4力的合成课件配套优秀教案案例

4　力的合成 高中物理       人教2003课标版

1．知识与技能

（1）理解合力、分力、力的合成的概念。

（2）掌握平行四边形定则，会用平行四边形定则求合力。

（3）理解力的合成本质上是从作用效果相等的角度进行力的相互替代。

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，初步认识科学实验的意义，并在实验过程中学习平行四边形法则。

3．情感态度与价值观

         培养学生善于交流的合作精神，在交流合作中发展能力，并形成良好的学习习惯和学习方法。

学生在初中只接受过求同一直线上二力的合力问题，升入高中后，开始接触矢量的概念，对位移，速度，加速度，力这些矢量有一点感性的概念认识，但对矢量运算的理性认识几乎没有，只有位移那儿好像有点儿模糊的印象。他们更习惯于没有方向的物理量之间的代数运算。平行四边形定则是学生第一次接触，对于刚升入高中的学生来说，在接受矢量运算时有一定的困难，而一旦过了这一关，则是学生认识上的一次质的飞跃。因此放慢教学过程，营造良好的课堂氛围为学生提供自主探究“力的合成法则”提供保障。让学生在探究过程中获得切身的体验，更有利于学生深刻理解矢量的合成法则，也才真正符合新课程理念物理教学的要求。

1．等效替代思想的认识

2．平行四边形定则的理解及应用

       幻灯片投影图片，引导学生分析。

      A图中重物在F1和F2的共同作用下克服重力提了起来，B图中重物在F的作用下克服重力提了起来。也就是说两个力F1和F2的作用效果和Ｆ的作用效果相同，我们可以用力F代替F1和F2，反之可以用F1和F2代替F，不管怎么样，它们都有相同的作用效果。

       像这种情况下，F和F1及F2的作用效果相同，我们就把F叫做F1和F2的合力，把F1和F2叫做F的分力。这个就是我们今天即将要学习的力的合成中合力和分力的概念。

一、合力和分力

1．概念：当一个物体受到几个力的作用的时，我们可以求出这样一个力，这个力的作用效果跟原来几个力的效果相同，这个力就叫做那几个力的合力。原来几个力叫做分力。

我们知道合力和分力的作用效果是相同的，那么它们的关系是怎样的呢？

2．关系：等效替代

等效替代是一种非常重要的物理思想。

重心这个概念的建立已经运用到了这个思想，地球上的物体的每一部分都受到重力的作用，只是作用效果跟集中在物体某一点即重心的作用效果相同，我们就把物体各个部分所受到的重力全部集中在重心之上。在这里也体现了物理上等效代替的思想。

过渡：我们知道物体一般受到多个力的作用，我们如何来求这几个力的合力呢？我们来看力的合成和力的合成法则。

二、力的合成

1．定义：求几个力的合力的过程就叫做力的合成。

2．力的合成法则：

幻灯片投影二力在同一条直线上的情形，引导学生总结同一条直线上二力合成的方法。

（1）两个力F1 、F2在同一条直线上，方向相同：F= F1 +F2，方向与两分力方向相同。

（2）两个力F1 、F2在同一条直线上，方向相反：F= ︱F1 -F2︱，方向与两分力方向相反。

过渡：很多物理情景中物体所受到的力并不共线，它们往往成一定的夹角。那么当两个力成一定夹角时，如何求它们的合力呢？

（3）不共线二力合成（二力成一夹角）：

〖演示实验〗探究求合力的方法：

介绍实验的目的、器材、原理及具体操作步骤。

分析实验现象，引导学生总结结论

平行四边形定则：两个力合成时，以表示这两个力的线段为邻边作平行四边形，这两个邻边之间的对角线就代表合力的大小和方向。

〖学生分组实验〗验证平行四边形定则

实验步骤：

①把白纸钉在木板上，把橡皮经固定在木板的一端

②用拉力F1和F2把橡皮筋也拉至O，并用力的图示在白纸上表示出F1和F2

③用拉力F把橡皮筋拉至一点O，并用力的图示在白纸上表示出F。（F、F1和F2的作用效果相同，F为F1和F2的合力。）

④把F1和F2作为平行四边形的邻边，做平行四边形。F1和F2所夹的对角线即F1和F2的合力F`。

⑤比较实际测得的合力F和用平行四边形定则得出的合力F′。

结论：在误差允许的范围内，F′和F大小相等，方向一样。

（4）力的合成法则的应用：

例题：力F1=45N，方向水平向右；F2=60N，方向竖直向上。通过作图求这两个力的合力F的大小和方向。

1．合力和分力的关系：等效替代

2．力的合成法则：平行四边形定则

1．关于两个分力F1和F2及它们的合力F的说法，下述正确的是（   ）

A．合力F一定与F1和F2共同作用产生的效果相同

B．两力F1和F2一定是同种性质的力

C．两力F1和F2一定是同一个物体受的力

D．两力F1和F2与Ｆ是物体同时受到的三个力

2．已知力F1=3N，F2=4N，F1与F2成60°角。通过作图求这两个力的合力F的大小。

 已知力F1=3N，F2=4N，通过作图求出F1与F2成以下角度时这两个力的合力F的大小和方向。

   （1）0°（2）30°（3）60°（4）90°（5）120°（6）150°（7）180°

4　力的合成

4　力的合成

       幻灯片投影图片，引导学生分析。

      A图中重物在F1和F2的共同作用下克服重力提了起来，B图中重物在F的作用下克服重力提了起来。也就是说两个力F1和F2的作用效果和Ｆ的作用效果相同，我们可以用力F代替F1和F2，反之可以用F1和F2代替F，不管怎么样，它们都有相同的作用效果。

       像这种情况下，F和F1及F2的作用效果相同，我们就把F叫做F1和F2的合力，把F1和F2叫做F的分力。这个就是我们今天即将要学习的力的合成中合力和分力的概念。

一、合力和分力

1．概念：当一个物体受到几个力的作用的时，我们可以求出这样一个力，这个力的作用效果跟原来几个力的效果相同，这个力就叫做那几个力的合力。原来几个力叫做分力。

我们知道合力和分力的作用效果是相同的，那么它们的关系是怎样的呢？

2．关系：等效替代

等效替代是一种非常重要的物理思想。

重心这个概念的建立已经运用到了这个思想，地球上的物体的每一部分都受到重力的作用，只是作用效果跟集中在物体某一点即重心的作用效果相同，我们就把物体各个部分所受到的重力全部集中在重心之上。在这里也体现了物理上等效代替的思想。

过渡：我们知道物体一般受到多个力的作用，我们如何来求这几个力的合力呢？我们来看力的合成和力的合成法则。

二、力的合成

1．定义：求几个力的合力的过程就叫做力的合成。

2．力的合成法则：

幻灯片投影二力在同一条直线上的情形，引导学生总结同一条直线上二力合成的方法。

（1）两个力F1 、F2在同一条直线上，方向相同：F= F1 +F2，方向与两分力方向相同。

（2）两个力F1 、F2在同一条直线上，方向相反：F= ︱F1 -F2︱，方向与两分力方向相反。

过渡：很多物理情景中物体所受到的力并不共线，它们往往成一定的夹角。那么当两个力成一定夹角时，如何求它们的合力呢？

（3）不共线二力合成（二力成一夹角）：

〖演示实验〗探究求合力的方法：

介绍实验的目的、器材、原理及具体操作步骤。

分析实验现象，引导学生总结结论

平行四边形定则：两个力合成时，以表示这两个力的线段为邻边作平行四边形，这两个邻边之间的对角线就代表合力的大小和方向。

〖学生分组实验〗验证平行四边形定则

实验步骤：

①把白纸钉在木板上，把橡皮经固定在木板的一端

②用拉力F1和F2把橡皮筋也拉至O，并用力的图示在白纸上表示出F1和F2

③用拉力F把橡皮筋拉至一点O，并用力的图示在白纸上表示出F。（F、F1和F2的作用效果相同，F为F1和F2的合力。）

④把F1和F2作为平行四边形的邻边，做平行四边形。F1和F2所夹的对角线即F1和F2的合力F`。

⑤比较实际测得的合力F和用平行四边形定则得出的合力F′。

结论：在误差允许的范围内，F′和F大小相等，方向一样。

（4）力的合成法则的应用：

例题：力F1=45N，方向水平向右；F2=60N，方向竖直向上。通过作图求这两个力的合力F的大小和方向。

1．合力和分力的关系：等效替代

2．力的合成法则：平行四边形定则

1．关于两个分力F1和F2及它们的合力F的说法，下述正确的是（   ）

A．合力F一定与F1和F2共同作用产生的效果相同

B．两力F1和F2一定是同种性质的力

C．两力F1和F2一定是同一个物体受的力

D．两力F1和F2与Ｆ是物体同时受到的三个力

2．已知力F1=3N，F2=4N，F1与F2成60°角。通过作图求这两个力的合力F的大小。

 已知力F1=3N，F2=4N，通过作图求出F1与F2成以下角度时这两个力的合力F的大小和方向。

   （1）0°（2）30°（3）60°（4）90°（5）120°（6）150°（7）180°