资源简介

5.1
力的合成
教案
知识目标
1、掌握力的平行四边形法则；
2、初步运用力的平行四边形法则求解共点力的合力；
3、会用作图法求解两个共点力的合力；并能判断其合力随夹角的变化情况，掌握合力的变化范围。
能力目标
1、能够通过实验演示归纳出互成角度的两个共点力的合成遵循平行四边形定则；
2、培养学生动手操作能力；
情感目标
培养学生的物理思维能力和科学研究的态度
教学建议
教学重点难点分析
1、本课的重点是通过实验归纳出力的平行四边形法则，这同时也是本章的重点．
2、对物体进行简单的受力分析、通过作图法确定合力是本章的难点；
教学方法：演绎推导法、分析归纳法、交流讨论法。
教学工具：
投影仪、细线、铁球、多媒体课件、一块方木板，八开白纸两张，大头钉若干，弹簧秤两个，橡皮筋一个，细线若干，直尺两个
教法建议
一、共点力概念讲解的教法建议
??关于共点力的概念讲解时需要强调不仅作用在物体的同一点的力是共点力，力的作用线相交于一点的也叫共点力．注意平行力于共点力的区分（关于平行力的合成请参考扩展资料中的“平行力的合成与分解”），教师讲解示例中要避开这例问题．
二、关于矢量合成讲解的教法建议
本课的重点是通过实验归纳出力的平行四边形法则，这同时也是本章的重点．由于学生刚开始接触矢量的运算方法，在讲解中需要从学生能够感知和理解的日常现象和规律出发，理解合力的概念，从实验现象总结出力的合成规律，由于矢量的运算法则是矢量概念的核心内容，又是学习物理学的基础，对于初上高中的学生来说，是一个大的飞跃，因此教学时，教师需要注意规范性，但是不必操之过急，通过一定数量的题目强化学生对平行四边形定则的认识．
??由于力的合成与分解的基础首先是对物体进行受力分析，在前面力的知识学习中，学生已经对单个力的分析过程有了比较清晰的认识，在知识的整合过程中，教师可以通过练习做好规范演示．
三、关于作图法求解几个共点力合力的教法建议
1、在讲解用作图法求解共点力合力时，可以在复习力的图示法基础上，让学生加深矢量概念的理解，同时掌握矢量的计算法则．
2、注意图示画法的规范性，在本节可以配合学生自主实验进行教学．
教学设计过程：
一、复习提问：
1、什么是力？
2、力产生的效果跟哪些因素有关？
教师总结，并引出新课内容．
二、新课引入：
1、通过对初中学过的单个力产生的效果，与两个力共同作用的效果相同，引出共点力、合力和分力的概念，同时出示教学图片，如：两个人抬水、拉纤或拔河的图片．（图片可以参见多媒体素材中的图形图像）
2、提问1：已知同一直线上的两个力F1、F2的大小分别为50N、80N，如果两个力的方向相同，其合力大小是多少？合力的方向怎样？（教师讲解时注意强调：‘描述力的时候，要同时说明大小和方向，体现力的矢量性’）
3、提问2、进一步在问题1的基础上提问，若F1、F2的两个力的方向相反，其合力大小是多少？合力的方向怎样？
教师引导学生得到正确答案后，总结出“同一直线上二力合成”的规律：
物体受几个力共同作用，我们可以用一个力代替这几个力共同作用，其效果完全相同，这个力叫那几个力的合力．已知几个力，求它们的合力叫力的合成．
指明：
（1）、同一直线上，方向相同的两个力的合力大小等于这两个力大小之和，方向跟这两个力的方向相同．
（2）、同一直线上，方向相反的两个力的合力大小等于这两个力大小之差，合力的方向跟较大的力方向相同．
4、提问3、若两个力不在同一直线上时，其合力大小又是多少？合力的方向怎样？
教师出示投影和图片：两个学生抬水对比一个同学抬水，让学生考虑：一个力的效果与两个力的效果相同，考虑一下是否“合力总比分力大”？
5、教师可以通过平行四边形定则演示器演示力的合成与分解实验（演示实验可以参考多媒体素材中的视频文件）
演示1：将橡皮筋固定在A点，演示用两个力F1、F2拉动橡皮筋到O点，再演示用F力将橡皮筋拉到O点，对比两次演示结果，运用力的图示法将力的大小方向表示出来，为了让学生更好的获得和理解力的平行四边性法则，在实验前，教师可以设计F1、F2的大小为3N和4N，两个力的夹角为90度，这样数学计算比较简单，学生很容易会发现F1、F2和F的关系满足勾股定理，进而得到力的平行四边性定则，教师总结：两个互成角度的力的合力，可以用表示这两个力的线段作邻边，作平行四边形，所夹的对角线就表示合力的大小和方向．
6、学生可以通过分组实验来验证力的平行四边性定则（可以参考多媒体资料中的视频试验）
试验器具：一块方木板，八开白纸两张，大头钉若干，弹簧秤两个，橡皮筋一个，细线若干，直尺两个，
学生在教师的知道下，组装好试验设备，进行试验验证．
强调：需要记录的数据（弹簧秤的示数）和要作的标记（橡皮筋两次拉到的同一位置和两个分力的方向）
7、教师总结：经过人们多次的、精细的试验，最后确认，对角线的长度、方向，跟合力的大小、方向一致，即对角线与合力重合，力和合成满足平行四边形法则．
8、合力与分力之间的有什么关系式？
1．分析实验
（1）力F1和F2的合力大约多大？
（答；大约是6牛顿）
（2）合力F和两个力F1和F2比较，合力F比F1和F2之和大还是小？比F1和F2之差呢？
（答：F比F1和F2之和要小，比F1和F2之差要大）
2．互成角度的二力的合成方法
教师：互成角度的两个力的合力F与这两个力F1和F2是什么关系呢？
以F1和F2的力的图示为一组邻边做平行四边形，这个平行四边形的对角线就可以表示合力F的大小和方向。
改变两个力的夹角重做这个实验，可以看出，上述的用平行四边形的对角线来表示它们的合力都是成立的。
两个互成角度的力，它们的合力小于这两个力之和，大于这两个力之差。这两个力的夹角减小时合力增大。当两个力的夹角减小到0°时，两个力变为同一条直线上同方向的，合力等于二力之和。这两个力的夹角增大时，合力减小，夹角增大到180°时，这两个力变为同一直线上，方向相反，合力等于二力之差。所以，上一节我们所学的同一直线上二力的合成问题是今天所学的知识的特殊情况。
三、例题
大小分别为30牛顿和40牛顿的两个力互相垂直，求它们合力的大小和方向。
我们用作图法解决有关互成角度的二力的合成问题。
从一个公共的作用点分别做力F1和F2的图示，这两个力互相垂直。以F1=3牛和F2=4牛，这两个力的图示为一组邻边做平行四边形，从力的作用点做平行四边形的对角线，这条对角线即是合力F的图示。从图中可以量出，合力F=5牛。
四、作业
P83
1、
2、
4
板书设计
5.1力的合成
1、几个概念
（1）合力与分力：
合力
分力
作用效果相同
一个力
几个力
注：合力与分力只是等效替代
（2）力的合成：求几个力的合力。
（3）共点力：作用在物体同一点或者作用线相交于同一点的几个力
2、同一直线上力的合成
（1）两个分力方向相同
F=F1+F2
（2）两个分力方向相反
F
=F2-F1
3、互成角度的力的合成
满足平行四边形定则
4、作业
P83
1、
2、
4

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