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共1课时
4 力的合成 高中物理 人教2003课标版 1教学目标（一）知识与技能 1．知道并理解合力和分力的概念，体会等效替代的思想。 2．了解实验目的，设计力的合成实验方案，按方案实施实验。 3．总结实验规律，得到力的平行四边形定则，并了解这是矢量运算的普遍规则。 4．会用作图法和直角三角形的知识求共点力的合力；了解合力的大小与分力夹角的关系。 5．能进行多个力的合成，并应用力的合成分析日常生活中的有关问题。 2重点难点教学重点 1．从力的作用效果相同来理解合力与分力的概念及等效替代的物理思想。 2．设计实验，探究求合力的方法 3．平行四边形法则的理解及应用 教学难点 实验探究方案的设计和实施，实验结论的得出。 3教学过程 3.1 第一学时 教学活动 活动1【活动】3.4 力的合成
教学过程 一、创设问题情境，提出问题 PPT展示图片：
师：请两位同学上来演示小实验（男生较好）。 （实验器材：装适量砂子的桶、绳子两根系在桶提手环两侧） 师：请同学甲一个人提起桶适当高度。（同学演示） 师：再请两位同学相隔一定距离站好，拉桶两侧系着的绳子，一起把桶拉到适当高度。 （同学演示） 师：看了刚才同学的演示实验，请大家思考以下两个问题。 思考一：请同学们画出两次演示中桶的受力情况，并画出示意图（可以用质点来表示桶）。 思考二：各个力之间存在什么关系？ 学生讨论（PPT适时展示受力分析图） 生：F单独作用和F1、F2共同作用达到的效果一样。 引入课题（并开始板书） 3.4 力的合成 一、合力与分力 师：从刚才的演示实验我们可以知道，一个力单独作用时可以和多给力一起作用时产生相同的作用效果。在这种情况下，我们就可以用一个力来等效替代另外两个力。 （引导学生讨论得到合力与分力的概念，在PPT上展示以下内容，并由学生总结完成。） 学生总结：（PPT展示） 1．合力与分力：几个力的作用效果与一个力的 ，这一个力就等效为那几个力的 ，那几个力就可看作这一个力的 。 2．合力与分力 存在，合力只是几个分力的 。 3．力的合成： 求几个力的合力的过程或求合力的方法叫 。力的合成实际就是要找一个力去 _几个已知的力，而不改变其作用 。 二、探究求合力的方法 1．在同一直线上的两个力的合力求法。 师：其实，我们在初中也已经接触过简单的力的合成了，那是在同一直线上的两个力的合成。那么请同学们回忆并能总结一下把同一直线上的两个力的合成，其合力的大小方向是如何的？ （PPT展示） 生：当两个力在同一条直线上时，若同向则合力大小等于二力大小之和，方向与二力相同；若反向，则合力的大小等于二力大小之差的绝对值，方向与二力中较大的力相同。 2．互成角度的两个力的合力求法。 师：我们知道了同一条直线上的二力合成，但是现实生活中物体受到的力往往并非是在一直线上的。这种不再同一条直线上的力，我们也可以说是互成角度的力，它们的合力该怎么求呢？让我们一起来通过实验探究一下。 （展示实验器材：弹簧秤两个、带有两个绳套的橡皮条、透明胶板、图钉、白纸、刻度尺、铅笔） 请两位同学上台进行实验，教师进行适当的指导。（运用实物投影） 【简单实验操作过程：】（PPT投影） 1)用两个弹簧秤分开角度拉橡皮筋结点到O,记下结点O以及两弹簧秤读数并在线下描两点确定两拉力方向。 2)用一个弹簧秤拉橡皮筋结点到O,读出弹簧秤读数记入表格,并在线下描两点确定拉力方向。 3)用力的图示法画出分力 、 与合力F。 实验数据记录：
师：（指导学生作出力的图示）请同学用虚线把合力的箭头端分别与两个分力的箭头端连接，看看这时候发现了什么？ 生：合力与分力箭头端的连线与两分力构成平行四边形。（平行四边形可能会有点不标准，实验过程中产生了误差。） 师：那么请同学们用合理的语言来归纳一下互成角度的两个力的合成方法。 （教师引导，学生讨论，得到平行四边形定则） 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。这个法则叫做平行四边形定则。（板书） 师：我们通过前面的实验得到了力合成的方法，那么是不是所有的力都可以用平行四边形定则进行合成呢？（PPT展示） 引导学生相互交流，得出平行四边形定则是用来合成共点力的结论。 共点力：如果一个物体受到两个或更多力的作用，有些情况下这些力共同作用在同一点上，或者虽不作用在同一点上，但它们的延长线交于一点，这样的一组力叫做共点力。（PPT展示） 思考与讨论：当一个物体同时受到三个或者三个以上的力作用时，如何求出合力？ 三、探究合力与分力的关系 思考与讨论（PPT展示） 1．合力大小随原来的两个分力间夹角的改变而如何变化？ 2．合力是否总是大于原来的两个分力，合力何时达到最大值？何时达到最小值？ 3．两个力F1与F2，它们的合力大小取值范围是 。 师：请同学们分组对以下几种特殊情况的力应用平行四边形定则进行合成。 PPT展示 （大小均为5牛顿的两个力，夹角分别为60°、90°、120°，各组求不同夹角下两力的合力。统一标度，每两毫米为1牛顿。） 各小组同学按照布置任务进行力的合成。教师巡视，观察各同学练习，进行适当指导。 师：请各小组推荐代表给出各组用平行四边形定则合成的合力情况。 生：①夹角60°时：合力大小约为9牛顿 ②夹角90°时：合力大小约为7牛顿 ③夹角120°时：合力大小约为5牛顿 引导学生思考上述结论，回答前面的思考与讨论。 生：①合力大小随原来的两个分力间夹角的增大而减小。 ②合力不一定大于原来的两个分力，当夹角为0°时有最大值，夹角为180°时有最小值。 ③两个力F1与F2，它们的合力大小取值范围是： ∣F1－F2∣≤F合≤∣F1＋F2∣（板书） 四、练习 例题一、力F1＝45N，方向水平向右。力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。（合力75N，F与F1的夹角为53°） 例题二、关于两个共点力的合成.下述说法中正确的是( BD ) 合力总是大于分力 C．合力的方向可以同时垂直于两个分力 D．合力可以大于、小于或等于其中一个分力 例题三、图为两个共点力的合力F跟它的两个分力之间的夹角θ的关系图像，这两个力的大小分别是： ( B ) A．1N和4N B. 2N和3N C. 1N和5N D. 2N和4N 师生共同总结： 1.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。这个法则叫做平行四边形定则。 2.合力与分力的关系：①合力大小随原来的两个分力间夹角的增大而减小。②合力不一定大于原来的两个分力，当夹角为0°时有最大值，夹角为180°时有最小值。③两个力F1与F2，它们的合力大小取值范围是：∣F1－F2∣≤F合≤∣F1＋F2∣ 课后思考： 1.当一个物体同时受到三个或者三个共点力时，如何求出它们的合力？ 2.平行四边形定则是否适用于其它矢量的合成？ 课后反思体会： 1.从学生的实际出发，来处理教材、选择教法、指导学法。 2.重视实验在教学过程中的作用，学生实验实施过程中，教师要能给出适当合力的指导。 3.现在的学生善于合作，善于借助集体的力量完成学习任务，所以在教学中多设置探究题目，让学生探究得出结论，培养学生自主学习的能力，提高教学效果。 4 力的合成 课时设计 课堂实录4 力的合成 1第一学时 教学活动 活动1【活动】3.4 力的合成
教学过程 一、创设问题情境，提出问题 PPT展示图片：
师：请两位同学上来演示小实验（男生较好）。 （实验器材：装适量砂子的桶、绳子两根系在桶提手环两侧） 师：请同学甲一个人提起桶适当高度。（同学演示） 师：再请两位同学相隔一定距离站好，拉桶两侧系着的绳子，一起把桶拉到适当高度。 （同学演示） 师：看了刚才同学的演示实验，请大家思考以下两个问题。 思考一：请同学们画出两次演示中桶的受力情况，并画出示意图（可以用质点来表示桶）。 思考二：各个力之间存在什么关系？ 学生讨论（PPT适时展示受力分析图） 生：F单独作用和F1、F2共同作用达到的效果一样。 引入课题（并开始板书） 3.4 力的合成 一、合力与分力 师：从刚才的演示实验我们可以知道，一个力单独作用时可以和多给力一起作用时产生相同的作用效果。在这种情况下，我们就可以用一个力来等效替代另外两个力。 （引导学生讨论得到合力与分力的概念，在PPT上展示以下内容，并由学生总结完成。） 学生总结：（PPT展示） 1．合力与分力：几个力的作用效果与一个力的 ，这一个力就等效为那几个力的 ，那几个力就可看作这一个力的 。 2．合力与分力 存在，合力只是几个分力的 。 3．力的合成： 求几个力的合力的过程或求合力的方法叫 。力的合成实际就是要找一个力去 _几个已知的力，而不改变其作用 。 二、探究求合力的方法 1．在同一直线上的两个力的合力求法。 师：其实，我们在初中也已经接触过简单的力的合成了，那是在同一直线上的两个力的合成。那么请同学们回忆并能总结一下把同一直线上的两个力的合成，其合力的大小方向是如何的？ （PPT展示） 生：当两个力在同一条直线上时，若同向则合力大小等于二力大小之和，方向与二力相同；若反向，则合力的大小等于二力大小之差的绝对值，方向与二力中较大的力相同。 2．互成角度的两个力的合力求法。 师：我们知道了同一条直线上的二力合成，但是现实生活中物体受到的力往往并非是在一直线上的。这种不再同一条直线上的力，我们也可以说是互成角度的力，它们的合力该怎么求呢？让我们一起来通过实验探究一下。 （展示实验器材：弹簧秤两个、带有两个绳套的橡皮条、透明胶板、图钉、白纸、刻度尺、铅笔） 请两位同学上台进行实验，教师进行适当的指导。（运用实物投影） 【简单实验操作过程：】（PPT投影） 1)用两个弹簧秤分开角度拉橡皮筋结点到O,记下结点O以及两弹簧秤读数并在线下描两点确定两拉力方向。 2)用一个弹簧秤拉橡皮筋结点到O,读出弹簧秤读数记入表格,并在线下描两点确定拉力方向。 3)用力的图示法画出分力 、 与合力F。 实验数据记录：
师：（指导学生作出力的图示）请同学用虚线把合力的箭头端分别与两个分力的箭头端连接，看看这时候发现了什么？ 生：合力与分力箭头端的连线与两分力构成平行四边形。（平行四边形可能会有点不标准，实验过程中产生了误差。） 师：那么请同学们用合理的语言来归纳一下互成角度的两个力的合成方法。 （教师引导，学生讨论，得到平行四边形定则） 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。这个法则叫做平行四边形定则。（板书） 师：我们通过前面的实验得到了力合成的方法，那么是不是所有的力都可以用平行四边形定则进行合成呢？（PPT展示） 引导学生相互交流，得出平行四边形定则是用来合成共点力的结论。 共点力：如果一个物体受到两个或更多力的作用，有些情况下这些力共同作用在同一点上，或者虽不作用在同一点上，但它们的延长线交于一点，这样的一组力叫做共点力。（PPT展示） 思考与讨论：当一个物体同时受到三个或者三个以上的力作用时，如何求出合力？ 三、探究合力与分力的关系 思考与讨论（PPT展示） 1．合力大小随原来的两个分力间夹角的改变而如何变化？ 2．合力是否总是大于原来的两个分力，合力何时达到最大值？何时达到最小值？ 3．两个力F1与F2，它们的合力大小取值范围是 。 师：请同学们分组对以下几种特殊情况的力应用平行四边形定则进行合成。 PPT展示 （大小均为5牛顿的两个力，夹角分别为60°、90°、120°，各组求不同夹角下两力的合力。统一标度，每两毫米为1牛顿。） 各小组同学按照布置任务进行力的合成。教师巡视，观察各同学练习，进行适当指导。 师：请各小组推荐代表给出各组用平行四边形定则合成的合力情况。 生：①夹角60°时：合力大小约为9牛顿 ②夹角90°时：合力大小约为7牛顿 ③夹角120°时：合力大小约为5牛顿 引导学生思考上述结论，回答前面的思考与讨论。 生：①合力大小随原来的两个分力间夹角的增大而减小。 ②合力不一定大于原来的两个分力，当夹角为0°时有最大值，夹角为180°时有最小值。 ③两个力F1与F2，它们的合力大小取值范围是： ∣F1－F2∣≤F合≤∣F1＋F2∣（板书） 四、练习 例题一、力F1＝45N，方向水平向右。力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。（合力75N，F与F1的夹角为53°） 例题二、关于两个共点力的合成.下述说法中正确的是( BD ) 合力总是大于分力 C．合力的方向可以同时垂直于两个分力 D．合力可以大于、小于或等于其中一个分力 例题三、图为两个共点力的合力F跟它的两个分力之间的夹角θ的关系图像，这两个力的大小分别是： ( B ) A．1N和4N B. 2N和3N C. 1N和5N D. 2N和4N 师生共同总结： 1.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。这个法则叫做平行四边形定则。 2.合力与分力的关系：①合力大小随原来的两个分力间夹角的增大而减小。②合力不一定大于原来的两个分力，当夹角为0°时有最大值，夹角为180°时有最小值。③两个力F1与F2，它们的合力大小取值范围是：∣F1－F2∣≤F合≤∣F1＋F2∣ 课后思考： 1.当一个物体同时受到三个或者三个共点力时，如何求出它们的合力？ 2.平行四边形定则是否适用于其它矢量的合成？ 课后反思体会： 1.从学生的实际出发，来处理教材、选择教法、指导学法。 2.重视实验在教学过程中的作用，学生实验实施过程中，教师要能给出适当合力的指导。 3.现在的学生善于合作，善于借助集体的力量完成学习任务，所以在教学中多设置探究题目，让学生探究得出结论，培养学生自主学习的能力，提高教学效果。 Tags：合成,优质,教案
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