力的合成2公开课.docx

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1、第4节力的合成新课教学一、合力与分力i.合力与分力：假设一个力作用在物体上，所产生的效果跟几个力共同作用产生的效果 相同，那么这个力叫那几个力的合力（resultant 7*brce）,而那几个力叫这个力的分力 （components oF Tbrce）.2.分力与合力从物理实质上讲是在力的作用效果上的一种等效替代关系，而不是力的 本质上的替代，更不是物体的重复受力.这种等效代替的方法是物理学中常用的方法.一个力可以有多个分力，即一个力的作用效果可以与多个力的作用效果相同，反过来想, 多个力的作用效果也可由一个力来替代。教师活动：教师出具合力与分力关系模拟演示器，告诉学生有关的器材，以及实验的

2、目 的，让学生自己设计一个实验来探究求合力的方法（学生可能提出好多不同的设计方案，教 师要引导学生选择其中的最正确方案）。教师可提出如下问题：在这个实验中合力与分力等效 的标志是什么？（橡皮条的伸长量相等）然后教师可让学生（2-3人）自告奋勇去前面操 作，下面的学生观察，引导学生找出操作同学的不妥之处。在实验结果的处理时，引导学生 先做出各力的图示，让操作的同学和下面同学一起讨论合力与分力之间的关系。（学生此时 也可能有很多种猜测，比方：把两个力直接加起来等。教师可参与学生的讨论，筛选出有一 定道理的猜测）学生活动：根据老师出示的合力与分力关系模拟演示器，思考：在这个实验中研究什么 问题？在这

3、个实验中合力与分力等效的标志是什么？用什么样的方案去探究？然后与邻近 的同学交换一下意见。学生代表到前面去做实验的时候，同学们要认真观察，并与自己设计的方案相比拟，看 哪个方案更好一些。同时要找一下前面同学的操作有无不恰当的地方，并友好地提出来。当 操作的同学根据实验结果画出力的图示时，同学们要积极思考：合力与分力的大小是什么关 系，并形成自己的猜测结论。点评：探究力的合成的平行四边形定那么，培养学生实验探究的能力。学生对于合力和分力的大小关系的猜测，教师应当充分尊重，而不要怕麻烦，要让学生 的实验探索落到实处。教师在教学中会发现：学生的思维有时很睿智，教师时常会有惊喜的 发现（为学生的聪明而

4、高兴）。教师点评：学生的猜测是否正确，教师要给学生验证的机会：让学生进行分组实验，测 量三组数据，处理完后得出自己验证的结论，即原来的猜测是否正确。让学生自己选出各组 的代表，把实验的情况进行汇报，教师和学生一起进行归纳总结。最后得出求合力的方法一 一平行四边形定那么。在上述过程中教师要引导学生对各组的操作情况、数据处理、语言表述等进行评价和分 析。学生活动：根据学生自己的猜测，利用课桌上仪器进行实验验证，测量三组数据进行处 理，看结果如何。（实验过程中同学之间要团结协作，密切配合），各组的学生代表要在同学 们面前陈述本组的实验结论，和其他组的情况相比拟，最后全班同学一起得出求合力的方法。点评

5、：验证探究的结果是否正确。培养学生科学的思维方法一一探究、验证，以及严谨 的科学态度。教师活动：教师提问：请同学们用比拟准确而又简捷的语言表述出平行四边形定那么。学生活动：积极思考并回答老师的问题。点评：概括得出平行四边形定那么，培养学生抽象和概括的能力。二、力的合成1 .力的合成：求几个力的合力的过程或求合力的方法叫做力的合成（composition oF rces）o力的合成就是找一个力去替代几个的力，而不改变其作用效果。（1）力的合成是唯一的；（2）只有同一物体所受的力才可合成；（3）不同性质的力也可以合成。教师活动：教师提出如下问题：力A = 45N,方问水平向右。用=60N,方向竖直

6、向上。 求这两个力的合力产的大小和方向。假设内和后的方向相反（夹角为180。）,求其合力的大 小和方向；假设我和的方向相同（夹角为0。），情况又怎样？进一步引导学生思考：两个力”、&的合力厂的大小和方向随着A、&的夹角变化而 如何变化？学生得出结论后，教师可出示多媒体课件演示：0= 0 ； 0 0 90 ； e = 180 ； 90 0 180 ； 0 从 0。到 180 变化，合力 F 的大小变化。什么情况下合力最大？最大值为多大？什么情况下合力最小？最小值为多大？合力厂是否总大于原来两个力、凡？当句、&相等时：（）= 0 ； 060 ； 0= 90 ； 0=180 的情况。学生活动：解答老

7、师提出的问题、注意做题态度要严谨认真。思考：两个力、尺的合力厂的大小和方向随着R、尺的夹角变化而如何变化？合力 分的大小在一个什么样的范围内变化？认真观察老师提供的课件内容，印证自己得到的结论。点评：寻找合力厂的大小和分力A、尺间夹角的关系，培养学生应用知识的能力以及 发散思维的能力。教师活动：教师启发学生思考：在上述问题中，即：我= 45N,方问水平向右。 = 60 N, 方向竖直向上。求这两个力的合力分的大小和方向。能否不用图示法而用其它的方法求？如 何求？学生活动：学生思考后回答：可以。可以用直角三角形的边角关系求解。然后学生计算求出。点评：方法扩展，培养学生解决问题的能力。不管是多么重

8、要的结论，教师都不要取代学生，一切的思维活动教师都要巧妙引导，让 学生得出。教师活动：教师在学生初步知道求两个力的合力的方法后进一步提出拓展问题：一般情 况下物体都受到多个力作用，那么如何求这些力的合力？学生活动：学生思考教师提出的问题，然后不难想到：可以用平行四边形定那么求出它们 的合力：先求出任意两个力的合力.再求出这个合力跟第三个力的合力，直到把所有的力都 合成进去，最后得到的结果就是这些力的合力。点评：由两个力合成扩展到多个力合成，培养学生发散思维能力和创新能力。2 .求合力的方法一一平行四边形定那么如果用表示两个共点力M和凡的线段为邻边作平行四边形，那么，合力分的大小和方 向就可以用

9、这两个邻边的对角线表示出来，这叫做力的平行四边形定那么（parallelogram rule）.实际问题中求合力有两种方法：（1）计算法：从力的作用点按照分力的作用方向画出力的平行四边形，算出对角线所 表示的合力的大小。用计算法时，同样要作出平行四边形，只是可以不用取标度，各边的长短也不用太严 格。两力同方向时（。二0）,尸合=A+&方向与A、K的方向相同；两力反方向时（。=180。） , F=F-F2 （设AA），方向与E的方向相同;两力相互垂直时（。=90。）,产合=Jk+8，方向与A间的夹角满足F2 tana =;两力夹角为J时，F合=/F： +斤+ 2FF2COS6，方向与A间的夹角d

10、满足F? sin 0tan a =。F + F2 cos 6由画出的力的平行四边形可知，两个共点力的合力的大小与两个分力的大小及它们之 间的夹角有关。两个分力同向时，合力最大；两个分力反向时，合力最小。合力的大小范 围为：-川W分合由此可见，合力可以小于其中任一个分力。检查一下大小不变的两个共点力A与后，其合力为凡那么A.合力厂一定大于任一分力B.合力大小既可等于也可等于用C.合力有可能小于任何一个分力D.合力厂大小随、之间夹角增大而减小答案：BCDo分析：此题考查合力与分力的大小关系.此题中虽然两个分力一定，但其夹角未知， 我们可以取一些特殊值分析.当。二0。时合力最大，凡小+,当A、夹角为

11、180。 时，合力最小凡产为 因此与K合力大小变化范围为：出-b合WA+K,假设取 二2N, K=3N,那么1NW6合W5N,故应排除A,同时确定C正确.对B项，由合力变化范围 可知正确.对D项，当E与用之间夹角最小为零时，合力最大；当A与后之间夹角最大 为180。时，合力最小，随着A与之间夹角增大而减小，故正确答案为BCD.（2）作图法:从力的作用点起，依两个分力的作用方向按同一标度作出两个分力万和月，并构成一个平行四边形，这个平行四边形的对角线的长度同样比例表示合力的夕”、大小，对角线的方向就是合力的方向，通常可以用量角器直接量出合力厂与某一个分力（如K）的夹角如图3.4-1所示。作图法虽

12、简j单、直观，但不精确，误差较大。%、，” 吧作图时的考前须知：合力、分力要共点，实线、虚线要分清；合A1囹 3.4-1力、分力的标度要相同，作图要准确；对角线要找准.检查一下如图3.4-2甲所示，物体受到大小相等两个拉力作用，每个拉力都是2000N,夹角是50 ,求这两 个拉力的合力.【解析】本 题考查合力的求 解方法.（1）作图 法：取5111nl表示500N的力，做出平行四边形如图3. 4-2乙所示，量得对角线长36nl%故 合力大小为36/5X500N=3600N,合力方向沿两分力A和K的夹角的平分线.（2）也可用公式直接计算：五合=J与2 +琛+ 2%F2cos6 =J2（l + c

13、os。） = 3625N。（3）由两个拉力相等可知，此平行四边形为菱形，如图3.4-2丙所示，那么由数学知识 可得:可2Ecos25。=3625NO3 .求两个以上共点力的合力可以用平行四边形定那么求出它们的合力：先求出任意两个力的合力，再求出这个合力跟 第三个力的合力，直到把所有的力都合成进去，最后得到的结果就是这些力的合力。也可以用正交分解的方法，先将力分解再合成就非常简单。（请见第5节有详细讲解）教师活动：教师让学生自学共点力的概念，然后让学生回答如下问题以检验其自学情况:4 、什么样的力是共点力？5 、你认为在掌握共点力的概念时应注意些什么问题？6 、教师利用计算机网络出示图片：大吊车

14、吊起物体；人担水；举重；比萨斜塔等。吊 车吊起物体时钩子受的力为共点力吗？人担水时担子受到的力为共点力吗？举重运发动举 起的重物受到的力为共点力吗？比萨斜塔受几个力作用？它们是共点力吗？7 、力的合成的平行四边形定那么有没有适用条件？适用于什么情况？学生活动：学生认真看书，掌握共点力的概念，并回答老师提出的问题，在回答过程中 进一步加深对共点力的理解并搞清它们的适用条件一一只适用于共点力。点评：学生掌握共点力的概念，培养学生自学和分析能力。教师活动：教师出示课堂练习（见实例探究），学生先独立完成（起自测作用），然后讨 论，有些问题可有多种解法，引导学生找出最正确解题方法。学生活动：保质保量地完

15、成课堂练习，自我评价本节课学习的情况。点评：在应用中加深对所学知识的理解，培养学生应用知识的能力。三、共点力1 .几个力如果都作用在物体的同一点，或它们的作用线相交于同一点，这几个力叫共 点力（concurrent T;brces）.这个交点可以在物体上，也可不在物体上。一个具体的物体，所受各力的作用点并非完全在同一个点上，假设这个物体的形状、大小 对所研究的问题没有影响的话，我们就认为物体所受到的力就是共点力。2 .力的合成的平行四边形定那么，只适用于共点力。3 .共点力的合成必须遵循同物性和同时性。“同物性”指合成的诸力是作用在同一物 体上的力。“同时性”指待合成的诸力是同时出现的力。4 .判断合力最小值的一条有用法那么：共点的三个力，如果任意两个力的合力最小值或 等于第三个力，那么这三个共点力的合力可能等于零。