4力的合成优质教案设计

4　力的合成　 高中物理       人教2003课标版

1、知识与技能

（1）知道共点力的概念，能从力的作用效果理解、合力、力的合成的概念。

（2）能区分矢量和标量，能通过实验掌握力的平行四边形定则，知道它是矢量运算的普遍法则。

(3）会用作图法求共点力的合力，会计算在同一直线上的两个共点力的合力。

(4)知道合力的大小与原来两个共点力间夹角间的关系，会用直角三角形知识计算共点力的合力。

2、过程与方法

（1）通过学习合力和分力的概念，了解物理学常用的方法----等效替代法。

（2）通过实验探究，初步认识科学探究的意义和基本过程，并培养实验动手能力及用数学方法处理实验数据的能力。

（3）通过教具制作，培养学生的动手能力。

3、情感态度与价值观

通过探究实验，加强学生对物理实验的重视，培养学生严谨求实的科学态度，培养学生善于交流的合作精神，提高物理素养。

1、教学工具：  投影仪、细线、铁球、多媒体课件、一块方木板，八开白纸两张，大头钉若干，弹簧秤两个，橡皮筋一个，细线若干，直尺两个

2、教学方法：演绎推导法、分析归纳法、交流讨论法。

1、重点：

(1)用等效替代的思想理解合力。

(2)通过实验探究认识力的平行四边形定则，并能够运用用平行四边形定则求共点力的合力；

2、难点：对物体进行简单的受力分析、通过作图法确定合力;

前面我们学习了力的基本概念和三种性质力：重力，弹力，摩擦力。

下面呢就请同学们一起回顾一下

复习提问：

(1)、什么是力？

(2)、力产生的效果跟哪些因素有关？

可抽同学起来回答。

教师总结：力是物体间的相互作用。力的作用效果既是指力的三要素，力的作用点，大小和方向。

假如客车在途中抛锚了，司机号召所有乘客下来推车以帮助发动机车，大家都会自动来到车尾齐心协力向前用力，推动客车前行，如果推的人少，每人付出的力气就大，人越多，每个人越觉得省劲。这种众人拾柴火焰高的生活常识，就包含着力的合成的道理。

 (板书：1.5力的合成)

2、新课教学

（1）、通过对初中学过的单个力产生的效果，与两个力共同作用的效果相同，引出共点力、合力和分力的概念，同时出示教学图片，如：两个人抬水、拉纤或拔河的图片 ．

童年时，我们两个人一起才能提得动，长大了我们一个人就可以提动一桶水。

师：在大多数实际问题里，物体不止受到一个力，而是同时受到几个力，我们设为F1，F2，F3···这个力如果设为F产生的效果跟原来几个力产生的效果相同，那么这个力F就叫做F1，F2，Ｆ3··的合力，反过来，力Ｆ1，Ｆ2，Ｆ3···就叫做力Ｆ的分力。

另外呢，我们还要注意这种合力与分力之间的替代并非本质的替代，只是一种等效替代而已。同学们在理解的时候一定要注意。

我们知道了合力和分力的概念，那么力的合成是什么呢，求几个力的合力就叫做力的合成。

(板书：几个概念

合力  ←作用效果相同→ 分力

一个力                 几个力

注意：合力与分力之间只是等效替代。

力的合成：求几个力的合力)

前面我们复习了力的三要素，其中包括了力的作用点，接下来我们学习一个新的概念

(板书：共点力)

共点力是指几个力如果都作用在物体的同一点，或者他们的作用线相交于同一点，这几个力就叫共点力。

我们在理解这个概念的时候要从两方面来理解：

一是如果可以直接明显的看到几个力的作用点是同一点，那么我们说那几个力是共点力，这点同学们理解起来非常容易；

第二呢就是共点力概念的第二句话，它们几个力的作用线相交于同一点。关于这句话呢，我们需要仔细揣摩，也就是说当我们作出力的图示或力的示意图之后，经过延长或者方向延长之后，那几个力相交于同一点，我们也称那几个力是共点力。考试的时候呢，常常会让我们判断共点力，考点就在这里，通常那几个力都不是可以直接看出它们的作用点在同一点，而是需要同学们经过处理才得到的，希望同学们注意。

例：前两个图所示几个力为共点力，最后一个图所示三个力为平行力

(2）、提问A：已知同一直线上的两个力F1、F2的大小分别为50N、80N，如果两个力的方向相同，其合力大小是多少？合力的方向怎样？

（教师讲解时注意强调：‘描述力的时候，要同时说明大小和方向，体现力的矢量性’）

生：130N。方向与它们俩的方向相同。

（3）、提问B：进一步在问题1的基础上提问，若F1、F2的两个力的方向相反，其合力大小是多少？合力的方向怎样？

生：30N。与F2的方向相同。

教师引导学生得到正确答案后，总结出“同一直线上二力合成”的规律： 

a、同一直线上，方向相同的两个力的合力大小等于这两个力大小之和，方向跟这两个力的方向相同．

b、同一直线上，方向相反的两个力的合力大小等于这两个力大小之差，合力的方向跟较大的力方向相同．

(4)、提问C、若两个力不在同一直线上时，其合力大小又是多少？合力的方向怎样？

教师出示投影和图片：两个学生抬水对比一个同学抬水，让学生考虑，一个力的效果与两个力的效果相同，考虑一下是否“合力总比分力大”？

(5)、教师可以通过平行四边形定则演示器演示力的合成与分解实验（演示实验可以参考多媒体素材中的视频文件）

本节重点是力的平行四边形定则，难点则是用作图法和计算法求合力，无论用作图法还是计算法，都需要把一个具体的力（物体对物体的作用）抽象为一根有向线段，然后转化为一个数学问题，这种由具体到抽象的方法是物理学中广泛食用的一种研究方法，学习中应该认清矢量与标量的根本区别在于他们的运算法则不同，标量的合成是代数加法，矢量的合成是平行四边形定则。掌握好平行四边形定则是正确理解矢量概念的核心，也是以后研究各章内容的基础。

误区警示：

共点力的作用点不一定在物体上，可以在物体外某一点，因为它可以是几个力作用线的交点
等效代替是在某个方面上等效，并非全部意义的等效。
在对矢量进行运算时，规定正方向以后便使矢量带上了“+”、“-”号。但是正负号的意义是表示矢量的方向，并不是表示矢量的大小。
看一个矢量是否发生了变化，要看大小和方向两个方面。
几个不为零的矢量之和可能为零，不能把矢量求和与代数求和混为一谈。

4、作业

P83            1、 2、 4

评价与建议：

1.写作格式规范，在新课前的复习基本到位，能通过演示来说明力的合成法则；

2.问题情境设计和例题选择上应在生活化上下功夫，让学生体会物理就在我们身边。

4　力的合成　

4　力的合成　

前面我们学习了力的基本概念和三种性质力：重力，弹力，摩擦力。

下面呢就请同学们一起回顾一下

复习提问：

(1)、什么是力？

(2)、力产生的效果跟哪些因素有关？

可抽同学起来回答。

教师总结：力是物体间的相互作用。力的作用效果既是指力的三要素，力的作用点，大小和方向。

假如客车在途中抛锚了，司机号召所有乘客下来推车以帮助发动机车，大家都会自动来到车尾齐心协力向前用力，推动客车前行，如果推的人少，每人付出的力气就大，人越多，每个人越觉得省劲。这种众人拾柴火焰高的生活常识，就包含着力的合成的道理。

 (板书：1.5力的合成)

2、新课教学

（1）、通过对初中学过的单个力产生的效果，与两个力共同作用的效果相同，引出共点力、合力和分力的概念，同时出示教学图片，如：两个人抬水、拉纤或拔河的图片 ．

童年时，我们两个人一起才能提得动，长大了我们一个人就可以提动一桶水。

师：在大多数实际问题里，物体不止受到一个力，而是同时受到几个力，我们设为F1，F2，F3···这个力如果设为F产生的效果跟原来几个力产生的效果相同，那么这个力F就叫做F1，F2，Ｆ3··的合力，反过来，力Ｆ1，Ｆ2，Ｆ3···就叫做力Ｆ的分力。

另外呢，我们还要注意这种合力与分力之间的替代并非本质的替代，只是一种等效替代而已。同学们在理解的时候一定要注意。

我们知道了合力和分力的概念，那么力的合成是什么呢，求几个力的合力就叫做力的合成。

(板书：几个概念

合力  ←作用效果相同→ 分力

一个力                 几个力

注意：合力与分力之间只是等效替代。

力的合成：求几个力的合力)

前面我们复习了力的三要素，其中包括了力的作用点，接下来我们学习一个新的概念

(板书：共点力)

共点力是指几个力如果都作用在物体的同一点，或者他们的作用线相交于同一点，这几个力就叫共点力。

我们在理解这个概念的时候要从两方面来理解：

一是如果可以直接明显的看到几个力的作用点是同一点，那么我们说那几个力是共点力，这点同学们理解起来非常容易；

第二呢就是共点力概念的第二句话，它们几个力的作用线相交于同一点。关于这句话呢，我们需要仔细揣摩，也就是说当我们作出力的图示或力的示意图之后，经过延长或者方向延长之后，那几个力相交于同一点，我们也称那几个力是共点力。考试的时候呢，常常会让我们判断共点力，考点就在这里，通常那几个力都不是可以直接看出它们的作用点在同一点，而是需要同学们经过处理才得到的，希望同学们注意。

例：前两个图所示几个力为共点力，最后一个图所示三个力为平行力

(2）、提问A：已知同一直线上的两个力F1、F2的大小分别为50N、80N，如果两个力的方向相同，其合力大小是多少？合力的方向怎样？

（教师讲解时注意强调：‘描述力的时候，要同时说明大小和方向，体现力的矢量性’）

生：130N。方向与它们俩的方向相同。

（3）、提问B：进一步在问题1的基础上提问，若F1、F2的两个力的方向相反，其合力大小是多少？合力的方向怎样？

生：30N。与F2的方向相同。

教师引导学生得到正确答案后，总结出“同一直线上二力合成”的规律： 

a、同一直线上，方向相同的两个力的合力大小等于这两个力大小之和，方向跟这两个力的方向相同．

b、同一直线上，方向相反的两个力的合力大小等于这两个力大小之差，合力的方向跟较大的力方向相同．

(4)、提问C、若两个力不在同一直线上时，其合力大小又是多少？合力的方向怎样？

教师出示投影和图片：两个学生抬水对比一个同学抬水，让学生考虑，一个力的效果与两个力的效果相同，考虑一下是否“合力总比分力大”？

(5)、教师可以通过平行四边形定则演示器演示力的合成与分解实验（演示实验可以参考多媒体素材中的视频文件）

本节重点是力的平行四边形定则，难点则是用作图法和计算法求合力，无论用作图法还是计算法，都需要把一个具体的力（物体对物体的作用）抽象为一根有向线段，然后转化为一个数学问题，这种由具体到抽象的方法是物理学中广泛食用的一种研究方法，学习中应该认清矢量与标量的根本区别在于他们的运算法则不同，标量的合成是代数加法，矢量的合成是平行四边形定则。掌握好平行四边形定则是正确理解矢量概念的核心，也是以后研究各章内容的基础。

误区警示：

共点力的作用点不一定在物体上，可以在物体外某一点，因为它可以是几个力作用线的交点
等效代替是在某个方面上等效，并非全部意义的等效。
在对矢量进行运算时，规定正方向以后便使矢量带上了“+”、“-”号。但是正负号的意义是表示矢量的方向，并不是表示矢量的大小。
看一个矢量是否发生了变化，要看大小和方向两个方面。
几个不为零的矢量之和可能为零，不能把矢量求和与代数求和混为一谈。

4、作业

P83            1、 2、 4

评价与建议：

1.写作格式规范，在新课前的复习基本到位，能通过演示来说明力的合成法则；

2.问题情境设计和例题选择上应在生活化上下功夫，让学生体会物理就在我们身边。