4力的合成第二课时教案

4　力的合成　 高中物理       人教2003课标版

1.      理解力的合成和合力的概念；

2.      知道共点力的概念；

3.      掌握力的平行四边形定则，会用作图法求共点力的合力。

4.      知道矢量和标量的概念。

1、牛顿第二定律中的加速度是合力产生的加速度，动量定理的冲量是合外力的冲量，动能定理中的功是合外力做的功，物理平衡的平衡条件是合外力为零，所有这些规律的理解和应用都是以力的为基础的。设想把力的合成这一节去掉，整个力学还能进行下去吗？

2、分解和正交分配是利用等效代替的思想解决问题，但这离不开平行四边形定则，更重要的是正交分配的归宿是为了求合力。

3、本教材还可以为以后理解运动合成、场的叠加奠定基础。

教学重点：

    1、理解合力与分力的概念

    2、力的平行四边形定则

教学难点： 力的平行四边形定则

课前：老师演示实验（细线、重锤）用一根细线拉住重锤吊起来不会断，缓慢的拉开细线过程中细线断裂，重锤下落。

请同学参与实验：如图甲，一个同学用力F可以把一筒水慢慢地提起；如图乙是两个同学分别用F1、F2两个力把同样的一筒水慢慢地提起。问：那么力F的作用效果与F1、F2的共同作用的效果如何？

初中我们学过“一个力产生的效果，与两个力共同作用产生的效果相同，这个力就叫做那两个力的合力，求两个力的合力叫做二力的合成。

    老师：当一个物体受到几个力F1与F2共同作用时，我们可以用一个力F来代替这几个力，这个力的效果跟原来几个力的共同效果相同，这个力叫做那几个力的合力，原来的几个力叫做分力．

今天我们这节课进一步的学习力的合成符合什么规律。

（一）基本概念：合力分力、力的合成、共点力

（1）、出示课件（弹簧拉橡皮筋）演示

引导学生观察分析：按图的两种方式拉弹簧秤，使橡皮筋被拉的长度相同，可见力F产生的效果跟原来F1和F2共同产生的效果相同。

思考题：力F与力F1和F2之间有一种什么关系？

----效果相同，可以相互替代.

（2）、结合例子引导学生归纳：

1、合力：一个物体受到几个力共同作用产生的效果与一个力对物体作用产生的效果相同时，这个力就叫做那几个力的合力。

2、力的合成：求几个力的合力叫做力的合成。

强调“等效替代”思想

3、共点力：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同一点，这几个力叫做共点力。

中学阶段研究作用在同一个物体上的力主要就是共点力

（二）互成角度的二力的合成

将橡皮筋一端固定在M点，用互成角度的两个力F1、F2共同作用，将橡皮筋的另一端拉到O点；如果我们只用一个力，也可以将橡皮筋的另一端拉到O点。如教材图1、图2所示。

一个力F产生的效果，与两个力F1、F2共同作用产生的效果相同，这个力F就叫做那两个力F1、F2的合力，而那两个力F1、F2就叫这个力F的分力。求F1、F2两个力的合力F，也叫做二力的合成。如图3所示。

与初中的二力合成不同的是，F1、F2不在同一直线上，而是互成角度。

这节课我们就来研究互成角度的两个力的合成

1、出示课件（互成角度的二力的合成）演示

2、引导学生观察分析并总结平行四边形定则：

3、指导学生做互成角度的二力的合成的实验，指导学生分析得出结果。

定则：如果用表示两个共点力Ｆ１和Ｆ２的线段为邻边作平行四边形，那么，合力Ｆ和大小就可以用这两个邻边之对角线表示出来，这叫做力的平行四边形定则。

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，这是矢量的运算法则。

（三）平行四边形定则的应用：作图法

1、作图时的注意事项：

（1）合力、分力要共点，实线、虚线要分清；

（2）合力、分力的标度要相同，作图要准确；

（3）对角线要找准；

（4）力的箭头别忘画。

    2、课本例题讲解

出示幻灯片课件讲解

（四）多个力的合成

（引语：通过上述分析我们知道，任何两个力均可以用平行四边形定则求出其合力。因此对多个共点力的合成，我们可以先求出任意两个力的合力，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。）

1、出示幻灯片课件演示并引导学生观察体会；

2、力的合成小结：出示幻灯片课件

（1）力的合成是惟一的；

（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；

（4）分力与合力从物理实质上讲是在力的作用效果方面的一种等效替代关系，而不（5）是物体的重复受力。

1、力的合成时，作平行四边形，利用数学中的边角关系。

2、平行四边形定则适用于一切矢量的运算。

3、大小不变的两个力F1、F2，当它们之间的夹角θ变化时，合力F大小的变化规律：

①θ增大时，合力F减小；θ减小时，合力F增大。

②当θ=0°（F1、F2同向）时，合力F最大，F= F1+F2，合力F的方向与F1、F2方向相同。

③当θ=180°（F1、F2反向）时，合力F最小，F=︱F1-F2︱，合力F的方向与F1、F2中力大的方向相同。

④两个力的合力的范围︱F1-F2︱≤F≤F1+F2

思考：1、合力是不是一定大于分力？（不是）

      2、共点的三个力合力的最大值为多少？最小值可能为零吗？

1、完成课本13页的思考与讨论，做在预习本上；

2、作业：课本13页（3）、（4）；

3、复习巩固今天学习的内容。

4　力的合成　

4　力的合成　

课前：老师演示实验（细线、重锤）用一根细线拉住重锤吊起来不会断，缓慢的拉开细线过程中细线断裂，重锤下落。

请同学参与实验：如图甲，一个同学用力F可以把一筒水慢慢地提起；如图乙是两个同学分别用F1、F2两个力把同样的一筒水慢慢地提起。问：那么力F的作用效果与F1、F2的共同作用的效果如何？

初中我们学过“一个力产生的效果，与两个力共同作用产生的效果相同，这个力就叫做那两个力的合力，求两个力的合力叫做二力的合成。

    老师：当一个物体受到几个力F1与F2共同作用时，我们可以用一个力F来代替这几个力，这个力的效果跟原来几个力的共同效果相同，这个力叫做那几个力的合力，原来的几个力叫做分力．

今天我们这节课进一步的学习力的合成符合什么规律。

（一）基本概念：合力分力、力的合成、共点力

（1）、出示课件（弹簧拉橡皮筋）演示

引导学生观察分析：按图的两种方式拉弹簧秤，使橡皮筋被拉的长度相同，可见力F产生的效果跟原来F1和F2共同产生的效果相同。

思考题：力F与力F1和F2之间有一种什么关系？

----效果相同，可以相互替代.

（2）、结合例子引导学生归纳：

1、合力：一个物体受到几个力共同作用产生的效果与一个力对物体作用产生的效果相同时，这个力就叫做那几个力的合力。

2、力的合成：求几个力的合力叫做力的合成。

强调“等效替代”思想

3、共点力：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同一点，这几个力叫做共点力。

中学阶段研究作用在同一个物体上的力主要就是共点力

（二）互成角度的二力的合成

将橡皮筋一端固定在M点，用互成角度的两个力F1、F2共同作用，将橡皮筋的另一端拉到O点；如果我们只用一个力，也可以将橡皮筋的另一端拉到O点。如教材图1、图2所示。

一个力F产生的效果，与两个力F1、F2共同作用产生的效果相同，这个力F就叫做那两个力F1、F2的合力，而那两个力F1、F2就叫这个力F的分力。求F1、F2两个力的合力F，也叫做二力的合成。如图3所示。

与初中的二力合成不同的是，F1、F2不在同一直线上，而是互成角度。

这节课我们就来研究互成角度的两个力的合成

1、出示课件（互成角度的二力的合成）演示

2、引导学生观察分析并总结平行四边形定则：

3、指导学生做互成角度的二力的合成的实验，指导学生分析得出结果。

定则：如果用表示两个共点力Ｆ１和Ｆ２的线段为邻边作平行四边形，那么，合力Ｆ和大小就可以用这两个邻边之对角线表示出来，这叫做力的平行四边形定则。

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，这是矢量的运算法则。

（三）平行四边形定则的应用：作图法

1、作图时的注意事项：

（1）合力、分力要共点，实线、虚线要分清；

（2）合力、分力的标度要相同，作图要准确；

（3）对角线要找准；

（4）力的箭头别忘画。

    2、课本例题讲解

出示幻灯片课件讲解

（四）多个力的合成

（引语：通过上述分析我们知道，任何两个力均可以用平行四边形定则求出其合力。因此对多个共点力的合成，我们可以先求出任意两个力的合力，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。）

1、出示幻灯片课件演示并引导学生观察体会；

2、力的合成小结：出示幻灯片课件

（1）力的合成是惟一的；

（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；

（4）分力与合力从物理实质上讲是在力的作用效果方面的一种等效替代关系，而不（5）是物体的重复受力。

1、力的合成时，作平行四边形，利用数学中的边角关系。

2、平行四边形定则适用于一切矢量的运算。

3、大小不变的两个力F1、F2，当它们之间的夹角θ变化时，合力F大小的变化规律：

①θ增大时，合力F减小；θ减小时，合力F增大。

②当θ=0°（F1、F2同向）时，合力F最大，F= F1+F2，合力F的方向与F1、F2方向相同。

③当θ=180°（F1、F2反向）时，合力F最小，F=︱F1-F2︱，合力F的方向与F1、F2中力大的方向相同。

④两个力的合力的范围︱F1-F2︱≤F≤F1+F2

思考：1、合力是不是一定大于分力？（不是）

      2、共点的三个力合力的最大值为多少？最小值可能为零吗？

1、完成课本13页的思考与讨论，做在预习本上；

2、作业：课本13页（3）、（4）；

3、复习巩固今天学习的内容。