资源简介

人教版 · 八年级下册
教学设计
授课教师：______________　　执教班级：______________　　课时：1 课时（45 分钟）
1. 通过两人推车与一人推车的对比，理解合力与分力的概念，知道二者是作用效果相同的等效替代关系。
2. 能通过橡皮筋实验探究并归纳同一直线上方向相同的两个力的合成规则：合力等于两力之和，方向与两力相同。
3. 能归纳方向相反的两个力的合成规则：合力等于两力之差，方向与较大的力相同；会判断合力为零的情形。
4. 在「比较作用效果—定义合力—归纳规则—应用判断」中体会等效替代的物理思想。
项目 具体内容
教学重点 合力与分力的等效替代关系；同一直线上二力的合成规则。
教学难点 理解合力与分力不能同时存在；反向合成时合力方向的判断。
器材 数量与规格 课前准备 操作要点 备用方案
橡皮筋、图钉、白纸 1 套/组 白纸固定在木板上，橡皮筋弹性完好 用伸长量比较作用效果 用弹簧替代
弹簧测力计 2 支 1 套/组 课前调零，量程相同 同时施加两个拉力 用钩码与滑轮替代
钩码一盒、细线 1 套/组 细线等长，钩码质量相同 提供大小已知的力 —
小车、木板 1 套/组 木板调平，小车滚动灵活 演示同向推车 用书本在桌面推动替代
一、体验引入：两人推车与一人推车（5 分钟）
角色 课堂活动
教师活动 师问（请两名学生同向轻推小车，再请一名学生单独把车推到同样远）：「两次的效果一样吗？一个人用的力和两个人用的力有什么关系？」请 3 号同学答。 预设生成与追问：若学生答「一个人更用力」，追问「多用了多少？怎么知道？」把「作用效果相同」这个关键条件板书。 师问：「如果两人朝相反方向推，会怎样？」请学生现场试一试并描述，教师把「同向」「反向」两栏写在黑板上。 板书课题《第4节 同一直线上二力的合成》，抛出中心问题：「多个力能不能用一个力来等效替代？」
学生活动 生答（3 号）：「效果一样，但一个人要出更大的力。」 现场试反向推车，描述「车可能不动或朝力大的一侧动」。 写下猜想：「几个力也许可以用一个力代替。」
二、合力、分力与等效替代（12 分钟）
表1　合力、分力与等效替代
概念 含义
合力 一个力产生的作用效果与几个力共同作用的效果相同，这个力叫那几个力的合力
分力 那几个力叫做这个合力的分力
等效替代 合力和分力只是作用效果相同，不能同时存在、不能重复计算
研究范围 本节只研究作用在同一直线上的两个力的合成
角色 课堂活动
教师活动 【橡皮筋实验·分步操作】(1) 把橡皮筋一端用图钉固定在白纸上，另一端用两支测力计沿同一方向同时拉，记下结点位置；(2) 改用一支测力计拉，使结点到达同一位置，记下示数；(3) 比较两种情况下的示数与橡皮筋伸长量；(4) 思考「位置相同」说明什么。 师问：「为什么要让结点到达同一位置？」引导说出「作用效果相同」，教师据此给出合力与分力的定义。 结合表1 追问：「合力与分力能不能同时作用在物体上？」请学生用实验回答，教师板书「等效替代、不能重复计算」。 预设错误与订正：若学生把合力理解成「物体额外多受的一个力」，教师请该生指出实验中第二次只有一支测力计，全班一起订正。
学生活动 分组完成两步实验，把两次示数与结点位置填入记录表，发现「一支测力计的示数约等于两支示数之和」。 生答：「结点位置相同说明作用效果相同，所以一个力可以替代两个力。」 回答「不能同时存在、不能重复计算」，并把等效替代的含义写在表1 下方。
三、同向与反向二力的合成规则（12 分钟）
表2　同一直线上二力的合成规则
情况 合力大小 合力方向 例子
两力方向相同 等于两个力大小之和 与两个力方向相同 两人一起向前推车
两力方向相反 等于两个力大小之差 与较大的那个力方向相同 拔河时双方拉力
两力大小相等且反向 合力为零 物体保持平衡状态 静止书本受到的重力和支持力
注意 合力可以小于其中任何一个分力 先判断方向再算大小 —
角色 课堂活动
教师活动 师问：「刚才两支测力计的示数与一支的示数，数量上是什么关系？」请学生用记录表数据回答，教师板书「同向：合力等于两力之和，方向与两力相同」。 【反向实验·分步操作】(1) 两支测力计沿相反方向拉橡皮筋，示数分别调为一大一小；(2) 记录结点位置；(3) 改用一支测力计沿较大力的方向拉到同一位置；(4) 比较示数差与合力的关系。 结合表2 追问：「反向时合力大小怎么算？方向跟谁相同？两个力大小相等时呢？」请三名学生接力回答，教师板书三条规则。 示范应用：两个同向力分别为 5 牛和 3 牛、两个反向力分别为 9 牛和 4 牛，请两名学生板演，教师巡视并追问「先判断方向还是先算大小」。 预设错误与订正：若学生认为「合力一定比分力大」，教师举反向二力的例子请全班算一遍，一起订正。
学生活动 生答：「同向时合力等于两力相加。」并跟做反向实验，记录数据。 接力回答三条规则，齐读「反向相减、方向随大、等大反向合力为零」。 板演两道计算题，同桌互查是否先判断了方向。
四、辨析与应用（9 分钟）
角色 课堂活动
教师活动 组织快问快答：两人同向推车、拔河、静止书本受到的重力和支持力、同向的两个拉力——每举一例请学生说合力大小与方向，并说明用到哪条规则。 师问：「合力为零时物体处于什么状态？」引导学生联系上节二力平衡，说出「静止或匀速直线运动状态」。 追问：「合力可以小于其中任何一个分力吗？」请学生用反向二力的例子回答，教师把结论板书。 回到引入：请学生用本节规则重新解释「一人推车用的力是多少」，完整说一遍。
学生活动 完成四个实例，把合力大小、方向、所用规则填入记录表。 生答：「合力为零时物体处于平衡状态；反向二力的合力可以比两个分力都小。」 用合成规则解释引入问题，并整理本节主线。
五、典例精讲与检测（7 分钟）
角色 课堂活动
教师活动 讲评课堂练习第 1、2 题：第 1 题请学生说清「等效替代」的含义；第 2 题板演同向合成并互相挑错（是否写对方向）。 【例题精讲·分步板书】第 1 题：先带学生圈出题干里的「等效替代」，师问「合力与分力能不能同时算进物体受力里」；请一名学生用橡皮筋实验的两次操作说明理由，教师把「合力是额外多出来的一个力」这一错误说法写在黑板右侧打叉，请全班一起改正。 【例题精讲·分步板书】第 2 题：教师在黑板上画水平数轴，把 5 牛和 3 牛两个同向箭头首尾相接，标出合力 8 牛与方向；再换成 9 牛与 4 牛反向，画成相减并标出「方向随较大的力」；请两名学生上台各复画一遍，同桌互查箭头方向与数值。 【当堂反馈】巡视时收集两类典型错误（忘写方向、把反向合成算成相加），请出错的同学说出自己错在哪一步，教师用表2 的合成规则逐项订正，并把「先判方向、再算大小」写在页眉。 布置三道检测题，提醒书写规范：先判断两力方向，再写合成规则，最后写数值和单位；整理器材、布置分层作业。
学生活动 独立完成典例与检测，同桌互讲「为什么合力和分力不能同时算进去」。 跟做两道例题的板演，在笔记本上画出两组力的箭头图，同桌互查合力大小与方向是否一致。 汇报自己属于哪类错误，并用「先判方向、再算大小」重新做一遍。 用一句话概括：同向相加、反向相减且方向随较大的力，合力与分力是作用效果相同的等效替代。
1. 关于合力与分力，下列说法正确的是（ ）
A．合力一定比每个分力都大
B．合力和分力可以同时作用在物体上
C．合力与分力只是作用效果相同，可以相互替代
D．合力就是物体受到的所有力相加
【答案】C
【解析】合力和分力是等效替代关系，作用效果相同但不能同时存在、不能重复计算，故 C 对、B 错；反向二力的合力可以小于分力（A 错）。
2. 作用在同一直线上、方向相同的两个力分别为 5 牛和 3 牛，它们的合力为（ ）
A．2 牛，方向与 5 牛的力相同
B．8 牛，方向与两个力相同
C．2 牛，方向与 3 牛的力相同
D．8 牛，方向无法确定
【答案】B
【解析】同一直线上方向相同的两个力，合力大小等于两力之和 5 牛＋3 牛＝8 牛，方向与两力相同，故 B 对。
3. 作用在同一直线上、方向相反的两个力分别为 9 牛和 4 牛，合力为（ ）
A．13 牛，方向与 9 牛的力相同
B．5 牛，方向与 9 牛的力相同
C．5 牛，方向与 4 牛的力相同
D．13 牛，方向与 4 牛的力相同
【答案】B
【解析】方向相反时合力大小等于两力之差 9 牛－4 牛＝5 牛，方向与较大的力（9 牛）相同，故 B 对。
4. 两个力作用在同一直线上、大小相等、方向相反，它们的合力（ ）
A．等于其中一个力的两倍
B．等于零，物体可能保持平衡状态
C．方向与较大的力相同
D．无法求出
【答案】B
【解析】等大反向的两个力合力为零，是一对平衡力，物体可保持静止或匀速直线运动状态，故 B 对。
5. 两人沿同一方向共同推一辆车，一人用力 200 牛，另一人用力 150 牛，则两人推力的合力（ ）
A．50 牛，方向与较小的力相同
B．350 牛，方向与两人推力相同
C．350 牛，方向与较小的力相反
D．50 牛，方向无法确定
【答案】B
【解析】同向二力合成，合力等于两力之和 200 牛＋150 牛＝350 牛，方向与两个力相同，故 B 对。
第4节 同一直线上二力的合成
一、合力与分力：作用效果相同，可以等效替代，不能同时存在、不能重复计算
二、同向二力：合力等于两力之和，方向与两力相同
三、反向二力：合力等于两力之差，方向与较大的力相同；等大反向时合力为零
四、合力可以小于任一分力；合力为零时物体处于平衡状态
A 层（基础巩固）：基础巩固：默写合力、分力的定义与两条合成规则；把课堂记录表（橡皮筋两次实验数据）补全；写出等效替代的含义。
B 层（能力提升）：能力提升：两个同向力分别为 8 牛和 5 牛、两个反向力分别为 8 牛和 5 牛，分别求合力大小与方向；再说明合力为什么可能小于分力。
C 层（拓展探究）：拓展探究：写 100 字说明「橡皮筋实验中为什么必须让结点到达同一位置」，并指出这一步体现了什么物理思想。

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