力的合成教案

1、3-4 力的合成一、教學(xué)目標(biāo)知識(shí)與技能: 1.理解合力、分力、力的合成、共點(diǎn)力的概念. 2.理解力的合成本質(zhì)上是從作用效果相等的角度進(jìn)行力的相互替代. 3.會(huì)用力的合成的平行四邊形定則進(jìn)行力的合成.過(guò)程與方法：利用實(shí)驗(yàn)，得出互成角度的兩個(gè)力的合成遵循平行四邊形定則情感態(tài)度與價(jià)值觀：培養(yǎng)學(xué)生分析解決問(wèn)題的能力、動(dòng)手操作能力、物理思維能力和科學(xué)探究中嚴(yán)謹(jǐn)、務(wù)實(shí)的精神和態(tài)度二、教學(xué)重難點(diǎn)重點(diǎn)：1.運(yùn)用平行四邊形定則求合力. 2.合力與分力的關(guān)系.難點(diǎn)：運(yùn)用等效替代思想理解合力概念。三、課時(shí)安排1課時(shí)四、教學(xué)器材細(xì)線若干、彈簧秤(2只)、橡皮筋(2條)、方木板(1塊)、三角板(2個(gè))、小車等五、教學(xué)設(shè)

2、計(jì)導(dǎo)入：1+1在什么情況下不等于2？（算錯(cuò)的情況） 今天，我們卻要證明，有時(shí)候在算對(duì)的情況下，1+1也不等于2新課教學(xué)演示：請(qǐng)兩個(gè)女同學(xué)把一桶水抬起，然后再讓一個(gè)男同學(xué)自己把水提起.F2FF1GG對(duì)兩次情況進(jìn)行受力分析， 不管是只有一個(gè)力F作用，還是有兩個(gè)力F1、F2共同作用，兩次對(duì)于水桶來(lái)說(shuō)，效果都是一樣的。也就是說(shuō)，F(xiàn)與“F1和F2”是等效的，我們可以用F替代F1和F2作用，也可以用F1和F2來(lái)替代F作用，效果一樣，此時(shí)，我們就可以稱F為F1和F2的合力，而F1、F2就成為F的分力一、合力與分力請(qǐng)同學(xué)們自己總結(jié)合力與分力的定義，教師加以指導(dǎo)。當(dāng)一個(gè)物體受到幾個(gè)力共同作用時(shí)，我們常?？梢郧蟪?/p>

3、這樣一個(gè)力，這個(gè)力的作用效果跟原來(lái)幾個(gè)力的作用效果相同，這個(gè)力就叫做那幾個(gè)力的合力，而那幾個(gè)力叫做這個(gè)力的分力。問(wèn)：合力與分力之間是什么樣的關(guān)系？（等效替代）例：一個(gè)人推動(dòng)一輛小汽車和幾個(gè)人一起推動(dòng)這兩小汽車，這一個(gè)人的力和這幾個(gè)人的力之間是不是合力與分力的關(guān)系？(強(qiáng)調(diào)“等效”)通過(guò)此例題，加深學(xué)生對(duì)“等效”的理解問(wèn)：合力與分力的大小有什么關(guān)系？是不是簡(jiǎn)單的代數(shù)和的關(guān)系？演示1：兩個(gè)彈簧秤互成角度地懸掛一個(gè)鉤碼，拉力分別為F1和F2；再用一個(gè)彈簧秤懸掛同一個(gè)鉤碼，拉力為F，證明：FF1+F2合力與分力之間到底有什么關(guān)系？這里就要牽扯到一個(gè)問(wèn)題：力的合成二、力的合成求幾個(gè)力的合力的過(guò)程叫做力的合

4、成.反過(guò)來(lái)，求一個(gè)力的分力叫力的分解。（下節(jié)課具體介紹）力的合成到底遵循什么樣的規(guī)律，我們可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)研究這個(gè)問(wèn)題。首先，應(yīng)該確定兩個(gè)分力的大小、方向；再確定合力的大小、方向；然后才能研究合力與兩個(gè)分力的大小、方向的關(guān)系。那么怎樣確定力的大小、方向呢？啟發(fā)學(xué)生回答：用彈簧秤測(cè)量分力的大小，力的方向沿細(xì)繩方向，請(qǐng)同學(xué)們利用桌子上提供的器材，設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，來(lái)探究求合力的方法。（力的作用效果分為兩種，其中運(yùn)動(dòng)狀態(tài)我們不好控制，所以一般情況下我們選擇通過(guò)形變來(lái)研究力）學(xué)生操作，教師加以指導(dǎo)。注：在使用彈簧秤測(cè)量力的大小時(shí)，首先，要觀察彈簧秤的零刻度及最小刻度，同時(shí)要注意彈簧秤的正確使用及正確的讀數(shù)方

5、法。拉動(dòng)橡皮筋時(shí)，要使兩只彈簧秤與木板平面平行。提示：（1）兩次橡皮筋的伸長(zhǎng)方向和長(zhǎng)度要相同。（2）怎樣確定力的大小、方向呢？引導(dǎo)學(xué)生回答：彈簧秤的讀數(shù)就是力的大小，細(xì)繩的方向就是力的方向。（3）如何在紙上完整的描述一個(gè)力？用力的圖示法將力的大小、方向表示出來(lái)。引導(dǎo)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理：1)用力的圖示法分別表示分力及合力：如圖所示，有向線段OA、OB、OC分別表示兩個(gè)分力及合力?，F(xiàn)在，請(qǐng)同學(xué)們用力的圖示法將自己測(cè)量的分力和合力分別表示出來(lái)。提問(wèn)：分力的大小分別等于多少？合力的大小等于多少？進(jìn)一步提問(wèn)：由此看來(lái)，互成角度的兩個(gè)力的合成，不能簡(jiǎn)單地利用代數(shù)方法相加減。那么合力與分力的大小、方向究

6、竟有什么關(guān)系呢？同學(xué)們仔細(xì)看看，O、A、C、B的位置關(guān)系有什么特點(diǎn)？(停頓20秒，引導(dǎo)同學(xué)猜出)O、A、C、B好像是一個(gè)平行四邊形的四個(gè)頂點(diǎn)。OC好像是這個(gè)平行四邊形的對(duì)角線。教師解說(shuō)：OC好像是這個(gè)平行四邊形的對(duì)角線，這畢竟是一種猜測(cè)，究竟OC是不是這個(gè)平行四邊形的對(duì)角線呢？我們可以以O(shè)A、OB為鄰邊作平行四邊形OACB，看平行四邊形的對(duì)角線與OC是否重合。2)用兩個(gè)三角板，以表示兩個(gè)分力的有向線段OA、OB為鄰邊，用虛線作平行四邊形OACB。(示范。強(qiáng)調(diào)鄰近，利用兩個(gè)三角板作平行四邊形。)現(xiàn)在請(qǐng)以O(shè)A、OB為鄰邊，作平行四邊形，并連接OA、OB之間的對(duì)角線。3)同學(xué)操作，教師指導(dǎo) 4)比較

7、平行四邊形的對(duì)角線和合力，發(fā)現(xiàn)對(duì)角線與合力很接近。 5)經(jīng)過(guò)前人們很多次的、精細(xì)的實(shí)驗(yàn)，最后確認(rèn)，對(duì)角線的長(zhǎng)度、方向，跟合力的大小、方向一致，即對(duì)角線與合力重合，也就是說(shuō)，對(duì)角線就表示F1、F2的合力。結(jié)論：求互成角度的兩個(gè)力的合力，不是簡(jiǎn)單地將兩個(gè)力相加減，而是用表示兩個(gè)力的有向線段為鄰邊作平行四邊形，這兩個(gè)鄰邊之間的對(duì)角線就表示合力的大小和方向。這就是平行四邊形定則。如圖所示。例：書上例題求兩個(gè)力的合力的方法：（1） 作圖法：作圖要規(guī)范、認(rèn)真，合力、分力標(biāo)度要一致，對(duì)角線要找準(zhǔn)。 兩個(gè)力的合成：從力的作用點(diǎn)作兩個(gè)共點(diǎn)力的圖示，然后以F1、F2為鄰邊作平行四邊形，對(duì)角線的長(zhǎng)度即為合力的大小，

8、對(duì)角線的方向即為合力的方向. 用直尺量出對(duì)角線的長(zhǎng)度，依據(jù)力的標(biāo)度折算出合力的大小，用量角器量出合力與其中一個(gè)力之間的夾角.（2） 計(jì)算法先依據(jù)平行四邊形定則畫出力的平行四邊形，然后依據(jù)數(shù)學(xué)公式（如余弦定理）算出對(duì)角線所表示的合力的大小和方向當(dāng)兩個(gè)力互相垂直時(shí)，如圖，有： F= tan=F2/F1.問(wèn)：合力F與兩個(gè)分力F1、F2的夾角有什么關(guān)系？演示：合力與分力關(guān)系模擬演示器，讓兩個(gè)力F1和F2之間的夾角由0°180°變化結(jié)論：（1）合力F隨的增大而減小. （2）當(dāng)=0°時(shí)，F(xiàn)有最大值Fmax=F1+F2，當(dāng)=180°時(shí)，F(xiàn)有最小值Fmin=F1-F2.

9、 （3）合力F既可以大于，也可以等于或小于原來(lái)的任意一個(gè)分力. 一般地|F1-F2|FF1+F2思考：如何求多個(gè)力的合力？ 引導(dǎo)學(xué)生分析：任何兩個(gè)力均可以用平行四邊形定則求出其合力，因此對(duì)多個(gè)力的合成，我們可以先求出任意兩個(gè)力的合力，再求這個(gè)合力跟第三個(gè)力的合力，直到把所有的力都合成進(jìn)去，最后得到的結(jié)果就是這些力的合力.三、共點(diǎn)力學(xué)生自學(xué)課本上有關(guān)共點(diǎn)力的知識(shí)，教師提示學(xué)生在閱讀的時(shí)候注意這樣幾個(gè)問(wèn)題： 1.什么樣的力是共點(diǎn)力？ 2.你認(rèn)為掌握共點(diǎn)力概念時(shí)應(yīng)該注意什么問(wèn)題？ 3.力的合成的平行四邊形定則有沒(méi)有適用條件，如果有，適用條件是什么？（一部分知識(shí)相對(duì)簡(jiǎn)單，可以通過(guò)學(xué)生自學(xué)，鍛煉學(xué)生的閱

10、讀能力和自學(xué)能力.）1.如果一個(gè)物體受到兩個(gè)或更多個(gè)力的作用，有些情況下這些力共同作用在同一個(gè)點(diǎn)上，或者雖然不是作用于同一個(gè)點(diǎn)上，但是他們的延長(zhǎng)線交于一點(diǎn)，這樣的一組力叫做共點(diǎn)力. 掌握共點(diǎn)力時(shí)，不僅要看這幾個(gè)力是不是作用于一個(gè)點(diǎn)，還要看它們的延長(zhǎng)線是不是交于一個(gè)點(diǎn).3.力的合成的平行四邊形定則只適用于共點(diǎn)力作用的情況.六、小結(jié)(1)互成角度的兩個(gè)力的合成，不是簡(jiǎn)單地利用代數(shù)方法相加減，而是遵循平行四邊形定則。即合力F的大小不僅取決于兩個(gè)分力F1、F2的大小，而且取決于兩個(gè)分力的夾角。 (2)對(duì)平行四邊形定則的認(rèn)識(shí)，是通過(guò)實(shí)驗(yàn)歸納法來(lái)完成的。實(shí)驗(yàn)歸納法的步驟是：提出問(wèn)題設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、獲取數(shù)據(jù)、進(jìn)行數(shù)據(jù)分析多次實(shí)驗(yàn)、歸納、總結(jié)得出結(jié)論。七、板書設(shè)計(jì)3-4 力的合成 1.合力與分力：一個(gè)力與幾個(gè)力產(chǎn)生了同樣的效果，可以用這一個(gè)力代替那幾個(gè)力，這一個(gè)力是那幾個(gè)力的合力，那幾個(gè)力是這一個(gè)力的分力. 2.力的合成：求幾個(gè)力的合力的過(guò)程叫做力的合成. （1）平行四邊形定則：求互成角度的兩個(gè)力的合力，可以用表示兩個(gè)力的有向線段為鄰邊作平行四邊形，這兩個(gè)鄰邊之間的對(duì)角線就表示合力的大小和方向 （2）合力F與F1及F2的夾角的關(guān)系： 合力F隨的增大而減小. 當(dāng)=0&