高中物理人教版相互作用力的合成-

學(xué)習(xí)目標(biāo)1、知識與能力：①使學(xué)生從力的等效性理解合力與分力的概念,知道什么是力的合成.②理解兩個互成角度的共點力的合成遵循平行四邊形定則．2、過程與方法：

①經(jīng)歷科學(xué)探究的過程:提出猜想、實驗驗證、歸納總結(jié).②用實驗探究力的合成法則“平行四邊形定則”3、情感.態(tài)度與價值觀：①感悟科學(xué)探究的方法與要素，提高科學(xué)探究的素養(yǎng)②激發(fā)對科學(xué)探究的熱情，體驗探究成功后的喜悅之情1、準(zhǔn)確表示力的方法2、力的作用效果力的圖示改變物體形狀、改變物體的運動狀態(tài)復(fù)習(xí)鞏固1+1在什么情況下不等于2？在算錯的情況下不等于2通過這節(jié)課學(xué)習(xí)我們可以知道：即使在算正確的情況下也不等于2引入新課等效替代效果相同觀察觀察一個力的作用效果與兩個或更多力的作用效果相同等效以前我們在小學(xué)課本哪里也用過“等效”思想曹沖稱象力的合成一、幾個概念合力分力一個力作用效果相同幾個力1、合力與分力：如果一個力產(chǎn)生的效果跟幾個力共同產(chǎn)生的效果相同，這個力叫做那幾個力的合力。原來的幾個力叫做分力。求幾個力的合力的過程或方法，叫做力的合成說明：在實際問題中，就可以用這個力來代替那幾個力，這就是力的等效代替。而不是物體又多受了一個合力。2、力的合成：說明：力的合成就是找一個力去替代幾個已知力，而不改變其作用效果

如果一個物體受兩個或多個力作用，這些力都作用在物體上的同一點，或者雖不作用在同一點上，但它們的延長線相交于同一點，這幾個力叫做共點力。F1F2F33、共點力：問題與猜想一個合力與兩個或者更多個具有相同效果的分力，它們大小有何關(guān)系呢？1、同一直線上力的合成（回顧初中知識）（1）兩個分力方向相同二、探究力的合成的方法F1F2F=F1+F2F的作用效果與F1、F2的作用效果相同，F(xiàn)與F1、F2的方向相同F(xiàn)1、F2的合力為F=F1+F21、同一直線上力的合成（回顧初中知識）（1）兩個分力方向相同二、探究力的合成的方法（2）兩個分力方向相反1、同一直線上力的合成（回顧初中知識）二、探究力的合成的方法F1F2FF的作用效果與F1、F2的作用效果相同，F(xiàn)與F2的方向相同。F1、F2的合力為F=F2-F1（2）兩個分力方向相反1、同一直線上力的合成（回顧初中知識）二、探究力的合成的方法方向在同一直線上的幾個力的合成運算使用直接加減的方法同向相加反向相減問題?若兩個分力的方向不在同一直線上呢?

小結(jié)：力的合成規(guī)律：2、互成角度的力的合成不在一條直線上的二力的合力的大小還等于兩分力大小之和或之差嗎？想一想F=GF1F2F與F1、F2是什么關(guān)系呢？要研究它們之間的關(guān)系，就很有必要將合力與分力的大小和方向一同表示出來，那么用什么形式來表示力的大小和方向？力的圖示F1F2F=GF問題預(yù)設(shè)：這是一個什么樣的四邊形？是否是平行四邊形呢？你們希望它們是一個什么四邊形？為什么？“自然界是簡單的，自然界的規(guī)律也是簡單的?！蔽覀兡芊窠梃b這種伽利略“簡單”的思想呢？兩個共點力的大小一定時，兩個分力的夾角大小與合力大小的滿足什么樣的關(guān)系呢?說得好！接著同學(xué)們就帶著下面的問題，利用桌面上的儀器進(jìn)行合力與分力規(guī)律的探究。試驗探究F1F2o探究實驗前要明確：1、實驗的目的是什么？2、實驗依據(jù)的原理是什么？探究分力與合力的關(guān)系，尋找求合力的方法。合力的作用效果與幾個分力共同作用的效果相同。力的作用效果有幾種？你準(zhǔn)備采用哪一種？又如何保證它們等效？猜想：一個力與合成它的兩個力的哪些因素有關(guān)？1、與這兩個力的大小有關(guān)2、與這兩個力的方向有關(guān)3、與這兩個力的大小和方向都有關(guān)想一想你能否設(shè)計一個實驗來探究兩個已知力與它們合力的關(guān)系？根據(jù)所給器材討論并設(shè)計實驗方案方案一：兩個彈簧秤、橡皮條、細(xì)繩方案二：鉤碼、兩個彈簧秤、細(xì)繩F1F2F1F2⑴FF⑵力的合成實驗一我們需要研究的是：

合力F與分力F1、F2有什么關(guān)系？同學(xué)們在操作時時要注意下面幾個問題:1.幾個力的方向是沿著拉線方向的，因此要把拉線的方向描在木板的白紙上。2.幾個力的大小由彈簧秤讀出，用力的圖示法在紙上畫出表示幾個力的箭頭。3.怎樣表述合力的大小、方向與分力的大小、方向的關(guān)系？建議用虛線把合力的箭頭端分別與兩個分力的箭頭端連接，也許能夠得到啟示。4.得出你的結(jié)論后，改變F1和F2的大小和方向，重做上述實驗，看看結(jié)論是否相同。2、怎樣記錄合力F與分力F1F2的大小和方向？FF1F2問題：1、怎樣保證F與F1F2效果相同？1、如何確定兩個分力的大小和方向？器材有：方木板、白紙、彈簧秤（兩個）、橡皮筋、細(xì)繩、三角板、刻度尺、圖釘過程：用兩組勾碼互成角度拉橡皮條到結(jié)點，再改用一組勾碼拉橡皮條到同一結(jié)點。2、將這三個力的圖示起端點畫在一起，再將它們的箭頭端點用虛線連接起來，看看圖形像四邊形？怎么樣來檢驗它是平行四邊形？3、代表分力的有向線段都處在平行四邊形中的什么位置？是一組對邊還是一組鄰邊？4、代表合力的有向線段處于平行四邊形中的什么具體位置？5、改變分力的大小和方向，多做兩次，結(jié)果一樣嗎？你能得出什么結(jié)論？★猜想：

１、直接進(jìn)行數(shù)值加減？２、合力的大小比每個分力大小都大？３、合力大小等于兩分力大小之和？４、合力大小小于兩分力大小之和？５、合力與分力遵循一定規(guī)則？學(xué)生分組實驗？實驗設(shè)計O水平木板白紙圖釘橡皮筋細(xì)繩套彈簧秤結(jié)點彈簧秤的使用：1、使用前檢查彈簧秤指針是否指零。2、把兩只彈簧秤對拉，看示數(shù)是否相同。3、觀察最大量程和最小刻度，使用時不要超過最大量程。4、讀數(shù)時視線要與刻線垂直。5、拉動時，彈簧秤要與木板平行。實驗參考步驟：1、用兩只彈簧秤分別鉤住細(xì)繩套互成角度地拉橡皮條，使橡皮條的結(jié)點伸長到某一位置O，用鉛筆描下O點的位置和兩條細(xì)繩的方向，并記錄彈簧秤的讀數(shù)F1、F2。2、按選定的標(biāo)度作出力F1、F2的圖示。3、只用一只彈簧秤通過細(xì)繩套把橡皮條的結(jié)點拉到同樣的位置O點，在圖上記下細(xì)繩的方向并記錄彈簧秤的讀數(shù)F。4、按選定的標(biāo)度作出力F的圖示。5、分析F1、F2

與F的圖示，得出結(jié)論。6、改變F1、F2

的值，重做上述實驗，看看結(jié)論是否相同。1、猜想錯誤2、平行四邊形定則經(jīng)過前人很多次的、精細(xì)的實驗，最后確認(rèn)，對角線的長度、方向、跟合力的大小、方向一致，即對角線與合力重合，也就是說，對角線就表示F1、F2的合力?？梢娀コ山嵌鹊膬蓚€力的合成，不是簡單的將兩個力相加減，而是用表示兩個力的有向線段為鄰邊作平行四邊形，這兩鄰邊之間的對角線就表示合力的大小和方向。這就叫平行四邊形定則．結(jié)論：F2F·F1O分力鄰邊合力對角線力的合成實驗二【例題】力F1＝45N，方向水平向右。力F2＝60N,方向豎直向上。求這兩個力的合力F的大小和方向。解：方法一：（作圖法）

取6mm長的線段表示15N的力作出力的平行四邊形定則如圖所示合力大小F＝15N×(30/6)=75N合力方向：與F1的夾角為53°或與水平方向成53°方法二：（計算法）還可作出力的示意圖，進(jìn)行計算求解課本例題力F1=45N，方向水平向右。力F2=60N，方向豎直向上。通過作圖法求這兩個力的合力F的大小和方向。F1FO）αF215N解：(1)作圖法.求合力的方法1取1cm長的線段表示15N的力；作出力的平行四邊形定則如圖所示，用刻度尺量得表示合力F的對角線的長為5cm，所以合力的大小F＝15N×(5/1)=75N用量角器量得合力方向：與F1的夾角為53°；或與水平方向成53°1、作圖法：①根據(jù)平行四邊形定則按同一標(biāo)度作出兩個分力F1、F2力的圖示；②畫出平行四邊形；③量出對角線的長度，根據(jù)選定的標(biāo)度求出合力的大小；④用量角器量出合力與某個分力的夾角，表示合力的方向。求合力的方法1思考：有沒其他方法呢？求合力的方法22、計算法：根據(jù)平行四邊形定則作出力的示意圖，利用合力與分力組成的平行四邊形內(nèi)的三角形關(guān)系，求合力大小和方向。tanα=F2/F1

=4/3F1FO）αF2如圖所示，作出力的示意圖，則=75Nα=53°

同學(xué)們，請回憶一下，這節(jié)課我們學(xué)到了些什么呢？

對照這堂課的教學(xué)目標(biāo)，來看一看這堂課我們有哪些收獲？1、一種物理思想（等效替代）2、一個定則（適用于所有的矢量的合成和分解）對于同一物體產(chǎn)生相同的效果已知分力合力力的合成