第一篇：高中物理必修1教案-《力的合成》案例

力的合成案例分析

一、教學(xué)內(nèi)容分析

1．內(nèi)容與地位

在《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)》共同必修模塊物理一的內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)中涉及本節(jié)內(nèi)容有“通過實(shí)驗(yàn)，理解力的合成與分解，區(qū)分矢量與標(biāo)量，用力的合成與分解分析日常生活中的問題”。該條目要求學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)對(duì)力的合成與分解的學(xué)習(xí)應(yīng)達(dá)到理解的水平，并能用力的合成與分解分析日常生活中的問題，這體現(xiàn)了關(guān)注物理與生產(chǎn)、生活的聯(lián)系。

“力的合成”這一節(jié)研究的是力的等效關(guān)系，依據(jù)等效思想總結(jié)出力的平行四邊形定則。教學(xué)中應(yīng)讓學(xué)生體會(huì)運(yùn)用“等效” 思想研究問題是物理學(xué)研究中的一種重要方法。平行四邊形定則是矢量運(yùn)算普遍遵循的法則，而矢量運(yùn)算貫穿高中物理始終，因此，本節(jié)內(nèi)容為以后學(xué)習(xí)速度、速度的變化，動(dòng)量、動(dòng)量的變化等矢量及其運(yùn)算奠定了基礎(chǔ)，它具有承上啟下的作用。教學(xué)設(shè)計(jì)應(yīng)注重學(xué)生知識(shí)的形成過程和對(duì)知識(shí)的真正理解。采用實(shí)驗(yàn)探究的學(xué)習(xí)方式，培養(yǎng)學(xué)生收集信息、處理信息、分析論證的能力，養(yǎng)成事實(shí)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度和良好的合作習(xí)慣。

2． 教學(xué)目標(biāo)

1）力的效果正確理解和掌握合力和分力的概念；

2）過實(shí)驗(yàn)探究平行四邊形定則,能應(yīng)用平行四邊形法則分析合力和分力的的關(guān)系； 3）用作圖法求合力，會(huì)用直角三角形知識(shí)計(jì)算合力；

4）培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力及分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)能力,能運(yùn)用等效的方法解決問題的能力； 5）養(yǎng)成良好的思維習(xí)慣和實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。3．教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)

1）本節(jié)課的重點(diǎn)是通過實(shí)驗(yàn)探究歸納總結(jié)出力的平行四邊形法則

2）能從力的效果正確理解和掌握合力和分力的概念是本節(jié)課的難點(diǎn)；同時(shí)，由代數(shù)求和擴(kuò)充到矢量求和，既是知識(shí)的跨越，也是概念的延伸，必然給初學(xué)者帶來難度。

二、案例設(shè)計(jì)

1.引入教學(xué)：正確理解和掌握合力和分力的概念 教師：經(jīng)驗(yàn)告訴我們，一個(gè)砝碼可以用一根細(xì)線提起來，也可以用兩根細(xì)線提起來，其效果完全一樣，如圖1所示。如果一個(gè)力作用在物體上產(chǎn)生的效果跟幾個(gè)力共同作用在物體上產(chǎn)生的效果相同，這個(gè)力就叫做那幾個(gè)力的合力，而那幾個(gè)力就叫做這個(gè)力的分力。上例中F就是F1、F2的合力，F(xiàn)1、F2就是F的分力。求F1、F2兩個(gè)力的合力F的過程，就叫做二力的合成。

2．問題情境創(chuàng)設(shè)：取一個(gè)質(zhì)量較大的砝碼放在桌面上.要用細(xì)棉線把它提起來，用一根線易斷還是兩根線易斷？

預(yù)測(cè)：學(xué)生可能回答是一根線易斷。

實(shí)驗(yàn)演示：用一根細(xì)線可將砝碼穩(wěn)穩(wěn)地提起，而用兩根同樣的細(xì)線(故意使兩線間有一較大夾角)提砝碼時(shí)，細(xì)線斷開了．

教師問：為什么兩根線的作用效果反而不如一根線呢？

說明：這一“懸念”的創(chuàng)設(shè)在學(xué)生的大腦里立即產(chǎn)生了撞擊，思維被迅速地激活，學(xué)生的求知欲望油然而升。

3． 引入課題：互成角度的兩個(gè)力的合力跟兩個(gè)分力的關(guān)系 教師問：同學(xué)們猜測(cè)一下合力和分力之間可能存在什么關(guān)系？

預(yù)測(cè)：合力大小比每個(gè)分力大小都大？

合力大小等于兩分力大小之和？ 合力大小總小于兩分力大小之和？

合力和兩分力的關(guān)系構(gòu)成平行四邊形？合力為其中一條對(duì)角線？ ······

教師：今天我們要通過實(shí)驗(yàn)來研究這個(gè)問題。

4．請(qǐng)同學(xué)們根據(jù)所提供的實(shí)驗(yàn)器材，設(shè)計(jì)一個(gè)能證實(shí)自己猜想的實(shí)驗(yàn)方案

[實(shí)驗(yàn)器材] ①木板一塊；②彈簧秤兩個(gè)；③細(xì)繩兩段；④橡皮條一段；⑤白紙；⑥鉛筆；⑦尺；⑧量角器；⑨圖釘。

說明：彈簧秤可以只用一個(gè)，分別測(cè)出兩個(gè)分力，雖然操作較麻煩，但可避免兩個(gè)測(cè)力計(jì)的不一致性帶來的系統(tǒng)誤差。

（增加師生互動(dòng)的過程，描述學(xué)生是怎樣討論發(fā)現(xiàn)問題，最終形成正確的方案）啟發(fā)學(xué)生：用橡皮筋來表示力的作用效果，將橡皮筋一端固定在M點(diǎn)，第一次用互成角度的兩個(gè)力F1、F2共同作用，將橡皮筋的另一端拉到O點(diǎn)；第二次只用一個(gè)力，也將橡皮筋的另一端拉到O點(diǎn)。如圖

1、圖2。

由于兩次產(chǎn)生的效果相同（都將橡皮筋的另一端拉到O點(diǎn)），圖2所示的F就是圖1所示的那兩個(gè)力F1、F2的合力，而F1、F2就叫這個(gè)力F的分力。

教師問：那么怎樣確定兩個(gè)分力F1、F2的大小、方向呢？ 啟發(fā)學(xué)生：

①確定分力的大小：(邊演示邊講解兩人如何分工合作)一位同學(xué)用兩只彈簧秤分別鉤掛細(xì)繩套，同時(shí)用力互成角度地拉橡皮筋，使橡皮筋的另一端伸長到O點(diǎn)；另一位同學(xué)用筆分別記下兩個(gè)彈簧秤的讀數(shù)。這就是分力的大小。同時(shí)提醒學(xué)生拉動(dòng)橡皮筋時(shí)，要使兩只彈簧秤與木板平面平行。

②確定分力的方向：分力的方向分別沿細(xì)線方向，另一位同學(xué)用筆分別記下兩個(gè)彈簧秤的讀數(shù)的同時(shí)還要標(biāo)記每條細(xì)線方向，標(biāo)記每條細(xì)線方向的方法是使視線通過細(xì)線垂直于紙面，在細(xì)線下面的紙上用鉛筆點(diǎn)出兩個(gè)定點(diǎn)的位置，并使這兩個(gè)點(diǎn)的距離要盡量遠(yuǎn)些，沿所標(biāo)明的兩個(gè)定點(diǎn)畫出細(xì)線方向，即為分力的方向。

教師問：怎樣確定合力F的大小、方向呢？

引導(dǎo)學(xué)生回答：用一只彈簧秤通過細(xì)繩套也把橡皮筋拉到位置O，彈簧秤的讀數(shù)就是合力的大小，細(xì)繩的方向就是合力的方向。

確定合力的大小和方向：一位同學(xué)用一只彈簧秤通過細(xì)繩套也把橡皮筋拉到位置O，另一位同學(xué)用筆記下細(xì)繩的方向，并記下彈簧秤的讀數(shù)。這就是合力的方向、大小。注意強(qiáng)調(diào)前后兩次實(shí)驗(yàn)O點(diǎn)應(yīng)該重合。

5．學(xué)生分組動(dòng)手實(shí)驗(yàn)(觀察學(xué)生實(shí)驗(yàn)情況)說明：經(jīng)驗(yàn)得知兩個(gè)分力F1、F2間夾角θ越大，用平行四邊形作圖得出的合力F的誤差也越大，所以實(shí)驗(yàn)中不要把θ角取得太大，一般不大于90°為最佳，為了直觀地看出分力可能大于合力，可以使其中一次兩個(gè)分力的夾角大于120°。可將學(xué)生分成4組，θ角分別取30°、45°、60°、135°。

6．對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行交流

到此為止，我們已經(jīng)確定了兩個(gè)分力以及它們的合力的大小、方向。為了弄清楚兩個(gè)力的合力與分力的大小、方向的關(guān)系，我們可以用力的圖示法形象地將分力和合力的大小、方向表示出來。選擇適當(dāng)?shù)臉?biāo)準(zhǔn)長度(3cm長的線段表示1N力)，利用三角板，從O點(diǎn)開始，用力的圖示法分別表示兩個(gè)分力及合力的大小、方向。注意標(biāo)準(zhǔn)長度要一致。

選出典型，投影講評(píng)。7．總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)果

經(jīng)過前人多次的、精細(xì)的實(shí)驗(yàn)，最后確認(rèn)，對(duì)角線的長度、方向，跟合力的大小、方向一致，即對(duì)角線與合力重合，也就是說，對(duì)角線就表示F1、F2的合力。可見求互成角度的兩個(gè)力的合力，不是簡(jiǎn)單地將兩個(gè)力相加減，而是(可以)用表示兩個(gè)力的有向線段為鄰邊作平行四邊形，這兩個(gè)鄰邊之間的對(duì)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5所示。

提問：有沒有同學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果是對(duì)角線與合力相距比較遠(yuǎn)？

有這種情況很正常，一個(gè)規(guī)律的得出，是由很多人在很長時(shí)間里，進(jìn)行了許多次實(shí)驗(yàn)，才能總結(jié)出來，并要經(jīng)得起實(shí)踐檢驗(yàn)。因此，一個(gè)規(guī)律，并不是通過一次實(shí)驗(yàn)就能得到的。如果有同學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果是對(duì)角線與合力相距比較遠(yuǎn)，不要著急，課下我們一起來看看問題出在哪里。

9．小結(jié)

(1)互成角度的兩個(gè)力的合成，不是簡(jiǎn)單地利用代數(shù)方法相加減，而是遵循平行四邊形定則。即合力F的大小不僅取決于兩個(gè)分力F1、F2的大小，而且取決于兩個(gè)分力的夾角。

現(xiàn)在，就來觀察一下合力與分力大小、方向的關(guān)系的動(dòng)態(tài)情景。[電腦演示] 合力F與兩個(gè)分力F1、F2的大小的關(guān)系； 合力F與兩個(gè)分力F1、F2的夾角的關(guān)系。

說明：沒有條件的學(xué)校可用自制教具演示合力與分力大小、方向的關(guān)系的動(dòng)態(tài)情景。

（2）如何求出三個(gè)分力F1、F2、F3的合力？ 10．作業(yè)(略)

三、案例評(píng)析

1．本節(jié)課開始創(chuàng)設(shè)了一個(gè)問題情境：取一個(gè)質(zhì)量較大的砝碼放在桌面上，要用細(xì)棉線把它提起來，用一根線易斷還是兩根線易斷？這個(gè)問題情境既是學(xué)生熟悉的現(xiàn)象，又能產(chǎn)生沖突，學(xué)生會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的求知欲望。

2．本節(jié)課的重點(diǎn)是通過實(shí)驗(yàn)歸納總結(jié)出力的平行四邊形法則．矢量的運(yùn)算法則是矢量概念的核心內(nèi)容，又是學(xué)習(xí)物理學(xué)的基礎(chǔ)，對(duì)于初上高中的學(xué)生來說，是一個(gè)大的飛躍，學(xué)生剛開始接觸矢量的運(yùn)算方法，定會(huì)出現(xiàn)許多困難，教師遵循學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)，從能夠感知和理解的日常現(xiàn)象和規(guī)律出發(fā)，引出合力與分力的概念，采用實(shí)驗(yàn)探究的學(xué)習(xí)方式，通過“猜想、實(shí)驗(yàn)、歸納總結(jié)”的過程，自己得出互成角度的兩個(gè)力的合成所遵循的平行四邊形定則。這一過程著重培養(yǎng)學(xué)生的分析論證的能力，養(yǎng)成科學(xué)態(tài)度和合作的良好習(xí)慣。教學(xué)設(shè)計(jì)注重了學(xué)生知識(shí)的形成過程和對(duì)知識(shí)的真正理解。

實(shí)際教學(xué)中，可能部分學(xué)生事先看了課本的結(jié)論，“猜測(cè)”、“探索”的成分會(huì)大大降低，更多的還是在“驗(yàn)證”，但是學(xué)生經(jīng)歷了親自動(dòng)手探索的過程，不但可以使所學(xué)的知識(shí)得以領(lǐng)悟，還有利于提高他們學(xué)習(xí)物理的興趣。從這個(gè)意義上看，這個(gè)實(shí)驗(yàn)的價(jià)值就不言而喻了。

第二篇：人教版高中物理必修1說課稿：《力的合成》

人教版高中物理必修1說課稿：《力的合成》

（一）本節(jié)內(nèi)容的地位

本節(jié)是高中物理必修1第三章第四節(jié)內(nèi)容，是矢量合成的基本法則，高初中物理的最大區(qū)別就在于矢量及其運(yùn)算。平行四邊形法則、三角形法則是解決矢量問題的基礎(chǔ)和工具，力的合成不過關(guān)，后續(xù)課對(duì)牛頓第二定律、物體平衡、動(dòng)量定理的理解和動(dòng)能定理的應(yīng)用都無從談起，電場(chǎng)磁場(chǎng)的疊加就不能得心應(yīng)手。另一方面，這節(jié)課又讓學(xué)生體會(huì)到物理學(xué)的一種重要的思想---等效代替的思想，前邊學(xué)習(xí)習(xí)近平均速度時(shí)，學(xué)生已經(jīng)有了初步的體會(huì)，但仍很朦朧，仍很狹隘，需要進(jìn)一步開闊，后續(xù)教材中交流電的有效值的學(xué)習(xí)，就體現(xiàn)了這樣的思想。因此這節(jié)課在物理學(xué)中的地位和作用至關(guān)重要。

（二）“三維”目標(biāo)的確立

1、三維目標(biāo)的確定，從以下幾個(gè)方面來認(rèn)識(shí)和理解： 1）知識(shí)與能力目標(biāo)：

a、理解合力與分力的概念。

b、會(huì)用平行四邊形定則、三角形法則進(jìn)行力的合成。

c、通過力的合成的探究過程，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ斫鈫栴}的能力，應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決物理問題的能力。

2)過程與方法目標(biāo)：樹立等效代替觀點(diǎn)，建立等效思想，這是非常重要的處理問題的思想。

3）情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)：探究求合力的過程，通過學(xué)生分組做，主動(dòng)參與探究尋找規(guī)律，可以培養(yǎng)學(xué)生良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣和嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度。

3、重點(diǎn)、難點(diǎn)認(rèn)識(shí)

a、按同一標(biāo)度在O點(diǎn)作出F1、F2和F的力的圖示。

b、由你作出的合力的圖示和兩個(gè)分力的圖示，你能猜想出它們兩者之間所遵從的法則嗎？

這樣，既可以加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生思維能力，變直接給出為教師指導(dǎo)下實(shí)驗(yàn)探索，又激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)動(dòng)手操作能力。

（三）課堂練習(xí)與思考總結(jié)出：

通過教具及課件演示：當(dāng)兩個(gè)分力的大小一定，夾角從00到1800的變化過程，合力如何變化？

總結(jié)出：合力可以小于分力；合力可以大于分力；合力可以等于分力；兩分力的合力最大值，最小值；兩分力大小一定，夾角0～180度時(shí)，合力如何變化？

（四）布置作業(yè)：

第三篇：高中物理 力的合成教案4 新人教版必修1

第五課時(shí)：力的合成

二、能力目標(biāo)：

培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力、物理思維能力

三、德育目標(biāo)：

在實(shí)驗(yàn)的過程中，掌握正確的方法，結(jié)果要符合實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的求實(shí)精神。

教學(xué)重點(diǎn)：

（1）理解合力與分力的關(guān)系

（2）力的平行四邊形定則

教學(xué)難點(diǎn)：

合力的大小與分力間夾角的關(guān)系

教學(xué)方法：

實(shí)驗(yàn)歸納法

教學(xué)用具：

平行四邊形定則演示器、鉤碼、彈簧秤、細(xì)線、三角板

學(xué)生每?jī)扇艘唤M：方木板、白紙、彈簧秤（兩個(gè)）、橡皮條、細(xì)繩兩條、三角板、刻度尺、圖釘（幾個(gè)）

課時(shí)安排： 1課時(shí)

教學(xué)步驟：

一、導(dǎo)入新課

如圖甲，一個(gè)力用力F可以把一筒水慢慢地提起，圖乙是兩個(gè)人分別用F1、F2兩個(gè)力把同樣的一筒水慢慢地提起。那么力F的作用效果與F1、F2的共同作用的效果如何？

學(xué)生：效果是一樣的。

老師：那么力F就叫做F1與F2的合力，如果我們要求F1和F2的合力，就叫力的合成。我們這節(jié)課就來學(xué)習(xí)力的合成符合什么規(guī)律。

二、新課教學(xué)

（一）用投影片出示本節(jié)課的學(xué)習(xí)目標(biāo)

1、知道共點(diǎn)力的概念

2、知道合力和分力是從力的效果的角度區(qū)分

3、掌握平行四邊形定則，它是力的合成的基本法則

4、會(huì)用圖示法求共點(diǎn)力的合力

5、知道矢量和標(biāo)量的概念，知道它們有不同的運(yùn)算規(guī)則。

（二）學(xué)習(xí)目標(biāo)完成過程

1、請(qǐng)同學(xué)閱讀P12，回答下列問題（出示投影片）

（1）一個(gè)力作用在物體上產(chǎn)生的 與幾個(gè)力共同作用在物體上的

一樣，那這個(gè)力就是這個(gè)力的。

（2）如果幾個(gè)力都作用在物體的同一點(diǎn)，或者它們的 相交于同一點(diǎn)，這幾個(gè)力叫做共點(diǎn)力。

2、如何進(jìn)行力的合成呢？請(qǐng)同學(xué)看下面實(shí)驗(yàn)（請(qǐng)一位同學(xué)上講臺(tái)幫忙）

（1）把放木板固定在黑板上，用圖釘把白紙定字再生放木塊上。

（2）用圖釘把橡皮條一端固定在A點(diǎn)，結(jié)點(diǎn)自然狀態(tài)在O點(diǎn)，結(jié)點(diǎn)上系著細(xì)繩，細(xì)繩的另一端系著繩套。

（3）用兩彈簧秤分別勾住繩索，互成角度地拉橡皮條，使結(jié)點(diǎn)到達(dá)O′點(diǎn)。讓學(xué)生記下O′的位置，用鉛筆和刻度尺在白紙上從O′點(diǎn)沿兩條細(xì)紙的方向畫線，記下F1、F2的力的大小。

（4）放開彈簧秤，使結(jié)點(diǎn)重新回到O點(diǎn)，再用一只彈簧秤，通過細(xì)繩把橡皮條的結(jié)點(diǎn)拉到O′，讀出彈簧秤的示數(shù)F，記下細(xì)繩的方向，按同一標(biāo)度作出F1、F2和F1的力的圖示。

（5）用三角板以F1、F2為鄰邊作平行四邊形，在誤差范圍內(nèi)，F(xiàn)幾乎是F1、F2為鄰邊的平行四邊形的對(duì)角線。

經(jīng)過前人們很多次的、精細(xì)的實(shí)驗(yàn)，最后確認(rèn)，對(duì)角線的長度、方向、跟合力的大小、方向一致，即對(duì)角線與合力重合，也就是說，對(duì)角線就表示F1、F2的合力。

（6）指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn)

觀察學(xué)生實(shí)驗(yàn)情況，數(shù)據(jù)處理，要求操作的規(guī)范，遵從實(shí)驗(yàn)結(jié)果，盡量把誤差減小到最小。

要求同學(xué)用平行四邊形法則作出F1與F2的合力，與實(shí)際合力對(duì)照，相距多遠(yuǎn)，差距大不大。

總結(jié)：可見互成角度的兩個(gè)力的合成，不是簡(jiǎn)單的斤兩個(gè)力相加減，而是用表示兩個(gè)力的有向線段為鄰邊作平行四邊形，這兩鄰邊之間的對(duì)角線就表示合力的大小和方向。這就要平行四邊形定則。以后我們還要利用這個(gè)定則進(jìn)行速度、加速度等的合成，只要是矢量的合成、就遵從平行四邊形定則。

如果在實(shí)驗(yàn)中，對(duì)角線與合力相距比較遠(yuǎn)，那就找一找原因，是否有錯(cuò)誤操作，即使操作完全正確，也會(huì)有實(shí)驗(yàn)誤差，也不會(huì)完全重合。

這種情況很正常，一個(gè)規(guī)律的得出要很多人在很長時(shí)間里，進(jìn)行許多此實(shí)驗(yàn)才總結(jié)出來，并不是一次實(shí)驗(yàn)就能得到。

3、運(yùn)用平行四邊形定則求互成角度的兩個(gè)力的合力。

例：力F1＝45N，方向水平向右。力F2＝60N，方向豎直向上，用作圖法求解合力F的大小和方向。

解：選擇某一標(biāo)度，利用0.5cm的長度表示15N的力，作出力的平行四邊形，用刻度尺量出對(duì)角線的長度L，利用F＝15N×

L 即可求出。0.5 教師要在黑板上板演示。

（1）鞏固訓(xùn)練：（出示投影片）

兩個(gè)力互成30°角，大小分別為90N和120N，用作圖法求出合力的大小和方向。

（2）如果是三個(gè)共點(diǎn)力作用在物體上，又如何求他們的合力呢？為什么可以這樣求？

學(xué)生討論會(huì)得到：先求出任意兩個(gè)力的合力，再求出這個(gè)合力跟第三個(gè)力的合力，直到把所有的力都合成進(jìn)去，就得到其合力。因?yàn)槊恳淮魏铣啥甲駨拿績(jī)闪εc其合力產(chǎn)生共同效果的思想，所以可以這樣合成。

（3）請(qǐng)同學(xué)完成P13的思考與討論。

提問，如果兩個(gè)分力F1、F2，他們的夾角不定，求其合力的范圍。（用作圖法）

同學(xué)們用作圖法得到：

Fmax=F1+F2(兩力夾角為0°)

Fmin=F1－F2（兩力夾角為180°，F(xiàn)合于大的方向一致）夾角在0°——180°之間，后介于 Fmin與Fmax之間。

總結(jié)：

1、兩個(gè)供電力的合力大于等于二力之差，小于等于二力之和。

2、合力F可大于某一分力，也可以小于某一分力。

三、小結(jié)

這節(jié)課主要掌握利用平行四邊形定則，用作圖法求兩共點(diǎn)力的合力，并且用作圖法得出兩力夾角不定的情況下，F(xiàn)合取值范圍，我們下課后要多動(dòng)手練習(xí)，掌握這種方法。

四、作業(yè)

1、P14 3、4

2、有F1＝5N，F(xiàn)2＝8N，F(xiàn)3＝10N，他們之間的夾角可以任意改變，求他們的最大合力和最小合力。

第四篇：2018年高中物理必修一教案：3.4 力的合成

3.4 力的合成

【教學(xué)目標(biāo)】

一、知識(shí)與技能

1.掌握力的平行四邊形定則，知道它是力的合成的基本規(guī)律。

2.初步運(yùn)用力的平行四邊形定則求解共點(diǎn)力的合力；能從力的作用效果理解力的合成。掌握合力與分力的概念。

3.會(huì)用作圖法求解兩個(gè)共點(diǎn)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，會(huì)用直角三角形知識(shí)求合力。

二、過程與方法

1.能夠通過實(shí)驗(yàn)演示歸納出互成角度的兩個(gè)共點(diǎn)力的合成遵循平行四邊形定則。

2.培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手操作能力、物理思維能力和科學(xué)態(tài)度、觀察能力、分析能力、協(xié)作能力、創(chuàng)新思維能力、表達(dá)能力。

3.培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、探索規(guī)律、歸納總結(jié)的研究問題的方法的能力。

三、情感、態(tài)度與價(jià)值觀

1.培養(yǎng)學(xué)生的物理思維能力和科學(xué)研究的態(tài)度。

2.培養(yǎng)學(xué)生熱愛生活、事實(shí)求是的科學(xué)態(tài)度，激發(fā)學(xué)生探索與創(chuàng)新的意識(shí)。3.培養(yǎng)學(xué)生合作、交流、互助的精神。【教學(xué)重點(diǎn)】

1.通過實(shí)驗(yàn)歸納出力的平行四邊形定則。2.力的平行四邊形定則的理解和應(yīng)用。【教學(xué)難點(diǎn)】

1.對(duì)物體進(jìn)行簡(jiǎn)單的受力分析、通過作圖法確定合力 2.合力與分力間的等效替代關(guān)系，尤其是合力的大小隨兩個(gè)分力之間夾角變化的關(guān)系。【課時(shí)安排】 1課時(shí)

【教學(xué)過程】

一、引入新課

教師活動(dòng)：請(qǐng)兩位同學(xué)到講臺(tái)前，讓一位同學(xué)提起重為200N的一桶水，請(qǐng)下面同學(xué)分析該同學(xué)施加的提水的力為多大？然后請(qǐng)兩同學(xué)一起提起水桶，請(qǐng)同學(xué)們一起分析提水桶的有幾個(gè)力？從效果上看跟剛才用一個(gè)力提一樣嗎？

學(xué)生活動(dòng)：觀看兩位同學(xué)的操作，同時(shí)考慮并回答教師的問題。

點(diǎn)評(píng)：通過實(shí)踐體驗(yàn)，讓學(xué)生體會(huì)一個(gè)力的作用效果與兩個(gè)或更多力的作用效果相同、目的是激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，引導(dǎo)學(xué)生體會(huì)等效觀點(diǎn)。

教師活動(dòng)：引導(dǎo)學(xué)生思考：生活中還有哪些事例是說明幾個(gè)力與一個(gè)力的作用效果相同的？

學(xué)生活動(dòng)：思考討論列舉實(shí)際例子：用兩條細(xì)繩吊著日光燈、很多只狗拉著雪撬前進(jìn)、抗洪救災(zāi)中解放軍搬沙袋、打夯等。

點(diǎn)評(píng)：通過列舉生活中的實(shí)例，進(jìn)一步體會(huì)一個(gè)力可以與幾個(gè)力的作用效果相同。培養(yǎng)學(xué)生觀察生活的能力，同時(shí)激發(fā)學(xué)生對(duì)生活的熱愛。

教師活動(dòng)：?jiǎn)l(fā)引導(dǎo)同學(xué)找出這些例子的共性，給出合力和分力的概念。學(xué)生活動(dòng)：積極思考，領(lǐng)會(huì)合力、分力的等效替代關(guān)系。

二、新課講授

1.力的合成

教師活動(dòng)：教師出具合力與分力關(guān)系模擬演示器，告訴學(xué)生有關(guān)的器材，以及實(shí)驗(yàn)的目的，讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)來探究求合力的方法（學(xué)生可能提出好多不同的設(shè)計(jì)方案，教師要引導(dǎo)學(xué)生選擇其中的最佳方案）。教師可提出如下問題：在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中合力與分力等效的標(biāo)志是什么？（橡皮條的伸長量相等）然后教師可讓學(xué)生（2~3人）自告奮勇去前面操作，下面的學(xué)生觀察，引導(dǎo)學(xué)生找出操作同學(xué)的不妥之處。在實(shí)驗(yàn)結(jié)果的處理時(shí)，引導(dǎo)學(xué)生先做出各力的圖示，讓操作的同學(xué)和下面同學(xué)一起討論合力與分力之間的關(guān)系。（學(xué)生此時(shí)也可能有很多種猜想，比如：把兩個(gè)力直接加起來等。教師可參與學(xué)生的討論，篩選出有一定道理的猜想）

學(xué)生活動(dòng)：根據(jù)老師出示的合力與分力關(guān)系模擬演示器，思考：在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中研究什么問題？在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中合力與分力等效的標(biāo)志是什么？用什么樣的方案去探究？然后與鄰近的同學(xué)交換一下意見。

學(xué)生代表到前面去做實(shí)驗(yàn)的時(shí)候，同學(xué)們要認(rèn)真觀察，并與自己設(shè)計(jì)的方案相比較，看哪個(gè)方案更好一些。同時(shí)要找一下前面同學(xué)的操作有無不恰當(dāng)?shù)牡胤剑⒂押玫靥岢鰜怼．?dāng)操作的同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果畫出力的圖示時(shí)，同學(xué)們要積極思考：合力與分力的大小是什么關(guān)系，并形成自己的猜想結(jié)論。

點(diǎn)評(píng)：探究力的合成的平行四邊形定則，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究的能力。

學(xué)生對(duì)于合力和分力的大小關(guān)系的猜想，教師應(yīng)當(dāng)充分尊重，而不要怕麻煩，要讓學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探索落到實(shí)處。教師在教學(xué)中會(huì)發(fā)現(xiàn)：學(xué)生的思維有時(shí)很睿智，教師時(shí)常會(huì)有驚喜的發(fā)現(xiàn)（為學(xué)生的聰明而高興）。

教師點(diǎn)評(píng)：學(xué)生的猜想是否正確，教師要給學(xué)生驗(yàn)證的機(jī)會(huì)：讓學(xué)生進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn)，測(cè)量三組數(shù)據(jù)，處理完后得出自己驗(yàn)證的結(jié)論，即原來的猜想是否正確。讓學(xué)生自己選出各組的代表，把實(shí)驗(yàn)的情況進(jìn)行匯報(bào)，教師和學(xué)生一起進(jìn)行歸納總結(jié)。最后得出求合力的方法一一平行四邊形定則。

在上述過程中教師要引導(dǎo)學(xué)生對(duì)各組的操作情況、數(shù)據(jù)處理、語言表述等進(jìn)行評(píng)價(jià)和分析。

學(xué)生活動(dòng)：根據(jù)學(xué)生自己的猜想，利用課桌上儀器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，測(cè)量三組數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，看結(jié)果如何。（實(shí)驗(yàn)過程中同學(xué)之間要團(tuán)結(jié)協(xié)作，密切配合），各組的學(xué)生代表要在同學(xué)們面前陳述本組的實(shí)驗(yàn)結(jié)論，和其他組的情況相比較，最后全班同學(xué)一起得出求合力的方法。

點(diǎn)評(píng)：驗(yàn)證探究的結(jié)果是否正確。培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的思維方法——探究、驗(yàn)證，以及嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。

教師活動(dòng)：教師提問：請(qǐng)同學(xué)們用比較準(zhǔn)確而又簡(jiǎn)捷的語言表述出平行四邊形定則。學(xué)生活動(dòng)：積極思考并回答老師的問題。

點(diǎn)評(píng)：概括得出平行四邊形定則，培養(yǎng)學(xué)生抽象和概括的能力。

教師活動(dòng)：教師提出如下問題：力F1＝45N，方問水平向右。F2＝60 N，方向豎直向上。求這兩個(gè)力的合力F的大小和方向。若F1和F2的方向相反（夾角為180°），求其合力的大小和方向；若F1和F2的方向相同（夾角為0°），情況又怎樣？

進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生思考：兩個(gè)力F1、F2、的合力F的大小和方向隨著F1、F2、的夾角變化而如何變化？

學(xué)生得出結(jié)論后，教師可出示多媒體課件演示： θ= 0°；0°<θ<90°；θ= 180°；90°<θ<180°；θ從0°到180°變化，合力F的大小變化。什么情況下合力最大？最大值為多大？什么情況下合力最小？最小值為多大？ 合力F是否總大于原來兩個(gè)力F1、F2、？

當(dāng)F1、F2、相等時(shí)：θ= 0°；θ<60°；θ= 90°；θ=180°的情況。

學(xué)生活動(dòng)：解答老師提出的問題、注意做題態(tài)度要嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真。

思考：兩個(gè)力F1、F2、的合力F的大小和方向隨著 F1、F2、的夾角變化而如何變化？合力F的大小在一個(gè)什么樣的范圍內(nèi)變化？

認(rèn)真觀察老師提供的課件內(nèi)容，驗(yàn)證自己得到的結(jié)論。

點(diǎn)評(píng)：尋找合力F的大小和分力F1、F2、間夾角的關(guān)系，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用知識(shí)的能力以及發(fā)散思維的能力。

教師活動(dòng)：教師啟發(fā)學(xué)生思考：在上述問題中，即：F1＝45N，方問水平向右。F2＝60 N，方向豎直向上。求這兩個(gè)力的合力F的大小和方向。能否不用圖示法而用其它的方法求？如何求？

學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生思考后回答：可以。可以用直角三角形的邊角關(guān)系求解。然后學(xué)生計(jì)算求出。

點(diǎn)評(píng)：方法擴(kuò)展，培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力。

不論是多么重要的結(jié)論，教師都不要取代學(xué)生，一切的思維活動(dòng)教師都要巧妙引導(dǎo)，讓學(xué)生得出。

教師活動(dòng)：教師在學(xué)生初步知道求兩個(gè)力的合力的方法后進(jìn)一步提出拓展問題：一般情況下物體都受到多個(gè)力作用，那么如何求這些力的合力？

學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生思考教師提出的問題，然后不難想到：可以用平行四邊形定則求出它們的合力：先求出任意兩個(gè)力的合力．再求出這個(gè)合力跟第三個(gè)力的合力，直到把所有的力都合成進(jìn)去，最后得到的結(jié)果就是這些力的合力。

點(diǎn)評(píng)：由兩個(gè)力合成擴(kuò)展到多個(gè)力合成，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)散思維能力和創(chuàng)新能力。2.共點(diǎn)力 教師活動(dòng)：教師讓學(xué)生自學(xué)共點(diǎn)力的概念，然后讓學(xué)生回答如下問題以檢驗(yàn)其自學(xué)情況： 1.什么樣的力是共點(diǎn)力？

2.你認(rèn)為在掌握共點(diǎn)力的概念時(shí)應(yīng)注意些什么問題？

3.教師利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)出示圖片：大吊車吊起物體；人擔(dān)水；舉重；比薩斜塔等。吊車吊起物體時(shí)鉤子受的力為共點(diǎn)力嗎？人擔(dān)水時(shí)擔(dān)子受到的力為共點(diǎn)力嗎？舉重運(yùn)動(dòng)員舉起的重物受到的力為共點(diǎn)力嗎？比薩斜塔受幾個(gè)力作用？它們是共點(diǎn)力嗎？

4.力的合成的平行四邊形定則有沒有適用條件？適用于什么情況？

學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生認(rèn)真看書，掌握共點(diǎn)力的概念，并回答老師提出的問題，在回答過程中進(jìn)一步加深對(duì)共點(diǎn)力的理解并搞清它們的適用條件――只適用于共點(diǎn)力。

點(diǎn)評(píng)：學(xué)生掌握共點(diǎn)力的概念，培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)和分析能力。教師活動(dòng)：教師出示課堂練習(xí)（見實(shí)例探究），學(xué)生先獨(dú)立完成（起自測(cè)作用），然后討論，有些問題可有多種解法，引導(dǎo)學(xué)生找出最佳解題方法。

學(xué)生活動(dòng)：保質(zhì)保量地完成課堂練習(xí)，自我評(píng)價(jià)本節(jié)課學(xué)習(xí)的情況。點(diǎn)評(píng)：在應(yīng)用中加深對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用知識(shí)的能力。

三、課堂總結(jié)、點(diǎn)評(píng)

教師活動(dòng)：讓學(xué)生概括總結(jié)本節(jié)的內(nèi)容。請(qǐng)一個(gè)同學(xué)到黑板上總結(jié)，其他同學(xué)在筆記本上總結(jié)，然后請(qǐng)同學(xué)評(píng)價(jià)黑板上的小結(jié)內(nèi)容。

學(xué)生活動(dòng)：認(rèn)真總結(jié)概括本節(jié)內(nèi)容，并把自己這節(jié)課的體會(huì)寫下來、比較黑板上的小結(jié)和自己的小結(jié)，看誰的更好，好在什么地方。

點(diǎn)評(píng)：總結(jié)課堂內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生概括總結(jié)能力。

教師要放開，計(jì)學(xué)生自己總結(jié)所學(xué)內(nèi)容，允許內(nèi)容的順序不同，從而構(gòu)建他們自己的知識(shí)框架。

第五篇：《力的合成》教案1

《力的合成》教案

一、教學(xué)目標(biāo)

（一）知識(shí)與技能

1.理解合力、分力、力的合成、共點(diǎn)力的概念。2.掌握平行四邊形定則，會(huì)用平行四邊形定則求合力。

3.理解力的合成本質(zhì)上是從作用效果相等的角度進(jìn)行力的相互替代。

（二）過程與方法

1．通過學(xué)習(xí)合力和分力的概念，了解物理學(xué)常用的方法——等效替代法。

2．通過實(shí)驗(yàn)探究方案的設(shè)計(jì)與實(shí)施，初步認(rèn)識(shí)科學(xué)探究的意義和基本過程，并進(jìn)行初步的探究。

3．學(xué)生在自主找規(guī)律的過程中體會(huì)到學(xué)習(xí)的樂趣．實(shí)驗(yàn)結(jié)果在誤差范圍內(nèi)是準(zhǔn)確的。

（三）情感態(tài)度與價(jià)值觀

1．培養(yǎng)學(xué)生善于交流的合作精神，在交流合作中發(fā)展能力，并形成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣和學(xué)習(xí)方法。

2．通過力的等效替代，使學(xué)生領(lǐng)略跨學(xué)科知識(shí)結(jié)合的奇妙，同時(shí)領(lǐng)會(huì)科學(xué)探究中嚴(yán)謹(jǐn)、務(wù)實(shí)的精神和態(tài)度。

二、教學(xué)重點(diǎn)

1．合力與分力的關(guān)系。2．平行四邊形定則及應(yīng)用。

三、教學(xué)難點(diǎn)

平行四邊形定則及應(yīng)用。

四、教學(xué)準(zhǔn)備

多媒體課件、學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)器材：木板、白紙、圖釘(若干)、橡皮筋、細(xì)繩套(兩根)、彈簧秤(兩只)、三角板、鉛筆。

五、教學(xué)過程

新課導(dǎo)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(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化或使物體發(fā)生形變。新課講解：

一、力的合成

[演示實(shí)驗(yàn))讓學(xué)生把一桶水或一個(gè)重物從地面上想辦法放在桌面上。

師：(對(duì)一個(gè)大個(gè)同學(xué)提問)這位同學(xué)你的做法是什么？請(qǐng)具體操作一下。

生：我用一只手就可以把它提到桌面上。

師：(對(duì)瘦弱的女生提問)你們的做法是什么？

生：我們可以兩個(gè)人把它抬上來。

師：同學(xué)們仔細(xì)觀察會(huì)發(fā)現(xiàn)，一位力氣大的同學(xué)只用一只手一個(gè)力就可以把水桶從地面提到桌面上，兩個(gè)女同學(xué)用兩只手給水桶兩個(gè)力，同樣也把水桶從地面移動(dòng)到桌面上，不同的同學(xué)用不同的方法達(dá)到了一個(gè)共同的目的．在提水桶這個(gè)事件上，這一個(gè)力產(chǎn)生的作用效果和兩個(gè)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(yùn)動(dòng)，打夯，抬重物和起重機(jī)相比較等等。

師：在這些例子中，一個(gè)力與幾個(gè)力產(chǎn)生了同樣的效果，可以用這一個(gè)力代替那幾個(gè)力，這一個(gè)力與那幾個(gè)力是什么關(guān)系？

生：這一個(gè)力是那幾個(gè)力的合力，那幾個(gè)力是這一個(gè)力的分力。

師：請(qǐng)同學(xué)們用自己的話總結(jié)什么叫合力。

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

師：原來的那幾個(gè)力叫做分力，你能用自己的話總結(jié)一下什么是力的合成嗎？

生:求幾個(gè)力合力的過程叫做力的合成。

師：那么幾個(gè)力的合力怎樣來求呢？下面我們?cè)O(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)來探究一下求合力的方法。

實(shí)驗(yàn)探究求合力的方法

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

師：看一下兩只彈簧秤的示數(shù)之和是不是等于一只彈簧秤的讀數(shù)。

生：(觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，讀取實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并進(jìn)行簡(jiǎn)單處理)一只彈簧秤的讀數(shù)不等于兩只彈簧秤的讀數(shù)之和，而是比兩只彈簧秤讀數(shù)之和稍微小一些。

師：(微笑鼓勵(lì))這位同學(xué)觀察得很仔細(xì)，按照算術(shù)法則，兩只彈簧秤的讀數(shù)之和應(yīng)該等

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

生：探究求合力的方法。

師：實(shí)驗(yàn)依據(jù)的原理是什么？(啟發(fā)合力的定義)

生：(學(xué)生齊聲回答)合力的作用效果與幾個(gè)力共同作用的效果相同。

師：下面我們根據(jù)提供的器材，同學(xué)們分小組討論，抓住合力和分力效果相同這一關(guān)鍵，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，選擇適當(dāng)?shù)膬x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(xiàng)，比如說放置小車和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，鍛煉學(xué)生選擇儀器的能力)

注意：?jiǎn)l(fā)學(xué)生設(shè)計(jì)的關(guān)鍵是：兩個(gè)力共同作用的效果和一個(gè)力單獨(dú)作用效果相同，怎樣設(shè)計(jì)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(shí)驗(yàn)之前，讓一個(gè)小組的同學(xué)介紹他們的實(shí)驗(yàn)器材的選擇和實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)過程．

生：力的作用效果有兩種，一種是改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，一種是使物體發(fā)生形變．要探究一個(gè)力的作用效果和兩個(gè)力的作用效果相同，從這兩個(gè)方面人手都可以．，只是用力改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不如使物體發(fā)生形變?nèi)菀卓刂疲晕覀冞x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(guān)系；對(duì)于物體的選擇，我們選擇了容易發(fā)生形變的橡皮筋來進(jìn)行．在一個(gè)力和兩個(gè)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(gè))、橡皮筋(兩條)、細(xì)繩(兩條)、刻度尺(或三角板)、圖釘(若干，用來固定白紙)。

師：(同學(xué)鼓掌鼓勵(lì))剛才這位同學(xué)代表他們組說得非常好，我們現(xiàn)在根據(jù)同學(xué)們自己選擇的器材來設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案．首先考慮實(shí)驗(yàn)步驟怎樣進(jìn)行．

師：(提示)在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中一個(gè)力與兩個(gè)力等效的標(biāo)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(yīng)該伸長到同一個(gè)位置，因?yàn)榱κ鞘噶浚扔写笮∮钟蟹较颉?/p>

師：剛才第二個(gè)同學(xué)補(bǔ)充得非常好，一定要考慮到力的矢量性．兩次實(shí)驗(yàn)中橡皮筋應(yīng)該伸長到同一個(gè)位置才能保證作用效果完全相同。

實(shí)驗(yàn)步驟：(1)在桌上平放一個(gè)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(diǎn)(A點(diǎn)的位置應(yīng)該靠近頂端中點(diǎn))，在橡皮

筋的另外一端拴上兩條細(xì)繩，細(xì)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(jié)點(diǎn)達(dá)到某一位置O.(4)用鉛筆記下O的位置和兩條細(xì)繩的方向，分別讀出兩只彈簧秤的示數(shù)(在同一條件下)。

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

(6)只用一只彈簧秤，通過細(xì)繩把橡皮筋的結(jié)點(diǎn)拉到相同的位置O點(diǎn)，讀出彈簧秤的示數(shù)，記下細(xì)繩的方向，按同一標(biāo)度作出這個(gè)力F的圖示。

(7)探究這三個(gè)力的大小及方向的關(guān)系。

注意事項(xiàng)：①同一實(shí)驗(yàn)中的兩只彈簧秤的選取方法是；將兩只彈簧秤勾好后對(duì)拉，若兩只彈簧秤在拉的過程中，讀數(shù)相同，則可選，若不同，應(yīng)另換，直至相同為止，使用時(shí)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(yīng)使拉力盡量大一些，以減小誤差。

③畫力的圖示時(shí)，應(yīng)選定恰當(dāng)?shù)臉?biāo)度，盡量使圖畫得大一些，但也不要太大而畫出紙外．要嚴(yán)格按力的圖示要求和幾何作圖法作出合力。

④在同一次實(shí)驗(yàn)中，橡皮條拉長的結(jié)點(diǎn)O位置一定要相同。

⑤由作圖法得到的F和實(shí)際測(cè)量得到的F’，不可能完全符合，但在誤差允許范圍內(nèi)可認(rèn)為F和F’符合。

[參考案例2]合力和分力的關(guān)系

實(shí)驗(yàn)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(xì)繩、鉤碼若干、印有間隔相等的同心圓的紙足量。

(2)用兩根細(xì)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(diào)節(jié)器材上的兩個(gè)滑輪的距離，使之便于操作。

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

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

(5)卸去鉤碼，直接用一個(gè)彈簧秤拉細(xì)繩(注意使橡皮筋、細(xì)繩、彈簧秤在同一豎直平面上)，使結(jié)點(diǎn)也伸長至圓心O處．記錄彈簧秤的讀數(shù)和繩與紙邊的交點(diǎn)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(gè)力(力的比例線段以三個(gè)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(gòu)成一個(gè)由兩個(gè)三角形組成的四邊形。

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

(9)改變砝碼的數(shù)量，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)．若有時(shí)間，也可改變兩滑輪的距離(即改變兩分力的夾角)重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)。

說明：本實(shí)驗(yàn)中的同心圓紙是可以移動(dòng)的，同心圓是為了最終得出力的大小關(guān)系而設(shè)計(jì)的，紙能移動(dòng)是為了在實(shí)驗(yàn)中方便找出圓心O的位置，縮短實(shí)驗(yàn)的時(shí)間。

學(xué)生可能得出的結(jié)論：以表示兩個(gè)分力的線段為鄰邊作一個(gè)平行四邊形，則這個(gè)平行四邊形中表示兩分力的線段所夾的對(duì)角線表示合力的大小和方向。

建議：讓同學(xué)匯報(bào)實(shí)驗(yàn)中得到的結(jié)論．結(jié)論不一定要與上面的結(jié)論一致，教師要讓學(xué)生有成就感．在下一節(jié)的學(xué)習(xí)中教師會(huì)直接給出結(jié)論。

師：下面我們進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)過程中大家可以有意識(shí)地控制一下兩個(gè)分力之間的夾角。

師：請(qǐng)同學(xué)們?nèi)∠掳准垼褜?shí)驗(yàn)器材整理好，然后仔細(xì)分析三個(gè)力的圖示．大小有，沒有關(guān)

系，是不是合力大小等于兩個(gè)分力大小之和？

生：大小沒有絕對(duì)的關(guān)系，合力的大小并不等于兩個(gè)分力大小之和。

師：建議同學(xué)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(gè)分力構(gòu)成了一個(gè)四邊形。

生2：好像是矩形(兩個(gè)力成90°角的同學(xué))

生3：好像是菱形。

生4：(興奮地喊了起來)總結(jié)幾組同學(xué)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，這個(gè)四邊形應(yīng)該是平行四邊形。

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

師：(繼續(xù)分析)合力與兩個(gè)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(duì)角線上，兩個(gè)分力為平行四邊形的兩條鄰邊。

師：平行四邊形的對(duì)角線有兩條，合力在哪一條上？

生：兩個(gè)分力為鄰邊的之間的對(duì)角線上。

師：你能用自己的語言準(zhǔn)確地描述合力與分力之間的關(guān)系嗎？

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

師：(總結(jié))這就是今天我們用自己設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)探究出的結(jié)論，這個(gè)結(jié)論叫做平行四邊形定則．下面我們通過一個(gè)例題進(jìn)一步加深對(duì)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(gè)力合力的大小和方向。

師：請(qǐng)同學(xué)說一下自己的思路．

生：我是分這樣幾步進(jìn)行的：

① 選擇標(biāo)度，用1 cm代表15 N。② 用三角板作出兩個(gè)力的圖示。

③ 作出和兩個(gè)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(duì)角線，即表示合力。⑤ 用刻度尺量出對(duì)角線的長度。⑥ 通過比例關(guān)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(gè)力之間的夾角，將兩個(gè)力之間的夾角改為60‘和120’，則合力分別是多大？

學(xué)生作圖求解，投影學(xué)生作圖。

生：當(dāng)夾角是60°時(shí)，兩個(gè)力的合力是90N；當(dāng)夾角是120°時(shí)，兩個(gè)力的合力是54N。

師：根據(jù)我們上面的計(jì)算，在兩個(gè)分力大小不變的情況下，改變兩個(gè)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(dāng)兩個(gè)分力之間的夾角為0°時(shí)兩個(gè)力的合力最大，最大值為二力之和；當(dāng)兩個(gè)分力之間的夾角為180°兩個(gè)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(qǐng)同學(xué)們觀看動(dòng)畫：在兩個(gè)分力夾角變化時(shí)合力大小的變化情況。

(學(xué)生觀看動(dòng)畫．進(jìn)一步體會(huì)合力的大小和分力夾角之間的關(guān)系，動(dòng)畫最好用F1ash模擬，具有動(dòng)感)

師：前面學(xué)習(xí)的都是兩個(gè)力的合成，如果是三個(gè)力或者三個(gè)以上的力的合成，應(yīng)該怎樣進(jìn)行處理？

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

二、共點(diǎn)力

師：同學(xué)們自學(xué)課本上有關(guān)共點(diǎn)力的知識(shí)，在閱讀的時(shí)候注意這樣幾個(gè)問題：

①什么樣的力是共點(diǎn)力？

②你認(rèn)為掌握共點(diǎn)力概念時(shí)應(yīng)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(shí)相對(duì)簡(jiǎn)單，可以通過學(xué)生自學(xué)鍛煉學(xué)生的閱讀能力和自學(xué)能力。

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

生2：掌握共點(diǎn)力時(shí)，不僅要看這幾個(gè)力是不是作用于一個(gè)點(diǎn)，還要看它們的延長線是不是交于一個(gè)點(diǎn)。

生3：力的合成的平行四邊形定則只適用于共點(diǎn)力作用的情況。

[課堂訓(xùn)練)

三個(gè)共點(diǎn)力，大小分別為11 N、6 N、14N，在同一平面內(nèi)，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(dāng)三個(gè)力方向相同時(shí)，合力取最大值

Fmax＝11 N+6 N+14 N＝31 N

因11N和6N這兩個(gè)力的合力范圍是5N≤F12≤17N，其合力可以為14N，則當(dāng)此14N的力恰與題給的第三個(gè)力(14N)方向相反且在一條直線上時(shí)，合力就為零．故題給的三個(gè)共點(diǎn)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(diǎn)：求解順序不同。

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

2．求多個(gè)力的合力時(shí)，與求解順序無關(guān)。

[思考與討論]

兩個(gè)分力Fl與F2大小一定時(shí)，合力與它們的夾角"有什么關(guān)系？合力大小與兩個(gè)分力大小有什么關(guān)系？

[學(xué)生活動(dòng)]自行設(shè)定幾和幾的大小．并用作圖法求出?＝0° 30°，90°，120°，180°時(shí)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(shí)，夾角?在0～180?°之間發(fā)生變化時(shí)，合力F的大小變化情況。

[師生共同總結(jié)]用投影片出示：

a．當(dāng)?＝0°時(shí)，F(xiàn)=F1+F2，合力F與分力F1、F2同向。

b．當(dāng)?＝180°時(shí)，F(xiàn)＝｜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(xué)生活動(dòng)]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(yùn)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(biāo)量，標(biāo)量運(yùn)算遵循代數(shù)運(yùn)算法則。

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

2．作用在不同物體上的兩個(gè)力能否進(jìn)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(shí)，為什么雙臂夾角越大越費(fèi)力？

6．力的合成有哪些具體方法？

[教師點(diǎn)撥]

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

2．作用在不同物體上的兩個(gè)力不能進(jìn)行力的合成，因?yàn)樗鼈冎荒軐?duì)各自的物體產(chǎn)生力的效果，而不能產(chǎn)生共同的作用效果．因此不能用一個(gè)力的作用效果代替它們分別產(chǎn)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(zhì)如何，都可以合成。

3．因?yàn)閮煞至1、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(gè)分力，也可能小于每一個(gè)分力，還可能大于一個(gè)分力而小于另一個(gè)分力。

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

5．當(dāng)合力一定時(shí)，兩分力隨夾角的增加而增大。所以玩單杠時(shí)，兩分力隨夾角的增大而增大，雙臂夾角越大，越費(fèi)力。

6．進(jìn)行共點(diǎn)力合成有以下方法：

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

②計(jì)算法：根據(jù)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(duì)角線，即為合力。