第一篇：高一物理《力的合成》教案

教學目標

知識目標

1、掌握力的平行四邊形法則;

2、初步運用力的平行四邊形法則求解共點力的合力;

3、會用作圖法求解兩個共點力的合力;并能判斷其合力隨夾角的變化情況，掌握合力的變化范圍。

能力目標

1、能夠通過實驗演示歸納出互成角度的兩個共點力的合成遵循平行四邊形定則;

2、培養學生動手操作能力;

情感目標

培養學生的物理思維能力和科學研究的態度

教學建議

教學重點難點分析

1、本課的重點是通過實驗歸納出力的平行四邊形法則，這同時也是本章的重點.2、對物體進行簡單的受力分析、通過作圖法確定合力是本章的難點;

教法建議

一、共點力概念講解的教法建議

關于共點力的概念講解時需要強調不僅作用在物體的同一點的力是共點力，力的作用線相交于一點的也叫共點力.注意平行力于共點力的區分(關于平行力的合成請參考擴展資料中的“平行力的合成與分解”)，教師講解示例中要避開這例問題.二、關于矢量合成講解的教法建議

本課的重點是通過實驗歸納出力的平行四邊形法則，這同時也是本章的重點.由于學生剛開始接觸矢量的運算方法，在講解中需要從學生能夠感知和理解的日常現象和規律出發，理解合力的概念，從實驗現象總結出力的合成規律，由于矢量的運算法則是矢量概念的核心內容，又是學習物理學的基礎，對于初上高中的學生來說，是一個大的飛躍，因此教學時，教師需要注意規范性，但是不必操之過急，通過一定數量的題目強化學生對平行四邊形定則的認識.由于力的合成與分解的基礎首先是對物體進行受力分析，在前面力的知識學習中，學生已經對單個力的分析過程有了比較清晰的認識，在知識的整合過程中，教師可以通過練習做好規范演示.三、關于作圖法求解幾個共點力合力的教法建議

1、在講解用作圖法求解共點力合力時，可以在復習力的圖示法基礎上，讓學生加深矢量概念的理解，同時掌握矢量的計算法則.2、注意圖示畫法的規范性，在本節可以配合學生自主實驗進行教學.第四節 力的合成與分解

教學設計過程：

一、復習提問：

1、什么是力?

2、力產生的效果跟哪些因素有關?

教師總結，并引出新課內容.二、新課引入：

1、通過對初中學過的單個力產生的效果，與兩個力共同作用的效果相同，引出共點力、合力和分力的概念，同時出示教學圖片，如：兩個人抬水、拉纖或拔河的圖片.(圖片可以參見多媒體素材中的圖形圖像)

2、提問1：已知同一直線上的兩個力F1、F2的大小分別為50N、80N，如果兩個力的方向相同，其合力大小是多少?合力的方向怎樣?(教師講解時注意強調：‘描述力的時候，要同時說明大小和方向，體現力的矢量性’)

3、提問

2、進一步在問題1的基礎上提問，若F1、F2的兩個力的方向相反，其合力大小是多少?合力的方向怎樣?

教師引導學生得到正確答案后，總結出“同一直線上二力合成”的規律：

物體受幾個力共同作用，我們可以用一個力代替這幾個力共同作用，其效果完全相同，這個力叫那幾個力的合力.已知幾個力，求它們的合力叫力的合成.指明：

(1)、同一直線上，方向相同的兩個力的合力大小等于這兩個力大小之和，方向跟這兩個力的方向相同.(2)、同一直線上，方向相反的兩個力的合力大小等于這兩個力大小之差，合力的方向跟較大的力方向相同.4、提問

3、若兩個力不在同一直線上時，其合力大小又是多少?合力的方向怎樣?

教師出示投影和圖片：兩個學生抬水對比一個同學抬水，讓學生考慮：一個力的效果與兩個力的效果相同，考慮一下是否“合力總比分力大”?

5、教師可以通過平行四邊形定則演示器演示力的合成與分解實驗(演示實驗可以參考多媒體素材中的視頻文件);

演示1：將橡皮筋固定在A點，演示用兩個力F1、F2拉動橡皮筋到O點，再演示用F力將橡皮筋拉到O點，對比兩次演示結果，運用力的圖示法將力的大小方向表示出來，為了讓學生更好的獲得和理解力的平行四邊性法則，在實驗前，教師可以設計F1、F2的大小為3N和4N，兩個力的夾角為90度，這樣數學計算比較簡單，學生很容易會發現F1、F2和F的關系滿足勾股定理，進而得到力的平行四邊性定則，教師總結：兩個互成角度的力的合力，可以用表示這兩個力的線段作鄰邊，作平行四邊形，所夾的對角線就表示合力的大小和方向..

6、學生可以通過分組實驗來驗證力的平行四邊性定則(可以參考多媒體資料中的視頻試驗)：

試驗器具：一塊方木板，八開白紙兩張，大頭釘若干，彈簧秤兩個，橡皮筋一個，細線若干，直尺兩個，學生在教師的知道下，組裝好試驗設備，進行試驗驗證.強調：需要記錄的數據(彈簧秤的示數)和要作的標記(橡皮筋兩次拉到的同一位置和兩個分力的方向)

7、教師總結：經過人們多次的、精細的試驗，最后確認，對角線的長度、方向，跟合力的大小、方向一致，即對角線與合力重合，力和合成滿足平行四邊形法則.8、讓學生根據書中的提示自己推倒出合力與分力之間的關系式.三、課堂小結

探究活動

關于“滑輪”問題的研究

題目

關于“滑輪”問題的研究

內容

在初中學習的有關滑輪問題后，對“定”、“動”滑輪作用的理解，尤其是動滑輪的使用時，是否一定省力?研究一下初中的物理課本，在什么條件下，應用動滑輪省力最多?觀察生活中應用滑輪的實例，說出自己的心得，或以書面形式寫出相關內容以及研究結果。

第二篇：力的合成教案

第三篇：示范教案(力的合成)

http://www.tmdps.cn 或http://www.tmdps.cn 力的合成 整體設計

力的合成是解決力學的基礎和工具，力的合成不過關，后續課的學習中，對牛頓第二定律、物體平衡、動量定理、動能定理的理解和應用都無從談起.力的合成是矢量的合成，是為以后物體受力分析作準備的一節課，理解力的合成需要掌握一種方法，那就是等效的方法.這節課從實驗入手，學生通過自己動手找出合力與分力之間的關系，這樣容易使學生接受.通過實驗和多個實例說明一個事實：由于兩個力作用在一個物體上，物體所表現出來的形變量或者運動狀態的改變跟一個力作用在這個物體上時，物體所表現出來的形變量或者運動狀態的變化相同.對于平行四邊形定則的教學，可以在初步的矢量合成的基礎上進一步加深，可以先進行在一條直線上力的合成，然后再進行互成角度力的合成.平行四邊形定則讓學生在實驗過程中得出，讓學生自己發現規律，有利于鍛煉學生的能力.對于共點力的教學，重點在于利用演示實驗和生活實例，形象地對比共點力和非共點力，在此基礎上建立共點力的圖景.本節是學生未接觸過的全新內容.等效觀點、力的合成等內容，學生都感到別扭.如果力的合成的平行四邊形定則掌握不好，后續課程中的合成、電場磁場的疊加就不能得心應手.因此這節課在物理學中的地位和作用至關重要.教學重點

1.運用平行四邊形定則求合力.2.合力與分力的關系.教學難點

運用等效替代思想理解合力概念是難點.課時安排

1課時 三維目標

知識與技能

1.理解合力、分力、力的合成、共點力的概念.2.理解力的合成本質上是從作用效果相等的角度進行力的相互替代.3.會用力的合成的平行四邊形定則進行力的合成.過程與方法

1.培養學生的實驗能力，理解問題的能力，應用數學知識解決物理問題的能力；

2.進行科學態度和科學方法教育，了解研究自然規律的科學方法，培養探求知識的能力；

3.樹立等效觀點，形成等效思想，這是非常重要的處理問題的思想.情感態度與價值觀

1.培養學生善于交流的合作精神，在交流合作中發展能力，并形成良好的學習習慣和學習方法.2.通過力的等效替代，使學生領略跨學科知識結合的奇妙，同時領會科學探究中嚴謹、務實的精神和態度.3.讓學生積極參與課堂活動，設疑、解疑、探求規律，使學生始終處于積極探求知識的過程中，達到最佳的學習心理狀態.課前準備

1.多媒體課件.2.實驗器材:木板、白紙、圖釘（若干）、橡皮筋、細繩套（兩根）、彈簧秤（兩只）、三角板、鉛筆.教學過程

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導入新課

故事導入

據報道，因近日雨水較多路面太滑，一輛拖拉機在某地不慎落入路邊的一條水溝，司機閆師傅被壓在拖拉機后輪下面的水里，當場昏迷，幸虧附近十幾個村民合力抬起車輪把閆師傅救出來抬到岸上才使閆師傅及時脫險.除了十幾個村民抬起拖拉機外，我們還可以用吊車吊起拖拉機來達到同樣的目的.在這個例子中吊車的作用效果與十幾個村民的作用效果是相同的.實驗導入

兩個女同學把一桶水抬到講桌上，然后再讓一個男同學自己把水提到講桌上.在這個實驗中兩個女同學對水桶的作用效果和一個男同學的作用效果相同.推進新課

一、力的合成

一個力與幾個力產生了同樣的效果，可以用這一個力代替那幾個力，這一個力是那幾個力的合力，那幾個力是這一個力的分力.當一個物體受到幾個力共同作用時，我們常常可以求出這樣一個力，這個力的作用效果跟原來幾個力的作用效果相同，這個力就叫做那幾個力的合力.求幾個力的合力的過程叫做力的合成.下面我們來探究一下求幾個力的合力的方法.演示1：兩個彈簧秤互成角度地懸掛一個鉤碼，拉力分別為F1和F2；再用一個彈簧秤懸掛同一個鉤碼，拉力為F.分析：F1和F2共同產生的效果與力F產生的效果是相同的，即均使鉤碼處于靜止狀態.由于力F產生的效果與力F1和F2共同作用產生的效果相同，力F就叫做力F1和F2的合力.這種等效代替的方法是物理學中常用的方法.問題：互成角度的兩個力的合力與分力的大小、方向是否有關？如果有關，又有什么樣的關系？

我們通過實驗來研究這個問題.實驗設計：一根橡皮條，使其伸長一定的長度，可以用一個力F作用，也可以用2個力F1和F2同時作用.如能想辦法確定F1和F2以及F的大小和方向，就可知F與F1和F2間的關系.演示2：將如圖3-4-1所示實驗裝置安裝在貼有白紙的豎直平板上.橡皮條GE在兩個力的共同作用下，沿直線GC伸長了EO這樣的長度，若撤去F1和F2用一個力F作用在橡皮條上，使橡皮條沿著相同的直線伸長相同的長度，則力F對橡皮條產生的效果跟力F1和F2共同作用產生的效果相同，力F等于F1和F2的合力，在力F1和F2的方向上各作線段OA和OB，根據選定的標度，使它們的長度分別表示力F1和F2的大小，再沿力F的方向作線段OC，根據選定的標度，使OC的長度表示F的大小.圖3-4-1

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學生實驗：將白紙釘在方木板上，用圖釘固定一橡皮筋，用兩只彈簧秤同時用力互成角度地沿規定方向拉橡皮筋，使橡皮筋的另一端伸長到O點，記下此時兩彈簧秤的示數，這就是分力的大小，再用一只彈簧秤通過細繩套也把橡皮筋拉到位置O，彈簧秤的讀數就是合力的大小，細繩的方向就是合力的方向.用力的圖示作出這3個力觀察找出3個力之間的關系

演示3：以OA、OB為鄰邊作平行四邊形OACB，畫平行四邊形的對角線，發現對角線與合力很接近.問題：由此看來，求互成角度的兩個力的合力，不是簡單地將兩個力相加減.那么互成角度的兩個力F1和F2的合力的大小和方向是不是可以用以F1和F2的有向線段為鄰邊所作的平行四邊形的對角線來表示呢？下面請同學根據自己的實驗數據來驗證.圖3-4-2

結論：總結平行四邊形定則：求互成角度的兩個力的合力，可以用表示兩個力的有向線段為鄰邊作平行四邊形，這兩個鄰邊之間的對角線就表示合力的大小和方向，這就是平行四邊形定則.如圖3-4-2.問題：合力F與F1和F2的夾角有什么關系？

如果兩個分力的大小分別為F1、F2，兩個分力之間的夾角為θ，當θ＝0°時，它們的合力等于多少？當θ＝180°時，它們的合力又等于多少？

平行四邊形定則的具體應用方法有兩種：

1.圖解法

（1）兩個共點力的合成：從力的作用點作兩個共點力的圖示，然后以F1、F2為邊作平行四邊形，對角線的長度即為合力的大小，對角線的方向即為合力的方向.用直尺量出對角線的長度，依據力的標度折算出合力的大小，用量角器量出合力與其中一個力之間的夾角θ.如圖3-4-3所示.圖3-4-3

圖3-4-3中F1=50 N，F2=40 N，合力F=80 N.（2）兩個以上力的合成：先求出任意兩個力的合力，再求出這個合力跟第三個力的合力，直到所有的力都合成進去，最后得到的結果就是這些力的合力.2.計算法

先依據平行四邊形定則畫出力的平行四邊形，然后依據數學公式（如余弦定理）算出對角線所表示的合力的大小和方向.圖3-4-4

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當兩個力互相垂直時，如圖3-4-4有：

F=F1?F2

tanθ=F2/F1.例1教材例題

例2如圖3-4-5所示，一個木塊放在水平桌面上，在水平方向共受到三個力即F1、F2和靜摩擦力作用，而且三個力的合力為零，其中F1=10 N，F2=2 N.若撤去力F1，則木塊在水平方向受到的合力為多少？

圖3-4-5

解析：F1和F2的合力F12＝F1－F2＝8 N，方向向右，又因物體受三力作用且合力為零，故靜摩擦力f＝8 N，方向向左.若撤去力F1，則木塊受F2作用而有向左運動的趨勢，此時物體受到的靜摩擦力為2 N，方向向右，木塊仍保持靜止狀態,木塊在水平方向受到的合力為零.答案：0

合力大小的范圍：

運用合力與分力關系模擬演示器，讓兩個力F1和F2之間的夾角θ由0°→180°變化，可以得到：

（1）合力F隨θ的增大而減小.（2）當θ=0°時，F有最大值Fmax=F1+F2，當θ=180°時，F有最小值Fmin=F1-F2.（3）合力F既可以大于，也可以等于或小于原來的任意一個分力.一般地|F1-F2|≤F≤F1+F2

問題：如何求多個力的合力？

引導學生分析：任何兩個共點力均可以用平行四邊形定則求出其合力，因此對多個共點力的合成，我們可以先求出任意兩個力的合力，再求這個合力跟第三個力的合力，直到把所有的力都合成進去，最后得到的結果就是這些力的合力.3.矢量和標量

問題：我們學過許多物理量，如：長度、質量、時間、能量、溫度、力、速度等.這些物理量有什么異同？

引導學生分析：力、速度是既有大小又有方向的物理量，而質量、時間、能量、長度等物理量只有大小，沒有方向，前者叫矢量，后者叫標量，矢量的合成遵守平行四邊形定則.二、共點力

學生自學課本上有關共點力的知識，教師提示學生在閱讀的時候注意這樣幾個問題：

1.什么樣的力是共點力？

2.你認為掌握共點力概念時應該注意什么問題？

3.力的合成的平行四邊形定則有沒有適用條件，如果有，適用條件是什么？

注：這一部分知識相對簡單，可以通過學生自學，鍛煉學生的閱讀能力和自學能力.參考答案:

1.如果一個物體受到兩個或更多個力的作用，有些情況下這些力共同作用在同一個點上，或者雖然不是作用于同一個點上，但是他們的延長線交于一點，這樣的一組力叫做共點力.2.掌握共點力時，不僅要看這幾個力是不是作用于一個點，還要看它們的延長線是不是交于一個點.22中鴻智業信息技術有限公司

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3.力的合成的平行四邊形定則只適用于共點力作用的情況.課堂訓練

1.甲、乙兩個小孩共同推著一輛小車在水平地面上以0.5 m/s的速度向右勻速運動，丙小孩單獨使同一輛小車在同一水平面運動，下列情況中丙對車的作用力與甲、乙對車的合作用力相同的是（）

A.丙推著小車以0.5 m／s的速度向右勻速運動

B.丙拉著小車以0.5 m／s的速度向右勻速運動

C.丙推著小車以0.5 m／s的速度向左勻速運動

D.丙推著小車由靜止開始向右運動的瞬間

2.關于兩個大小不變的共點力F1、F2與其合力F的關系，下列說法中正確的是（）

A.F的大小隨F1、F2間夾角的增大而增大

B.F大小一定大于F1、F2中最大者

C.F大小隨F1、F2間夾角的增大而減小

D.F大小不能小于F1、F2中最小者

3.大小分別為30 N和25 N的兩個力，同時作用在一個物體上，兩個力的合力F的大小一定為（）

A.F＝55 N

B.F≤5 N

C.F≥55 N

D.5 N≤F≤55 N

4.如圖3-4-6為兩個共點力的合力F跟它的兩個分力之間的夾角θ的關系圖象，則這兩個分力大小分別是（）

圖3-4-6

A.1 N和4 N

B.2 N和3 N

C.1 N和5 N

D.2 N和4 N

答案：1.AB 2.C 3.D 4.合力為零

5.B 課堂小結

1.互成角度的二力合成，不是簡單地利用代數方法相加減，而是遵守平行四邊形定則，即合力的大小不僅取決于兩個分力的大小，而且取決于兩個分力的夾角.2.對平行四邊形定則的認識，是通過實驗歸納來完成的，實驗歸納的步驟是：提出問題→設計實驗→進行實驗→數據分析→多次實驗→歸納總結→得出結論.布置作業

1.教材第64頁“問題與練習”

3、4.2.課下同學們自己觀察一下生活中有哪些類似的情況，可以用一個力代替多個力來達到同樣的效果，想一下，為什么有時人們不用一個力去做而要用多個力來做呢？

板書設計 4 力的合成

1.合力：一個力與幾個力產生了同樣的效果，可以用這一個力代替那幾個力，這一個力

是那幾個力的合力，那幾個力是這一個力的分力.2.力的合成：求幾個力的合力的過程叫做力的合成.（1）平行四邊形定則：求互成角度的兩個力的合力，可以用表示兩個力的有向線段為鄰

邊作平行四邊形，這兩個鄰邊之間的對角線就表示合力的大小和方向，這就是平行四邊

形定則.（2）合力F與F1及F2的夾角的關系：

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①合力F隨θ的增大而減小.②當θ=0°時，F有最大值Fmax=F1+F2，當θ=180°時，F有最小值Fmin=F1-F③合力F既可以大于，也可以等于或小于原來的任意一個分力.一般地|F1-F2|≤F≤F1+F2.（3）多個力的合成：先求出任意兩個力的合力，再求出這個合力跟第三個力的合力，直

到所有的力都合成進去，最后得到的結果就是這些力的合力.3.矢量和標量

4.共點力

活動與探究

1.課題：如何最省力

活動內容：剛才我們用兩個女同學把一桶水提到了講桌上，下面我們來重做一下感覺怎樣才最省力.結論：二力方向基本平行時最省力.2.課題：誰的力量大

活動內容：讓兩個男同學用最大力氣拉直一根繩子，在繩子中間系一根繩子讓一位女同學輕拉，為什么女同學很輕松就把繩子拉彎？

提示：利用合力的大小與分力夾角之間的關系來解釋.通過活動引導學生畫圖解決問題.習題詳解

1.解答：兩個力的夾角為0°時，它們的合力最大,為12 N;當兩個力的夾角為180°時，它們的合力最小，為8 N;當兩個力的夾角由0°逐漸增大到180°時,它們的合力逐漸減小,即合力的大小在12 N和8 N之間;由此可見,兩個力的合力可以等于10 N,不能等于5 N和15 N.2.解答:當兩個力的合力為零時,由于一個力向東,大小為6 N,則另一個力的方向必向西,大小也為6 N.將方向向東的、大小為6 N的力改為向南時,二力相互垂直,如圖3-4-7所示,它們的合力的大小為62 N,方向為西偏南45°.圖3-4-7

圖3-4-8

3.解答:如圖348所示,選用1 cm長的線段表示30 N的力,作出力的平行四邊形,量得表示合力F的對角線長6.8 cm,則合力的大小F=30×

6.8N=204 N.量得F與F1的夾角為17°.當1兩個力的夾角為150°時,解答方法相同.4.解答:(1)正確

(2)錯.如果兩個分力之間的夾角較大,合力可以比任意一個分力都小.(3)錯誤.例如當兩個分力的方向相反時,一個較小的分力增大可能使合力變小.設計點評

學生習慣于代數運算，產生定勢思維，所以對矢量運算特別不習慣，不易接受.因此在作用效果相同的基礎上理解合力與分力的關系，理解平行四邊形定則，是難點.平行四邊形定則的探索是應用的重點.所以，無論從課堂講解，還是實驗的設計操作、習題練習、課后

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作業等，都應圍繞平行四邊形定則展開.中鴻智業信息技術有限公司

第四篇：《力的合成》教案1

《力的合成》教案

一、教學目標

（一）知識與技能

1.理解合力、分力、力的合成、共點力的概念。2.掌握平行四邊形定則，會用平行四邊形定則求合力。

3.理解力的合成本質上是從作用效果相等的角度進行力的相互替代。

（二）過程與方法

1．通過學習合力和分力的概念，了解物理學常用的方法——等效替代法。

2．通過實驗探究方案的設計與實施，初步認識科學探究的意義和基本過程，并進行初步的探究。

3．學生在自主找規律的過程中體會到學習的樂趣．實驗結果在誤差范圍內是準確的。

（三）情感態度與價值觀

1．培養學生善于交流的合作精神，在交流合作中發展能力，并形成良好的學習習慣和學習方法。

2．通過力的等效替代，使學生領略跨學科知識結合的奇妙，同時領會科學探究中嚴謹、務實的精神和態度。

二、教學重點

1．合力與分力的關系。2．平行四邊形定則及應用。

三、教學難點

平行四邊形定則及應用。

四、教學準備

多媒體課件、學生分組實驗器材：木板、白紙、圖釘(若干)、橡皮筋、細繩套(兩根)、彈簧秤(兩只)、三角板、鉛筆。

五、教學過程

新課導入：

師：力的概念是什么？ 生：力是物體間的相互作用。

師：力的作用效果是什么？

生：力的作用效果是使物體運動狀態發生變化或使物體發生形變。新課講解：

一、力的合成

[演示實驗)讓學生把一桶水或一個重物從地面上想辦法放在桌面上。

師：(對一個大個同學提問)這位同學你的做法是什么？請具體操作一下。

生：我用一只手就可以把它提到桌面上。

師：(對瘦弱的女生提問)你們的做法是什么？

生：我們可以兩個人把它抬上來。

師：同學們仔細觀察會發現，一位力氣大的同學只用一只手一個力就可以把水桶從地面提到桌面上，兩個女同學用兩只手給水桶兩個力，同樣也把水桶從地面移動到桌面上，不同的同學用不同的方法達到了一個共同的目的．在提水桶這個事件上，這一個力產生的作用效果和兩個力的作用效果是相同的。生活中還有哪些例子可以說明同樣的問題？

生：(舉身邊的例子)狗拉雪橇在雪地上運動，打夯，抬重物和起重機相比較等等。

師：在這些例子中，一個力與幾個力產生了同樣的效果，可以用這一個力代替那幾個力，這一個力與那幾個力是什么關系？

生：這一個力是那幾個力的合力，那幾個力是這一個力的分力。

師：請同學們用自己的話總結什么叫合力。

生：當一個物體受到幾個力共同作用時，我們常常可以求出這樣一個力，這個力的作用效果跟原來幾個力的作用效果相同，這個力就叫做那幾個力的合力。

師：原來的那幾個力叫做分力，你能用自己的話總結一下什么是力的合成嗎？

生:求幾個力合力的過程叫做力的合成。

師：那么幾個力的合力怎樣來求呢？下面我們設計一個實驗來探究一下求合力的方法。

實驗探究求合力的方法

師：怎樣求合力呢？我們先來看一個演示實驗．(用兩只彈簧秤成一定角度提起一個重物，分別讀一下兩只彈簧秤的讀數．然后用一只彈簧秤提起這個物體，看這時彈簧秤的讀數)

師：看一下兩只彈簧秤的示數之和是不是等于一只彈簧秤的讀數。

生：(觀察實驗現象，讀取實驗數據并進行簡單處理)一只彈簧秤的讀數不等于兩只彈簧秤的讀數之和，而是比兩只彈簧秤讀數之和稍微小一些。

師：(微笑鼓勵)這位同學觀察得很仔細，按照算術法則，兩只彈簧秤的讀數之和應該等

于一只彈簧秤的讀數，可見力的合成并不是簡單地相加減．那么它們之間的關系到底是怎樣的呢？首先明確實驗的目的是什么。

生：探究求合力的方法。

師：實驗依據的原理是什么？(啟發合力的定義)

生：(學生齊聲回答)合力的作用效果與幾個力共同作用的效果相同。

師：下面我們根據提供的器材，同學們分小組討論，抓住合力和分力效果相同這一關鍵，設計實驗方案，選擇適當的儀器，把不需要的儀器放在一邊。(這里儀器的提供可以有一些干擾項，比如說放置小車和打點計時器，鍛煉學生選擇儀器的能力)

注意：啟發學生設計的關鍵是：兩個力共同作用的效果和一個力單獨作用效果相同，怎樣設計才能夠更容易控制兩種情況下力的作用效果相同。

師：在做實驗之前，讓一個小組的同學介紹他們的實驗器材的選擇和實驗方案的設計過程．

生：力的作用效果有兩種，一種是改變物體的運動狀態，一種是使物體發生形變．要探究一個力的作用效果和兩個力的作用效果相同，從這兩個方面人手都可以．，只是用力改變物體的運動狀態不如使物體發生形變容易控制，所以我們選擇的是用力改變物體的形變這種方法來探究合力和分力的關系；對于物體的選擇，我們選擇了容易發生形變的橡皮筋來進行．在一個力和兩個力共同作用下讓橡皮筋的形變量相同．我們組選擇的儀器是：方木板、白紙、彈簧秤(兩個)、橡皮筋(兩條)、細繩(兩條)、刻度尺(或三角板)、圖釘(若干，用來固定白紙)。

師：(同學鼓掌鼓勵)剛才這位同學代表他們組說得非常好，我們現在根據同學們自己選擇的器材來設計實驗方案．首先考慮實驗步驟怎樣進行．

師：(提示)在這個實驗中一個力與兩個力等效的標志是什么？

生1：橡皮筋伸長量相同。

生2：除了伸長量相同之外還應該伸長到同一個位置，因為力是矢量，既有大小又有方向。

師：剛才第二個同學補充得非常好，一定要考慮到力的矢量性．兩次實驗中橡皮筋應該伸長到同一個位置才能保證作用效果完全相同。

實驗步驟：(1)在桌上平放一個方木板，在方木板上鋪上一張白紙，用圖釘把白紙固定好。

(2)用圖釘把橡皮筋的一端固定在板上的A點(A點的位置應該靠近頂端中點)，在橡皮

筋的另外一端拴上兩條細繩，細繩的另外一端是繩套。

(3)用彈簧秤分別鉤住繩套，互成角度地拉橡皮筋，使橡皮筋伸長，結點達到某一位置O.(4)用鉛筆記下O的位置和兩條細繩的方向，分別讀出兩只彈簧秤的示數(在同一條件下)。

(5)用鉛筆和三角板在白紙上從O點沿著兩繩的方向畫直線，按照一定的標度作出兩個力F1和F2的圖。

(6)只用一只彈簧秤，通過細繩把橡皮筋的結點拉到相同的位置O點，讀出彈簧秤的示數，記下細繩的方向，按同一標度作出這個力F的圖示。

(7)探究這三個力的大小及方向的關系。

注意事項：①同一實驗中的兩只彈簧秤的選取方法是；將兩只彈簧秤勾好后對拉，若兩只彈簧秤在拉的過程中，讀數相同，則可選，若不同，應另換，直至相同為止，使用時彈簧秤與板面平行。

②在滿足合力不超過彈簧秤量程及橡皮條形變不超過彈性限度的條件下，應使拉力盡量大一些，以減小誤差。

③畫力的圖示時，應選定恰當的標度，盡量使圖畫得大一些，但也不要太大而畫出紙外．要嚴格按力的圖示要求和幾何作圖法作出合力。

④在同一次實驗中，橡皮條拉長的結點O位置一定要相同。

⑤由作圖法得到的F和實際測量得到的F’，不可能完全符合，但在誤差允許范圍內可認為F和F’符合。

[參考案例2]合力和分力的關系

實驗步驟：

(1)器材的選取：如圖3—4—1所示的演示儀、彈簧秤、橡皮筋、細繩、鉤碼若干、印有間隔相等的同心圓的紙足量。

(2)用兩根細繩系著橡皮筋的一端，橡皮筋的另一端固定在儀器頂端的小釘上，調節器材上的兩個滑輪的距離，使之便于操作。

(3)分別在細繩下懸掛鉤碼若干，并把細繩置于滑輪上(注意使橡皮筋、細繩：在同一豎直平面上)．記錄兩繩上懸掛鉤碼的數量和兩繩與紙邊的交點C、D．如圖3—4—1所示。

(4)待橡皮筋伸長且穩定后把印有同心圓的紙置于橡皮筋與細繩的后面，并使同心圓的圓心O和橡皮筋與細繩的結點重合，并用圖釘固定紙片。

(5)卸去鉤碼，直接用一個彈簧秤拉細繩(注意使橡皮筋、細繩、彈簧秤在同一豎直平面上)，使結點也伸長至圓心O處．記錄彈簧秤的讀數和繩與紙邊的交點J．如圖3—4—2所示。

(6)取下紙片，作射線OC、OD、OJ，并用力的圖示法作出三個力(力的比例線段以三個矢量的長度都不超出紙邊為宜)．如圖3—4—3所示。

(？)相鄰箭頭用虛線相連，構成一個由兩個三角形組成的四邊形。

(8)觀察這個四邊形的特點(若誤差不大，這個四邊形是平行四邊形，合力在其對角線上)。

(9)改變砝碼的數量，重復上述實驗．若有時間，也可改變兩滑輪的距離(即改變兩分力的夾角)重復上述實驗。

說明：本實驗中的同心圓紙是可以移動的，同心圓是為了最終得出力的大小關系而設計的，紙能移動是為了在實驗中方便找出圓心O的位置，縮短實驗的時間。

學生可能得出的結論：以表示兩個分力的線段為鄰邊作一個平行四邊形，則這個平行四邊形中表示兩分力的線段所夾的對角線表示合力的大小和方向。

建議：讓同學匯報實驗中得到的結論．結論不一定要與上面的結論一致，教師要讓學生有成就感．在下一節的學習中教師會直接給出結論。

師：下面我們進行分組實驗，實驗過程中大家可以有意識地控制一下兩個分力之間的夾角。

師：請同學們取下白紙，把實驗器材整理好，然后仔細分析三個力的圖示．大小有，沒有關

系，是不是合力大小等于兩個分力大小之和？

生：大小沒有絕對的關系，合力的大小并不等于兩個分力大小之和。

師：建議同學們把合力和分力的末端用虛線連接起來。

生1：虛線和原來的兩個分力構成了一個四邊形。

生2：好像是矩形(兩個力成90°角的同學)

生3：好像是菱形。

生4：(興奮地喊了起來)總結幾組同學的實驗結果，這個四邊形應該是平行四邊形。

師：(微笑)對，最為一般的結論是這兩條虛線和兩個分力組成的圖形是平行四邊形。

師：(繼續分析)合力與兩個分力處于平行四邊形的什么位置？

生：合力在平行四邊形的對角線上，兩個分力為平行四邊形的兩條鄰邊。

師：平行四邊形的對角線有兩條，合力在哪一條上？

生：兩個分力為鄰邊的之間的對角線上。

師：你能用自己的語言準確地描述合力與分力之間的關系嗎？

生：兩個力合成時，以表示這兩個力的線段為鄰邊，這兩個鄰邊之間的對角線就代表了合力的大小和方向。

師：(總結)這就是今天我們用自己設計的實驗探究出的結論，這個結論叫做平行四邊形定則．下面我們通過一個例題進一步加深對平行四邊形定則的理解。

例題：力F1＝45 N，方向水平向右，力F2＝60 N，方向豎直向上．求這兩個力合力的大小和方向。

師：請同學說一下自己的思路．

生：我是分這樣幾步進行的：

① 選擇標度，用1 cm代表15 N。② 用三角板作出兩個力的圖示。

③ 作出和兩個力大小相等的平行線，完成平行四邊形。④ 連接兩力之間的對角線，即表示合力。⑤ 用刻度尺量出對角線的長度。⑥ 通過比例關系求出合力的大小。

⑦用量角器量出合力與分力之間的夾角，得到合力的大小是？5 N，與45 N的力的夾角是53°。

師：如果改變兩個力之間的夾角，將兩個力之間的夾角改為60‘和120’，則合力分別是多大？

學生作圖求解，投影學生作圖。

生：當夾角是60°時，兩個力的合力是90N；當夾角是120°時，兩個力的合力是54N。

師：根據我們上面的計算，在兩個分力大小不變的情況下，改變兩個分力的夾角，合力怎樣變化？

生：合力隨夾角的變大而變小，隨夾角的變小而變大。

師：什么情況下合力最大，什么情況下合力最小？

生：當兩個分力之間的夾角為0°時兩個力的合力最大，最大值為二力之和；當兩個分力之間的夾角為180°兩個力的合力最小，最小值為二力之差。

師：可見合力的范圍在二力之和和二力之差之間．請同學們觀看動畫：在兩個分力夾角變化時合力大小的變化情況。

(學生觀看動畫．進一步體會合力的大小和分力夾角之間的關系，動畫最好用F1ash模擬，具有動感)

師：前面學習的都是兩個力的合成，如果是三個力或者三個以上的力的合成，應該怎樣進行處理？

生：我們可以先求出兩個力的合力，再求出這個合力跟第三個力的合力，直到把所有的力都合成進去，最后得到的結果就是這些力的合力。

二、共點力

師：同學們自學課本上有關共點力的知識，在閱讀的時候注意這樣幾個問題：

①什么樣的力是共點力？

②你認為掌握共點力概念時應該注意什么問題？

③力的合成的平行四邊形定則有沒有適用條件，如果有，適用條件是什么？

注：這一部分知識相對簡單，可以通過學生自學鍛煉學生的閱讀能力和自學能力。

生l：如果一個物體受到兩個或更多個力的作用，有些情況下這些力共同作用在同一個點上，或者雖然不是作用于同一個點上，但是他們的延長線交于一點，這樣的一組力叫做共點力。

生2：掌握共點力時，不僅要看這幾個力是不是作用于一個點，還要看它們的延長線是不是交于一個點。

生3：力的合成的平行四邊形定則只適用于共點力作用的情況。

[課堂訓練)

三個共點力，大小分別為11 N、6 N、14N，在同一平面內，各力間的夾角可變，求此三力的合力大小的范圍．

答案：0≤F≤31 N

解析：當三個力方向相同時，合力取最大值

Fmax＝11 N+6 N+14 N＝31 N

因11N和6N這兩個力的合力范圍是5N≤F12≤17N，其合力可以為14N，則當此14N的力恰與題給的第三個力(14N)方向相反且在一條直線上時，合力就為零．故題給的三個共點力的合力F大小為0≤F≤31 N。討論

求力解法：都用作圖法求解，而且所求合力相同。

幾種解法的不同點：求解順序不同。

1．求三個或三個以上共點力的合力時，可先求出任意兩個力的合力，再求出此合力跟第三個力的總合力，以此類推，直到求完為止。

2．求多個力的合力時，與求解順序無關。

[思考與討論]

兩個分力Fl與F2大小一定時，合力與它們的夾角"有什么關系？合力大小與兩個分力大小有什么關系？

[學生活動]自行設定幾和幾的大小．并用作圖法求出?＝0° 30°，90°，120°，180°時合力F的大小。

[教師]用合力與分力演示器演示分力F1和F2一定時，夾角?在0～180?°之間發生變化時，合力F的大小變化情況。

[師生共同總結]用投影片出示：

a．當?＝0°時，F=F1+F2，合力F與分力F1、F2同向。

b．當?＝180°時，F＝｜F1一F2｜，合力F與分力F1、F2中較大的力同向。

C.合力F的取值范圍，｜F1一F2｜≤F≤F1+F2。

d．夾角?越大，合力就越小。

e.合力可能大于某一分力，也可能小于某一分力。

[學生活動]閱讀課本最后一段。

[教師出示思考題]

1．既有大小又有方向的物理量叫矢量．矢量運算遵循平行四邊形定則。

2．只有大小沒有方向的物理量叫標量，標量運算遵循代數運算法則。

討論1．在保證力的作用效果相同的前提下，用一個力的作用代替幾個力的作用。這是一種什么方法？

2．作用在不同物體上的兩個力能否進行力的合成？ 3．合力是否一定大于分力？

4．合力是否一定等于分力的大小之和？

5．玩單杠時，為什么雙臂夾角越大越費力？

6．力的合成有哪些具體方法？

[教師點撥]

1．力的合成的本質就在于保證作用效果相同的前提下，用一個力的作用代替幾個力的作用，這個力就是那幾個力的“等效力”(合力)．這是一個等效方法。

2．作用在不同物體上的兩個力不能進行力的合成，因為它們只能對各自的物體產生力的效果，而不能產生共同的作用效果．因此不能用一個力的作用效果代替它們分別產生的作用效果．所以，把作用在不同物體上的力來合成是沒有意義的．只要作用在同一物體上的力，無論力的性質如何，都可以合成。

3．因為兩分力F1、F2的合力大小的取值范圍為F1+F2≥F≥｜F1—F2｜。所以合力可能大于每一個分力，也可能小于每一個分力，還可能大于一個分力而小于另一個分力。

4．力是矢量，其合成遵循平行四邊形定則．只有當兩分力同向時，合力大小才等于兩分力大小之和。

5．當合力一定時，兩分力隨夾角的增加而增大。所以玩單杠時，兩分力隨夾角的增大而增大，雙臂夾角越大，越費力。

6．進行共點力合成有以下方法：

①作圖法：要選取統一標度，嚴格作出力的圖示及平行四邊形，用統一標度去度量作出的平行四邊形的對角線，求出合力的大小，再量出對角線與某一分力的夾角，求出合力的方向。

②計算法：根據平行四邊形定則作出示意圖，然后利用解三角形的方法作出對角線，即為合力。

第五篇：3.4力的合成 教案

力的合成

一、對教材的認識

（一）總體認識

本節是高中物理必修課的第五節，是學生在初中從未接觸過的全新內容。等效觀點、力的合成等內容，學生都感到別扭。力的合成是解決力學的基礎和工具，力的合成不過關，后續課的學習中，對牛頓第二定律、物體平衡、動量定理、動能定理的理解和應用都無從談起。如果力的合成的平行四邊形法則掌握不好，后續課程中的合成、電場磁場的疊加就不能得心應手。這節課前接三種常見的力，后啟力的分解和力學的一些重要定律的應用，因此這節課在物理學中的地位和作用至關重要，上好這節課決定了高中物理是開門紅，還是開門黑。

（二）對“力的合成”教材本身的認識

1、從本節課教學目標上來說，應從以下幾個方面來認識和理解：

①知識內容目標：a）理解合力與分力的概念。

b）掌握力的合成。

c）會用力的合成的平行四邊形定則進行力的合成。

②物理思想方法培養目標：樹立等效觀點，建立等效思想，這是非常重要的處理問題的思想，有利于理解交流電有效值。

③能力目標：這節課有利于培養學生實驗能力，理解問題的能力，應用數學知識解決物理問題的能力。

④德育目標：可以實現實事求是、堅持內容與形式的統一的辯證唯物主義思想教育。作畫法求合力要規范，可以培養學生嚴謹認真的科學態度。

2、從該教材在整個中學物理的知識體系中的地位來看： ①牛頓第二定律中的加速度是合力產生的加速度，動量定理的沖量是合外力的沖量，動能定理中的功是合外力做的功，物理平衡的平衡條件是合外力為零，所有這些規律的理解和應用都是以力的為基礎的。設想把力的合成這一節去掉，整個力學還能進行下去嗎？

②分解和正交分配是利用等效代替的思想解決問題，但這離不開平行四邊形定則，更重要的是正交分配的歸宿是為了求合力。

③本教材還可以為以后理解運動合成、場的疊加奠定基礎。

④力學之所以難，就在于矢量太多（中學物理中一共10個，力學有8個），善于并掌握好矢量的計算，是突破力學難點的一個關鍵問題。

3、從教材大綱和考試說明來看：

這部分教材都定格B層次要求，在考試中也經常出現，例如1993年，1994年，1995年，1997年高考內容都有這方面的考查。這是命題者對該節內容重要性有足夠認識后的一個必然結果。

4、從教材重點、難點來看：

因為學生習慣于代數運算，產生定勢思維，所以對矢量運算特別不習慣，不易接受。因此在作用效果相同的基礎上理解合力與分力的關系，理解平行四邊形定則，是教材的難點。平行四邊形定則的探索應用是教材的重點。所以，無論從課堂講解，還是實驗的設計操作、習題練習、課后作業等，都應圍繞平行四邊形定則展開。

5、教材編者意圖是：

力的概念與三種常見的力的之后就安排了力的合成，這是高中物理教學中的第一個嶄新內容。各種教材無論怎樣改革，都沒改變這一點，這就是編者要叢學習興趣上，從時間安排上，強調力的合成的工具和基礎地位，顯示了編者要搬開學生學習物理的第一個攔路虎的決心和對其重要性的認識。

二、對教學方法的選擇的認識

（1）矢量合成是重點也是難點，要讓學生心悅誠服地接受平行四邊形定則，增加學生的感性認識，發展學生的感知能力，就要讓學生親自實驗探索，這是實踐出真知的要求，也是突破重點和難點的關鍵。

（2）物理是以實驗為基礎的科學，離開實驗物理就成為無源之水，實驗是學生接受物理知最符合認識規律的方法。

由于以上兩點的認識，應選擇實驗法進行教學，這是教材內容和認識規律的客觀要求。（3）在教學方法的實施過程中，要引導學生做到以下幾點： ①動手操作； ②記錄數據和方法

③畫出兩個分力的圖示，合力的圖示； ④啟發比較得出結論，從而培養學生的實驗能力和嚴謹認真團結協作的科學態度，有效地為突破教材重點、難點服務。

三、學法指導

高、初中學習方法差異很大，而力的合成又是中學物理第一個嶄新內容。要取得好的教學效果，還要對學生進行方法指導，幫助學生勝利實現由學會到會學的轉變。

①教給學生科學實驗的方法，如作用效果相同怎樣顯示，怎樣確定力的方向，以疑啟思，培養學生的思維能力。

②角學生處理實驗的結果并得出結論的方法，如合力與分力關系的二者圖示。③練習鞏固總結，畫圖求合力得出夾角越小合力越大。④通過課堂提問，啟發思考，激發興趣，通過實驗，培養學生的學習興趣，激發成就感；通過練習強化有意注意，根據練習情況及時評價、鼓勵學生。重在讓學生弄懂平行四邊形定則得出的過程而不在于得出一個結果。

⑤面向全體學生，分層次地調動學生的學習積極性。在實驗提問練習中，對基礎較差者設計簡單問題，并給適當的鼓勵。對學習較好或學習態度由好變壞的學生提問難度較大的問題，給予嚴格要求。學生課外動手做演示教具，合力隨夾角變化的情況，激發學生興趣和創造性。

四、教學過程的認識

（一）引出新課

通過“5+2=0”這一因校內外教育方向不一而產生互相抵消的現象，啟發引導學生思考，在研究力的作用效果時能否出現一個力效果與幾個力作用效果相同的情況。激發學生的好奇心引出新課。時間大約3分鐘。

（二）新課教學

①講合力與分力的概念，讓學生舉例，并讓學生歸納總結合力與分力的等效代替特點，這樣可以增加學生是感性認識，很自然引出什么是力的合成。時間3分鐘。

②力的合成：指出“求出能代替兩個分力的力的過程就叫力的合成”。讓學生舉出幾個例子說明什么叫力的合力，并引出本節重點難點問題，怎樣去合成，怎樣去代替。時間約5分鐘。

③平行四邊形定則：

（1）在一條直線上的兩個力如何合成。

（2）不在一條直線上的兩個力的合成方法的探索。

a）實驗儀器中要用的彈簧和橡皮條、細線、白紙木板，這些器材各發揮怎樣的功能？ b）合力與分力作用效果相同，怎樣去體現？ c）合力如何表示，分力如何表示？ d）合力、分力的關系與合力的圖示、分力的圖示之間的關系怎樣？ e）實驗應記錄些什么？怎樣處理這些實驗記錄？最后得出什么結論？

這樣，可以加強實驗教學，培養學生思維能力，變直接給出為實驗探索，激發學生的學習興趣，培養科研方法，鼓勵創新，全面提高學生素質。時間大約20分鐘。

④課堂練習總結出： a）合力可以小于分力。

b）合力可以大于分力。

c）合力可以等于分力。

d）兩分力的合力最大值，最小值。

e）兩分力大小一定，夾角0～180時，合力如何變化？

f）兩分力的合力一定且兩分力相等，則兩分力夾角變化時兩分力如何變化？指導學生處理好學習知識與做題的關系，進行學法指導，貫徹全面提高的要求。

⑤布置作業：為了讓學生真正掌握平行四邊形定則，減輕學生的負擔，為學生全面發展提供時間，作業量控制在一般學生15分鐘的時間，因此，作業為課后第二題和自作合力隨著分力的方向變化而變化的演示教具。