4力的合成课堂实录【3】

4　力的合成 高中物理       人教2003课标版

1、掌握平行四边形定则，会用平行四边形定则求合力.

2、会用作图法求解两个共点力的合力；并能判断其合力随夹角的变化情况，掌握合力的变化范围.

3、知道共点力和非共点力.

学生为普通三星级学校学生，物理学习能力一般，理解较慢。以基础知识讲授为主。

1.运用平行四边形定则求合力.

          2.合力与分力的关系.

生活中常见到这样的事例：

一桶水可以一个人提，也可以由两个人提。效果是一样的。

  一个力的作用效果与两个或更多力的作用效果相同。

1、合力：

一个力产生的效果跟几个力共同产生的效果相同，这个力叫做那几个力的合力。原来的几个力叫做分力。

2、力的合成：

求几个力的合力的过程或方法，叫做力的合成

思考1：

在上面的图中，假如这桶水的重量是200N，两个孩子合力的大小一定也是200N。现在的问题是：如果两个孩子用力的大小分别是F1和F2，F1和F2两个数值相加正好等于200N吗？

力F对橡皮条作用与F1、F2对橡皮条作用的效果相同，所以F等于F1、F2的合力。

实验探究：探究求合力的方法

（1）器材：橡皮筋（带细绳套）、方木块1块、弹簧秤2个、20cm细线1条（两端打好套）、白纸1张、图钉几个、三角板一对

思考与讨论:

①实验的目的是什么？

②怎样保证合力和分力等效？

③力的大小怎样知道？

④力的方向如何确定？

实验研究：

（2）步 骤：

 ①用两个力 F1、F2将橡皮条沿直线拉长到O点，记下O点的位置和F1、F2的大小和方向

②撤去F1、F2，用一个力F拉橡皮条使它沿同一直线伸长同样的长度到O点，记下F的大小和方向。

③选定标度，分别作出F1、F2和F的图示

④建议用虚线把合力的箭头端分别与两个分力的箭头端连接，也许能够得到启示。

3、结论：

求两个力的合力时，可分别用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，这叫做力的平行四边形定则。

【例1】力F1＝45N，方向水平向右。力F2＝60N,方向竖直向上。求这两个力的合力F的大小和方向。

解：

方法一：（作图法）

  取6mm长的线段表示15N的力                                 

　作出力的平行四边形定则如图所示

　　合力大小F＝15 N × (30/6)=75N

    合力方向：与F1的夹角为53°

　　          或与水平方向成53°

方法二： （计算法）

      还可作出力的示意图，进行计算求解

4、多力合成的方法：

合作探究2

根据力的平行四边形定则作图。可以看出，两个力F1、F2的合力F的大小随着 F1、F2的夹角而变化。思考当夹角发生如下变化时，怎样确定合力F的大小和方向？

①θ＝0°时，即F1、F2共线同方向：

②θ＝180°时，即F1、F2共线反方向：

③夹角θ越大，合力就越      ：

④合力的取值范围：

3、合力与分力间夹角θ关系：

①θ＝0°时，即F1、F2共线同方向：

F合＝F1＋F2        合力方向与两个力的方向相同

②θ＝180°时，即F1、F2共线反方向：       

F合＝｜F1－F2｜    合力方向与分力F1、F2中较大的方向相同。

③夹角θ越大，合力就越小：      

F合随F1和F2的夹角增大而减小

④合力的取值范围：

｜F1－F2｜ ≤ F合≤ F1＋F2

⑤ F合可能大于、等于、小于 F1、F2

强化训练：

例2：有两个力，一个是10N，一个是2N，它们的合力能等于5N、10N、15N吗？这两个力的合力的最大值是多少？最小值是多少？

课后动脑：

对于两个力F1和F2,如果夹角θ、F1大小不变，只要F2增大，合力F就必然增大吗？

完成课后拓展案

4　力的合成

4　力的合成

生活中常见到这样的事例：

一桶水可以一个人提，也可以由两个人提。效果是一样的。

  一个力的作用效果与两个或更多力的作用效果相同。

1、合力：

一个力产生的效果跟几个力共同产生的效果相同，这个力叫做那几个力的合力。原来的几个力叫做分力。

2、力的合成：

求几个力的合力的过程或方法，叫做力的合成

思考1：

在上面的图中，假如这桶水的重量是200N，两个孩子合力的大小一定也是200N。现在的问题是：如果两个孩子用力的大小分别是F1和F2，F1和F2两个数值相加正好等于200N吗？

力F对橡皮条作用与F1、F2对橡皮条作用的效果相同，所以F等于F1、F2的合力。

实验探究：探究求合力的方法

（1）器材：橡皮筋（带细绳套）、方木块1块、弹簧秤2个、20cm细线1条（两端打好套）、白纸1张、图钉几个、三角板一对

思考与讨论:

①实验的目的是什么？

②怎样保证合力和分力等效？

③力的大小怎样知道？

④力的方向如何确定？

实验研究：

（2）步 骤：

 ①用两个力 F1、F2将橡皮条沿直线拉长到O点，记下O点的位置和F1、F2的大小和方向

②撤去F1、F2，用一个力F拉橡皮条使它沿同一直线伸长同样的长度到O点，记下F的大小和方向。

③选定标度，分别作出F1、F2和F的图示

④建议用虚线把合力的箭头端分别与两个分力的箭头端连接，也许能够得到启示。

3、结论：

求两个力的合力时，可分别用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，这叫做力的平行四边形定则。

【例1】力F1＝45N，方向水平向右。力F2＝60N,方向竖直向上。求这两个力的合力F的大小和方向。

解：

方法一：（作图法）

  取6mm长的线段表示15N的力                                 

　作出力的平行四边形定则如图所示

　　合力大小F＝15 N × (30/6)=75N

    合力方向：与F1的夹角为53°

　　          或与水平方向成53°

方法二： （计算法）

      还可作出力的示意图，进行计算求解

4、多力合成的方法：

合作探究2

根据力的平行四边形定则作图。可以看出，两个力F1、F2的合力F的大小随着 F1、F2的夹角而变化。思考当夹角发生如下变化时，怎样确定合力F的大小和方向？

①θ＝0°时，即F1、F2共线同方向：

②θ＝180°时，即F1、F2共线反方向：

③夹角θ越大，合力就越      ：

④合力的取值范围：

3、合力与分力间夹角θ关系：

①θ＝0°时，即F1、F2共线同方向：

F合＝F1＋F2        合力方向与两个力的方向相同

②θ＝180°时，即F1、F2共线反方向：       

F合＝｜F1－F2｜    合力方向与分力F1、F2中较大的方向相同。

③夹角θ越大，合力就越小：      

F合随F1和F2的夹角增大而减小

④合力的取值范围：

｜F1－F2｜ ≤ F合≤ F1＋F2

⑤ F合可能大于、等于、小于 F1、F2

强化训练：

例2：有两个力，一个是10N，一个是2N，它们的合力能等于5N、10N、15N吗？这两个力的合力的最大值是多少？最小值是多少？

课后动脑：

对于两个力F1和F2,如果夹角θ、F1大小不变，只要F2增大，合力F就必然增大吗？

完成课后拓展案