高一物理教案：《力的合成》教學(xué)設(shè)計（二）(3)
來源：網(wǎng)絡(luò)整理 2018-11-23 11:55:08
3．設(shè)計方案，促進(jìn)合作
請同學(xué)們利用桌子上的實驗器材，設(shè)計方案，探究分力與合力之間的運算法則。若提供的實驗器材不能滿足你的設(shè)計要求，可報告教師。
每一小組在設(shè)計方案的過程中，思考以下幾個問題：
(1)用什么方法找出分力F1、F2及合力F；
(2)怎樣使分力F1、F2的作用效果與合力F的作用效果相同？
(3)實驗過程中需要記錄哪些實驗數(shù)據(jù)？怎樣可以直觀簡潔的同時描述力的大小和方向？
各小組分別討論，經(jīng)互相補充和完善后，形成探究方案。
經(jīng)實驗可得到F1、F2及F的圖示如圖3所示。
4．啟發(fā)思考，民主互動
觀察圖3中F1、F2及F的大小和方向，并猜想F1、F2之和與F之間可能遵守什么規(guī)律？
部分同學(xué)的猜想可能不著邊際，還有一部分同學(xué)感到問題棘手，不知道解決問題的突破口在哪里。此時，教師參與學(xué)生的猜想和討論，可以以自言自語的方式給學(xué)生一些提示：“在學(xué)習(xí)平面幾何時，可以利用添加輔助線的方法，重新構(gòu)建幾何圖形，使得已知量和未知量之間建立聯(lián)系。我們能否通過添加輔助線的方法構(gòu)成一些簡單圖形如三角形、四邊形等，使得F1、F2與F之間建立某種聯(lián)系？”在老師的引導(dǎo)下，利用添加輔助線的方法，學(xué)生可能形成如下的探究方案：
方案1：如圖4所示，過F1和F2的末端A、B作力F的方向OE的垂線交OE于C、D兩點，則OC+ OD即為合力F的大小。
方案2：如圖5所示，用虛線連接F1和F的末端A、E，則AOE就構(gòu)成一個三角形，F(xiàn)1、F2和F三個物理量之中已有兩個量在構(gòu)成的三角形中，但分力F2與三角形之間還沒有聯(lián)系，僅連接AE還不能解決問題。
方案3：和方案2類似，用虛線連接F2和F的末端B、E，BOE就構(gòu)成一個三角形，要想知道F1、F2和F之間的關(guān)系，則需確定BE與F1之間的聯(lián)系或者確定AE與F2之間的聯(lián)系。另外，有的小組將A、B相連，AOB構(gòu)成一個三角形；有的將A、E相連，B、E相連，AOBE構(gòu)成一個四邊形等等。
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