3.4力的合成教案_34力的合成教案
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高一物理备课组
四星验收课教案
2011/10/13 第四节 力的合成一、教学目标
（一）知识与技能
⑴使学生从力的等效性理解力的合成和合力的概念；
⑵掌握力的平行四边形定则，会用作图法求共点力的合力； ⑶要求知道合力的大小与分力间夹角的关系； ⑷学会用直角三角形的知识计算合力。
（二）过程与方法
⑴通过参与科学探究活动，培养和提高学生的实验操作能力和实验观察总结能力。
⑵学习物理中常用的实验、探索、总结规律的研究方法，领会物理中的等效思想。
（三）情感态度与价值观
⑴通过合作完成整个实验过程，培养学生合作精神。⑵培养学生严谨、细致、耐心的实验修养。
二、教学重点、难点
1、重点：
⑴理解合力与分力的关系；
⑵用实验探究力的平行四边形定则。
2、难点：运用作图法及解三角形的方法求合力
三、仪器教具
电脑 投影仪 弹簧秤 橡皮筋 木板 白纸 细线等
四、教学过程
1、引入
以人提水桶引入力的等效性，给出合力与分力的概念。
2、探究合力与分力的关系
提出问题:分力与合力的大小关系是怎样的? 请同学们看桌上的实验仪器，怎样利用桌上的橡皮筋等器材，设计实验证明你的猜想
关于实验方案的设计:①课前预习②当堂讨论
在讨论过程中提醒学生怎么样使得前后两次拉的力是合力与分力的关系，也就是要保证效果相同，如何保证？
讨论结束，请一两组学生汇报方案
学生汇报过程中，大概演示如何实验。学生了解实验原理后，用PPT投影实验流程。
⑴学生分组实验
接下来，两人一组，进行实验，并且在实验过程中提醒学生应当注意的问题： ①弹簧秤的最小刻度是多少？如何读数？是否需要校零？ ②弹簧秤如何拉才能减小误差？
③力是矢量，如何记录力的大小和方向？高一物理备课组
四星验收课教案
2011/10/13 ④应该用力的图示还是用示意图表示合力与分力？
⑤实验中哪些环节容易产生误差？如何操作才能更精确？
实物投影学生作出的三个力，请学生思考：从图形上看，分力与合力之间有什么关系？如果学生不能发现，把四个顶点描出，再请学生思考。
学生会发现基本构成一个平行四边形（猜想）如何验证这个猜想？ ⑵作图
以两个分力为邻边，作平行四边形。作出分力所夹的对角线。若这个对角线和合力恰好重合，则说明合力与分力恰好满足平行四边形关系（动画演示过程）
接下来请同学们以两个分力为邻边，画出平行四边形，把这个平行四边形的对角线画出来与合力的箭头进行比较。
将作好的图在实物投影上展示，并点评作图的质量。取五六组展示，基本符合平行四边形关系。⑶总结规律：
用表示两个分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。这就叫平行四边形定则。
根据以上的实验过程，你能找到已知两个分力求合力的方法吗？ 一起总结用作图法求合力的步骤：
3、作图法求合力
①选择标度，作出两个分力的图示；（箭头起点画在一起）②以两个分力为邻边，作出平行四边形； ③画出两分力所夹的对角线；（表示合力）
④用刻度尺量出对角线长度，除以标度，得出合力大小； ⑤用量角器量出合力与某一分力的夹角，表示出合力的方向。
例1：力F1＝30N,方向水平向右.力F2＝40N,方向竖直向上,用作图法求解合力F的大小和方向.解：选择某一标度：利用1cm的长度表示10N的力，作出力的平行四边形，用
L刻度尺量出对角线的长度L，利用F＝15N× 即可求出合力大小。
1.0教师在黑板上演示作图法的解题过程。
4、计算法求合力
用初中学习过的直角三角形和勾股定理、三角函数的知识进行计算。学生计算上题结果，与作图法得到的结果比较。
刚才我们通过实验得出了求解合力的一种方法：平行四边形定则。每个规律都有他的适用范围。是不是所有力都可以用平行四边形定则合成呢？
一起回忆刚才做的实验：橡皮筋的结点受到几个力的作用？这几个力的作用线相交吗？
示例：投影展示各种物体受力情况，可以看出，物体所受的力，有的作用线交于同一点，有的不能交于同一点。
5、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一点，这几个力叫做共点力；作用线不交于同一点的力就是非共点力。
①力的合成的平行四边形定则只适用于共点力高一物理备课组
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2011/10/13 力的合成是将力的作用效果叠加，如果几个力不是作用在同一物体上，其效果会叠加吗？
②求几个力的合力,必须以这几个力同时作用于同一个物体为前提.回忆第一章学习时遇到的一个问题：某人向北走了3米，再向东走4米，他的位移为多少？
作图，根据位移定义，可能看到一个直角三角形。将一边平移，可以作出平行四边形。
思考？平行四边形定则适用于位移的合成吗？
6、重要推论：互成角度的两矢量（如力、位移、速度、加速度）的合成都遵循平行四边形定则。
7、思考：20N和20N的两个力合成，合力大小是多大？
①如果两个力的夹角为零时，合力为多大？方向如何？ ②如果两个力的夹角为1800，合力为多大？方向如何？
③当它们间的夹角由00增大到1800的过程中，合力F的大小怎样变化？范围是多少？
用平行四边形定则演示器演示合力F的变化过程 学生观察、讨论
结论①夹角为00时：F=F1+F2 F的方向与F1、F2的方向相同。
②夹角为1800时：F=|F1-F2| F的方向与两个力中较大的那个力方向相同 ③夹角增大时,合力变小。合力范围为 |F1-F2|≤F≤F1+F2 思考：当夹角为1200时，合力大小是多少？
总结：力的合成要遵守平行四边形定则。两个力的合力随夹角的变化而变化，不能将数值直接相加。
例
2、两个力，当它们同方向时其合力大小为7N，当它们反方向时其合力的大小为1N，问当它们互相垂直时其合力的大小是多少牛？
学生自主答题，完成后实物投影展示点评，最后展示教师范解。
分析：解本题分两个过程，先求出F1、F2大小，而后求两者的合力。由题意可知：F1+F2=7N F1-F2=1N 解得：F1=4N F2=3N 然后：先利用平行四边形法则作出力的图示，再利用刻度尺量出对角线长度，算出合力大小，用量角器量出合力与某一分力夹角。
或者用计算法：作出力的示意图，用直角三角形知识求得合力F=5N，与F1夹角为370。
