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1、 第 1 页 力的合成教学设计 一、教学目标 知识于技能 1理解力的合成和合力的概念。2掌握力的平行四边形定则，会用作图法求共点力的合力。3要求知道合力的大小与分力间夹角的关系。过程与方法 1学会设计实验、观察实验现象、探索规律、归纳总结的研究问题的方法。2培养学生的动手能力、观察能力、分析能力、协作能力、创新思维能力。情感态度与价值观 学会应用等效代替和控制变量的思维方法。二、教学重难点 教学重点 1通过实例理解分力、合力、力的合成的概念。2通过实验探索“力的合成”所遵循的法则。教学难点“平行四边形定则”的理解。三、教学方法 实验法、讲授法、归纳分析法、实验探究法 四、教学过程 教学环节 教
2、师活动 学生活动 设计意图 新 课 导 如图甲，一个人用力F可以把一桶水慢慢地提起，图乙是两个人分别用F1、F2两个力把同样的一桶水慢慢地提起。那么力F的作用效果与F1、F2的思 考 后回答：效果 是 一通过直观演示，培 第 2 页 入 共同作用的效果如何？样的。养学生的观察能力，激发学生对生活中物理的兴趣。新 课 探 究 一个力产生的效果跟几个力共同产生的效果相同，在实际问题中就可以用这个力来代替那几个力，这就是力的等效代替。这个力就叫做那几个力的合力。求几个已知力的合力的过程叫做力的合成。几个力如果都作用在物体的同一点，或者它们的作用线相交于一点，这几个力叫做共点力。我们这节课就来学习两个
3、共点力的合成。（一）探讨实验方案 先用两个力作用在物体的同一点上，使它们产生一定的作用效果，如把橡皮筋一端固定，拉加一端到某一点 O，再用一个力作用于同一物体的同一点上，让它产生与第一次的两个力的作用效果相同，即也把橡皮筋拉到点 O，记下各个力的大小、方向、画出力的图示，就能研究力之间的关系了。等效代替是物理中常用的一种方法。（二）演示实验：互成角度的二力的合成（请两位同学上讲台帮忙）。（1）把放木板固定在黑板上，用图钉把白纸固定在木块上。（2）用图钉把橡皮条一端固定在 A 点，结点自然状态在 O 点，结点上系着细绳，细绳的另一端系着绳套。（3）用两弹簧秤分别勾住绳索，互成角度地拉橡皮条，使结
4、点到达 O点。让学生记下 O的位置，用铅笔和刻度尺在白纸上从 O点沿两条细纸的方向画线，并分别记下两只弹簧的读数F1和F2。（4）放开弹簧秤，使结点重新回到 O 点，再用一只弹簧秤，通过细绳把橡皮条的结点拉到 O，认 真 听课，观察老 师 实验，记录好 实 验数据。通过实验演示，对物理定律进行分析，培养学生等效代替和控制变量的思维方法，提高学生科学的进行实验方法。第 3 页 读出弹簧秤的示数F，记下细绳的方向，按同一标度作出F1、F2和F的力的图示。（5）用三角板以F1、F2为邻边利用刻度尺和三角尺作平行四边形，过 O 点画平行四边形的对角线，做出合力F的图示。（6）改变F1和F2的夹角和大小
5、，再做两次。从实验中得出什么结论：合力F不能简单地用F1和F2的代数合表示。证明：利用三角板以力F1和F2为邻边做平行四边形，作出其对角线F，看力F和F是否重合。仔细观察发现，F和F基本重合，在误差范围内，F几乎是F1、F2为邻边的平行四边形的对角线。经过前人很多次的、精细的实验，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，也就是说，对角线就表示F1、F2的合力。老师归纳：求两个共点力的合力时，不是简单的将两个力相加减，而是用表示两个力的有向线段F1和F2为邻边作平行四边形，这两邻边之间的对角线就表示合力F的大小和方向，这就是力的平行四边形定则。（三）指导学生进行
6、分组实验 观察学生实验情况，数据处理，要求操作的规范，遵从实验结果，尽量把误差减小到最小。要求同学用平行四边形法则作出F1与F2的合力，与实际合力对照，相距多远，差距大不大。如果在实验中，对角线与合力相距比较远，那就找一找原因，是否有错误操作，即使操作完全正确，也会有实验误差，也不会完全重合。A O O F F1 F2 第 4 页 这种情况很正常，一个规律的得出要很多人在很长时间里，进行许多此实验才总结出来，并不是一次实验就能得到。减小误差的方法：弹簧秤使用前要检查指针是否指在零点；弹簧秤要与木板表面平行。总结：可见互成角度的两个力的合成，不是简单的两个力相加减，而是用表示两个力的有向线段为邻
7、边作平行四边形，这两邻边之间的对角线就表示合力的大小和方向。这就要平行四边形定则。以后我们还要利用这个定则进行速度、加速度等的合成，只要是矢量的合成、就遵从平行四边形定则。（四）实验归纳总结：1 力的合成要遵循平行四边形定则。两个共点力的合力随夹角的变化而变化。夹角为 00（作用在同一直线上且方向相同）时：F=F1+F2，F的方向与F1、F2的方向相同。夹角为1800（作用在同一直线上且方向相反）时：F=|F1-F2|，F的方向与两个力中较大的那个力方向相同。两个共点力的合力的大小范围：大于等于二力之差，小于等于二力之和，即|F1-F2|FF1+F2。2两个大小一定的力F1、F2，当它们间的夹
8、角由 00增大到 1800的过程中，夹角越大，合力就越小；合力可能大于某一分力，也可能小于某一分力。3矢量和标量：即有大小又有方向的物理量叫矢量，矢量运算遵循平行四边形定则。只有大小没有方向的物理量叫标量，标量运算遵循代数运算法则。力既有大小，又有方向，故力是矢量。4 实验归纳法是科学研究的重要方法，要通过提出假设，设计实验，实验研究，数据分析，归纳总结，形成结论。巩 固 提 高 巩固训练（1）两个力互成 30角，大小分别为 90N 和120N，用作图法求出合力的大小和方向。（2）两个共点力的大小都是 60N，两力间的夹结 合 课堂 所 学知识，理解 运 用进一步提高学生对于力的合 第 5 页
9、 角为 1200，求这两个力的合力？解法一、图示法。解法二、利用平行四边形法作出力的图示，然后利用几何知识求解。学生讨论会得到：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，就得到其合力。因为每一次合成都遵从每两力与其合力产生共同效果的思想，所以可以这样合成。（3）两个共点力，当它们同方向时其合力大小为 7N，当它们反方向时其合力的大小为 1N，问当它们互相垂直时其合力的大小是多少牛？提示：假设F1大于F2，由题意可知：F1+F2=7，F1-F2=1 解得：F1=4N，F2=3N 然后：方法一、图示法。方法二、先利用平行四边形法则作出力的图示，再利用直角三角
10、形知识求得合力F=5N 力 的 合成方法。成的认识，不断的加强学生对于力的合成的运用，方便以后解决实际的物理问题。小 结 作 业 这节课主要学习了力的平行四边形定则，要求会用作图法求两共点力的合力。这节课主要掌握利用平行四边形定则，用作图法求两共点力的合力，并且用作图法得出两力夹角不定的情况下，F合取值范围，我们下课后要多动手练习，掌握这种方法。作业：课本 P14 练习四 3、4 回 顾 这节 课 所学 的 知识，对课堂 所 学知 识 进行 查 漏补缺，不断 的 完善 知 识体 系 的构建。及时掌握节课的知识点，并且在课后能够独立的解决物理问题，进一步提高学生的思维能力和探究能力。第 6 页