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/ 让教学更有效 精品教案 | 物理学科
8.4　同一直线上二力的合成
【素养目标】
【知识要求】
1.认识合力的作用效果。
2.知道什么是合力、分力，什么是二力的合成。
3.能计算同一直线上两个力的合力，确定合力的方向。
【教学重难点】
1.同一直线上同方向的二力的合成。
2.同一直线上反方向的二力的合成。
教学准备
铁架台、两个弹簧测力计、橡皮筋、刻度尺等
教学过程
导入新课
在日常生活中我们经常遇到这样的情况：当一个人用力推一个物体或提起一个物体时，如果力气不够，这时再过来一个人帮忙则往往会达到目的；但是如果换一个力气比较大的人，他一个人也可以达到目的。这时我们就说一个人经过努力达到的效果与两个人相同，今天我们就来专门研究这样的问题。
新课讲解
一、力的合成
请同学们举出生活中的实例说明一个人用力作用的效果与两个人共同用力作用而产生的效果相同。
1.两个小孩一同努力可以提起一桶水，一个大人就可以提起来。
2.一个人拉一辆车拉不动，再有一个人在后边推就可以把车推动；如果换一个力气大的人一个人就可以拉动。
3.一根木头一人扛起来比较费劲，如果两个人一人扛一头则可以比较轻松地扛起来，但效果是相同的。
4.众多船帆对大船产生的作用效果和发动机对大船产生的作用效果相同，发动机所产生的推力就是许多船帆的推力的合力。船帆的推力就是发动机的推力的分力。
5.数只蚂蚁挪动一片树叶的作用效果与一只甲壳虫挪动一片树叶的作用效果完全相同，甲壳虫的力是蚂蚁的力的合力，蚂蚁的力是甲壳虫的力的分力。
总结：一个力（F）产生的效果跟两个力（F1和F2）共同作用产生的效果相同，这个力（F）就叫那两个力（F1和F2）的合力，求两个力的合力叫二力的合成，组成合力的每一个力叫分力。
以上同学们举的实例都非常对，这里所说的效果相同，在物理学中我们叫它等效，也可以叫等效替代，在学习物理中建立等效的观念十分重要。下面我们用实验来进一步研究这个问题。
二、同一直线上二力的合成
1.同一直线上，方向相同的两个力的合成。
如下图所示，我们把大弹簧的下端固定在铁架台上，旁边立一个刻度尺。现在，我们用一个弹簧测力计拉着弹簧使其伸长，同时用另一个弹簧测力计通过一根细绳也拉着弹簧使其伸长。这时弹簧受到两个向上的拉力F1和F2，它们的大小分别由两个弹簧测力计的示数表示出来。读出F1和F2的大小，并记录大弹簧伸长到的位置。
现在，我们用一个力拉大弹簧，使它伸长到跟刚才相同的长度，读出这个拉力F多大。
实验发现：F＝F1＋F2。
通过实验可知，力F产生的效果跟力F1和F2共同作用的效果相同，所以F是F1和F2的合力。
结论：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成。
如下图所示，我们将弹簧的上端固定在铁架台上，用一个弹簧测力计向下拉弹簧，拉力为F1。用一根细绳拴在弹簧下端的钩上，用弹簧测力计通过细绳向上拉，拉力为F2，此时弹簧伸长。这时我们读出拉力F1和F2的大小，并记录弹簧伸长到的位置。然后我们用一个力拉弹簧，使弹簧伸长到同样的位置，请同学读出这个拉力F的大小。
实验发现：F＝F1－F2。
通过实验可知，拉力F的作用效果跟拉力F1和F2共同作用的效果相同，所以力F是力F1和F2的合力。
结论：同一直线上，方向相反的两个力的合力大小等于这两个力的大小之差，合力的方向跟较大的那个力的方向相同。
例题讲解：
【例】一个物体重100N，在竖直方向运动时受到的空气阻力恒为20N。若该物体只受到重力和空气阻力，且物体所受重力和空气阻力在同一直线上，则物体所受力的合力（）
A.一定为120N
B.一定为80N
C.可能为100N或20N
D.可能为120N或80N
【解析】当物体向上运动时，二力方向相同，合力大小等于二力大小之和，为F合＝100N＋20N＝120N，当向下运动时，二力方向相反，合力大小等于二力大小之差，为F合＝100N－20N＝80N，合力可能为120N或80N，故D正确。
【答案】D
板书设计
8.4　同一直线上二力的合成
1.力的合成
（1）合力
（2）分力
2.同一直线上二力的合成
（1）同一直线，方向相同：F＝F1＋F2
（2）同一直线，方向相反：F＝F1－F2或F＝F2－F1
教学反思
　　理解合力概念的关键是要让学生认识到多个力共同作用产生的效果和一个力产生的效果相同。为了达到这一目的，除利用课本中的例子以及补充其他事例之外，还可以通过实验进行定量的探究，使学生对这个问题的认识能从感性上升到理性，并通过自己分析生活中的相关事例，加深对这个问题的理解。尤其要注意引导学生认识合力不是一般意义上的力之和，而是等效替代。

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