粤教版高中物理必修一　3.3 力的等效和替换-教案

力的等效和替换 【教学目标】 1．知识与技能 （1）了解力的图示法，区别力的图示和力的示意图。 （2）理解力的合成与分解本质上是从作用效果相等的角度进行力的相互替代。 2．过程与方法 （1）在实验过程中学会探究合力与分力的关系。 （2）在制作示力的合成与分解示教仪的过程中，进一步理解合力与分力的关系。 3．情感态度与价值观 通过力的等效替代，使学生领略跨学科知识结合的奇妙，同时领会科学探究中严谨、务实的精神和态度。 【教学重点】 探究合力与分力的关系。 【教学难点】 探究合力与分力的关系。 【教学准备】 弹簧秤、刻度尺等。 【课时安排】 1课时 【教学过程】 [引入新课] 师：通常物体都会受到多个力的作用，许多情况下这些力的作用可以与某个力作用产生同样的效果。例如，一辆小汽车陷进了泥坑，需要十几个人连推带拉才能把它从泥坑中拉出来，如果用另一辆汽车用绳子牵一下，就可以把它从泥坑中拉出来，这时一辆汽车的牵引和十几个人的作用力是怎能样的关系呢？ 生：是等效的。 师：人们在实践中认识到了力的等效性，逐步找到了力之间相互等效替代的规律，今天我们就要来共同探讨一个新的课题——力的等效和替代。 [新课教学] 1．力的等效 教师介绍马德堡半球实验：1654年，在德国的马德堡市，有人做了一个轰动一时的实验。在实验中，把两个空心铜制半球合在一起，抽去球中的空气后，用两支马队向相反方向拉这两个半球。结果，当两支马队各增加到8匹马时，才将它们拉开。这就是著名的马德堡半球实验。 师：如果用两头大象来代替两支马队，这两个半球也能被拉开。这说明了什么？ 生：说明了从力的作用效果上看，一头大象的拉力与8匹马的拉力是相同的。 讨论与交流 两个小孩共同提起一桶水和一个大人单独提起一桶水，效果相同吗？ 参考答案：相同。 2．力的替代 师：已知同一直线上的两个力F1、F2的大小分别为2N、3N，如果F1、F2的方向相同，那以它们的合力大小是多少？合力沿什么方向？ 生：5N，方向与F1、F2的方向相同。 师：如果F1、F2的方向相反，那么它们的合力大小是多少？合力沿什么方向？ 生：1N，方向与较大的那个力的方向相同。 师：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。这就是初中所学的“同一直线上二力的合成。”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