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第七章 第四节 同一直线上二力的合成
教学目标
1．知识与技能
(1)知道几个力的共同作用效果可以用一个力来代替，这个力就是那几个力的合力。
(2)能举例说明什么是力的合成。
(3)知道同一直线上方向相同和相反的两个力的合成方法。
2．过程与方法
(1)通过对探究实验中的猜想的验证来培养学生对物理现象的归纳总结能力。
(2)通过总结出同一直线上两个力的合成方法，初步认识等效替代的科学研究方法。
3．情感态度与价值观
(1)通过合力的一些事例和实例的实验操作，体会到团结合作、交流互助的重要性。
(2)培养实事求是、尊重自然规律的科学态度。
教学重难点
重点：探究并认识同一直线上二力合成的情况。
难点：合力在力的作用效果上的等效替代性。
教学过程
一、情景导入
如图所示，两个小孩能推动一个木箱，一个大人也能推动这个木箱，由此可知：一个大人作用的力产生的效果跟两个小孩作用的两个力产生的效果有什么关系呢？
二、进行新课
(一)合力的概念
让学生观察图片：教材图7－26.
提出问题：请分别说出提起水桶的力和拉车的力各是几个。
教师引导学生分析力的效果：一个大人提水桶的力和两个孩子共同提水桶的力的效果是相同的；两头毛驴拉车的力与一匹马拉车的力的效果是相同的。因此，两个力共同作用产生的效果可以用一个力来代替，得出合力的概念。
师生共同总结：如果一个力产生的效果跟几个力共同作用产生的效果相同，这个力就叫作那几个力的合力。那几个力就叫合力的分力。
为了帮助学生理解合力的概念、等效替代的思想，再由学生举出生活中的实例进行说明。
学生举出实例：
(1)两人扛一根木头，一只大象可以替代这两个人扛起这根木头，他们扛木头的效果是相同的。
(2)两片白帆对船的驱动作用可以用一台发动机对船的作用替代，它们对船的驱动作用是相同的。
(二)实验探究：同一直线上二力的合成
提出问题
如图所示，在这两种情况中，怎么求出两个力的合力呢？
猜想与假说
(1)合力可能等于二力之和。
(2)合力可能等于二力之差。
进行实验
实验1
1．把橡皮筋B端固定好，A端和两个测力计相连。
2．先用两个测力计沿同一方向拉橡皮筋的A端，使A端到达O点，记下O点位置及两个测力计的拉力F1和F2的大小、方向。
3．用一个测力计对橡皮筋的A端施加一个力F，仍将橡皮筋的A端拉伸到O点。
如图所示，橡皮筋的A端两次都被拉伸到O点，就说明F代替了F1和F2这两个力的作用，记下此时F的大小和方向。看一看，这个F与前面的F1和F2有什么关系。
实验2
1．把橡皮筋B端固定好，A端分别用两根细线和两个测力计相连。
2．用两个测力计沿相反方向拉橡皮筋的A端，使A端到达O′点，记下O′点位置及两个位力F1′和F2′的大小、方向。
3．用一个测力计对橡皮筋的A端施加一个力F′，也让橡皮筋的A端被拉伸到O′点。
如图所示，F′也可以代替F1′和F2′共同作用的效果。看一看，这时的F′与F1′和F2′有什么关系。
分析与论证
要求学生自己设计表格并将观测数据记录在表格中。
表1　同一直线上同向二力的合成
大小/N 方向
用两个测力计拉 F1＝ F1＋F2＝ 同向
F2＝
用一个测力计拉 F＝
表2　同一直线上反向二力的合成
大小/N 方向
用两个测力计拉 F1′＝ |F1′－F2′|＝ 相反
F2′＝
用一个测力计拉 F′＝
归纳结论
1．同一直线上方向相同的二力的合成：合力的大小等于两个力的大小之和，即F＝F1＋F2，合力的方向跟两个力的方向相同。
2．同一直线上方向相反的二力的合成：合力的大小等于两个力的大小之差，即F＝|F1－F2|，合力的方向跟较大的力的方向相同。
得出结论后，可补充两个练习，使学生了解解题的过程，并进一步讨论分力与合力的大小关系。如请学生举例说明：合力是否一定比分力大；合力是否可以等于零；合力和分力是否同时作用在物体上等。
对基础较好的学生可再提出问题：若沿一条直线的多个力作用在同一物体上，该怎样合成呢？让学生思考并交流他们的想法，从而引申到同一直线上多个力合成的一般思路。
三、课堂小结
师生共同总结本节的主要内容：合力的概念和同一直线上二力合成的方法。
四、板书设计
1．合力：如果一个力产生的效果跟几个力共同作用产生的效果相同，这个力就叫作那几个力的合力
注意：
(1)“几个力”必须是同时作用在同一个物体上的力
(2)合力并不是物体受到的又一个力
(3)合力的实质是“等效力”，它可以代替那几个力
2．实验探究：同一直线上二力的合成
二力同向
二力反向
1

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