪些数据?

答:                                        

问题4如何测量分力F1F2和合力F的大小?

答:                                   

问题5如何记录分力F1F2和合力F的方向?

答:                                                    

问题6用什么方法便于寻找合力F与分力 F1 F2空间几何关系?

答:                                                       

问题7如何表述合力F 与分力 F1 F2空间几何关系?(建议把合力的箭头端分别与两个分力的箭头端连接)

答:                                                      

3.通过以上探究完成下列问题。

器材:

步骤:

 

 

 

 

 

数据处理及误差分析:

 

 

结论:

 

、实例探究

实例1(见教材P63上的例题)

解法一:作图法见教材

作图法应注意:

 

计算法:

 

 

 

计算法应注意:

 

实例2探究合力大小与分力夹角的关系

问题1当两个分力大小一定时,合力如何随分力夹角的变化而变化?

答:                                       

问题2当两个分力F1F2大小一定时,(1)什么情况下合力最大?(2)什么情况下合力最小?(3)合力的取值范围是什么?

答:(1         2               3              

问题3当两个力的夹角不变时,增大其中的一个分力,合力的大小是否一定增大?

答:                                         

自我检测

1互成角度的两个共点力,有关它们的合力和分力关系的下列说法中,正确的是(   

A合力的大小一定大于小的分力、小于大的分力.

3

B合力的大小随分力夹角的增大而增大.

C合力的大小一定大于任意一个分力.

D合力的大小可能大于大的分力,也可能小于小的分力.

2. 有同学利用如图3的装置来验证力的平行四边形定则:在竖直木板上铺有白纸,固定两个光滑的滑轮AB,将绳子打一个结点O,每个钩码的质量相等,当系统达到平衡时,根据钩码个数读出三根绳子的拉力TOATOBTOC,回答下列问题:改变钩码个数,能完成实验的是(     

A钩码的个数N1=N2=2N3=4   B钩码的个数N1=2N3=3N2=6 

C钩码的个数N1=N2=N3=4   D钩码的个数N1=3N2=4N3=5

3两个大小相等的共点力F1F2,当它们间的夹角为90笆焙狭Υ笮∥?/SPAN>20N,则当它们间夹角为120笆保狭Φ拇笮∥嗌伲?SPAN lang=EN-US>

附答案

一、等效替代、总电阻代替分电阻等

二、课堂突破:

问题1.  橡皮条沿同一方向伸长相同的长度 、将拉伸后橡皮条末端O的位置描在木板上的白纸上

2. 先用两个分力拉。如果先用一个力拉,再用两个力拉很难做到使橡皮筋沿同一方向伸长相同的长度

3. F1大小和方向、F2大小和方向、F大小和方向

4. 由弹簧测力计直接读出

5. F1F2和合力F的方向沿着拉线的方向,分别把F1F2和合力F的拉线方向描在木板上的白纸上

6. O点为作用点作出合力F 与分力F1 F2的图示

7. 以表示分力F1 F2的线段为邻边作平行四边形,两个邻边之间的对角线就代表合力F的大小和方向

三、实例探究:

实例1计算法: 750.853?/SPAN>

实例2问题1合力随分力夹角的增大而减小

21)两个力的方向相同  2)两个力的方向相反  3 F F1+F2

4

3不一定

当θ>90笆保?/SPAN>F2增大,如图4所示其合力的大小变化比较复杂。

0?/SPAN><θ<90笆保狭λ孀牌渲幸桓隽Φ脑龃蠖龃蟆?/SPAN>

自我检测

1.  D合力的大小可能大于大的分力,也可能小于小的分力

2CD 实验中TOATOB的方向不可能相同,A错。TOC的大小超出了TOATOB合力的范围B错。

3  N

θ

F1

F2

F

F

5

根据   可知 F1F2大小为  N

当它们间夹角为120笆保缤?/SPAN>5所示合力大小为 = N

 

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