高中物理人教版相互作用力的合成-

學(xué)習(xí)目標(biāo)1、知識(shí)與能力：①使學(xué)生從力的等效性理解合力與分力的概念,知道什么是力的合成.②理解兩個(gè)互成角度的共點(diǎn)力的合成遵循平行四邊形定則．2、過(guò)程與方法：

①經(jīng)歷科學(xué)探究的過(guò)程:提出猜想、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證、歸納總結(jié).②用實(shí)驗(yàn)探究力的合成法則“平行四邊形定則”3、情感.態(tài)度與價(jià)值觀：①感悟科學(xué)探究的方法與要素，提高科學(xué)探究的素養(yǎng)②激發(fā)對(duì)科學(xué)探究的熱情，體驗(yàn)探究成功后的喜悅之情1、準(zhǔn)確表示力的方法2、力的作用效果力的圖示改變物體形狀、改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)復(fù)習(xí)鞏固1+1在什么情況下不等于2？在算錯(cuò)的情況下不等于2通過(guò)這節(jié)課學(xué)習(xí)我們可以知道：即使在算正確的情況下也不等于2引入新課等效替代效果相同觀察觀察一個(gè)力的作用效果與兩個(gè)或更多力的作用效果相同等效以前我們?cè)谛W(xué)課本哪里也用過(guò)“等效”思想曹沖稱(chēng)象力的合成一、幾個(gè)概念合力分力一個(gè)力作用效果相同幾個(gè)力1、合力與分力：如果一個(gè)力產(chǎn)生的效果跟幾個(gè)力共同產(chǎn)生的效果相同，這個(gè)力叫做那幾個(gè)力的合力。原來(lái)的幾個(gè)力叫做分力。求幾個(gè)力的合力的過(guò)程或方法，叫做力的合成說(shuō)明：在實(shí)際問(wèn)題中，就可以用這個(gè)力來(lái)代替那幾個(gè)力，這就是力的等效代替。而不是物體又多受了一個(gè)合力。2、力的合成：說(shuō)明：力的合成就是找一個(gè)力去替代幾個(gè)已知力，而不改變其作用效果

如果一個(gè)物體受兩個(gè)或多個(gè)力作用，這些力都作用在物體上的同一點(diǎn)，或者雖不作用在同一點(diǎn)上，但它們的延長(zhǎng)線相交于同一點(diǎn)，這幾個(gè)力叫做共點(diǎn)力。F1F2F33、共點(diǎn)力：?jiǎn)栴}與猜想一個(gè)合力與兩個(gè)或者更多個(gè)具有相同效果的分力，它們大小有何關(guān)系呢？1、同一直線上力的合成（回顧初中知識(shí)）（1）兩個(gè)分力方向相同二、探究力的合成的方法F1F2F=F1+F2F的作用效果與F1、F2的作用效果相同，F(xiàn)與F1、F2的方向相同F(xiàn)1、F2的合力為F=F1+F21、同一直線上力的合成（回顧初中知識(shí)）（1）兩個(gè)分力方向相同二、探究力的合成的方法（2）兩個(gè)分力方向相反1、同一直線上力的合成（回顧初中知識(shí)）二、探究力的合成的方法F1F2FF的作用效果與F1、F2的作用效果相同，F(xiàn)與F2的方向相同。F1、F2的合力為F=F2-F1（2）兩個(gè)分力方向相反1、同一直線上力的合成（回顧初中知識(shí)）二、探究力的合成的方法方向在同一直線上的幾個(gè)力的合成運(yùn)算使用直接加減的方法同向相加反向相減問(wèn)題?若兩個(gè)分力的方向不在同一直線上呢?

小結(jié)：力的合成規(guī)律：2、互成角度的力的合成不在一條直線上的二力的合力的大小還等于兩分力大小之和或之差嗎？想一想F=GF1F2F與F1、F2是什么關(guān)系呢？要研究它們之間的關(guān)系，就很有必要將合力與分力的大小和方向一同表示出來(lái)，那么用什么形式來(lái)表示力的大小和方向？力的圖示F1F2F=GF問(wèn)題預(yù)設(shè)：這是一個(gè)什么樣的四邊形？是否是平行四邊形呢？你們希望它們是一個(gè)什么四邊形？為什么？“自然界是簡(jiǎn)單的，自然界的規(guī)律也是簡(jiǎn)單的?！蔽覀兡芊窠梃b這種伽利略“簡(jiǎn)單”的思想呢？?jī)蓚€(gè)共點(diǎn)力的大小一定時(shí)，兩個(gè)分力的夾角大小與合力大小的滿(mǎn)足什么樣的關(guān)系呢?說(shuō)得好！接著同學(xué)們就帶著下面的問(wèn)題，利用桌面上的儀器進(jìn)行合力與分力規(guī)律的探究。試驗(yàn)探究F1F2o探究實(shí)驗(yàn)前要明確：1、實(shí)驗(yàn)的目的是什么？2、實(shí)驗(yàn)依據(jù)的原理是什么？探究分力與合力的關(guān)系，尋找求合力的方法。合力的作用效果與幾個(gè)分力共同作用的效果相同。力的作用效果有幾種？你準(zhǔn)備采用哪一種？又如何保證它們等效？猜想：一個(gè)力與合成它的兩個(gè)力的哪些因素有關(guān)？1、與這兩個(gè)力的大小有關(guān)2、與這兩個(gè)力的方向有關(guān)3、與這兩個(gè)力的大小和方向都有關(guān)想一想你能否設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)來(lái)探究?jī)蓚€(gè)已知力與它們合力的關(guān)系？根據(jù)所給器材討論并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案方案一：兩個(gè)彈簧秤、橡皮條、細(xì)繩方案二：鉤碼、兩個(gè)彈簧秤、細(xì)繩F1F2F1F2⑴FF⑵力的合成實(shí)驗(yàn)一我們需要研究的是：

合力F與分力F1、F2有什么關(guān)系？同學(xué)們?cè)诓僮鲿r(shí)時(shí)要注意下面幾個(gè)問(wèn)題:1.幾個(gè)力的方向是沿著拉線方向的，因此要把拉線的方向描在木板的白紙上。2.幾個(gè)力的大小由彈簧秤讀出，用力的圖示法在紙上畫(huà)出表示幾個(gè)力的箭頭。3.怎樣表述合力的大小、方向與分力的大小、方向的關(guān)系？建議用虛線把合力的箭頭端分別與兩個(gè)分力的箭頭端連接，也許能夠得到啟示。4.得出你的結(jié)論后，改變F1和F2的大小和方向，重做上述實(shí)驗(yàn)，看看結(jié)論是否相同。2、怎樣記錄合力F與分力F1F2的大小和方向？FF1F2問(wèn)題：1、怎樣保證F與F1F2效果相同？1、如何確定兩個(gè)分力的大小和方向？器材有：方木板、白紙、彈簧秤（兩個(gè)）、橡皮筋、細(xì)繩、三角板、刻度尺、圖釘過(guò)程：用兩組勾碼互成角度拉橡皮條到結(jié)點(diǎn)，再改用一組勾碼拉橡皮條到同一結(jié)點(diǎn)。2、將這三個(gè)力的圖示起端點(diǎn)畫(huà)在一起，再將它們的箭頭端點(diǎn)用虛線連接起來(lái)，看看圖形像四邊形？怎么樣來(lái)檢驗(yàn)它是平行四邊形？3、代表分力的有向線段都處在平行四邊形中的什么位置？是一組對(duì)邊還是一組鄰邊？4、代表合力的有向線段處于平行四邊形中的什么具體位置？5、改變分力的大小和方向，多做兩次，結(jié)果一樣嗎？你能得出什么結(jié)論？★猜想：

１、直接進(jìn)行數(shù)值加減？２、合力的大小比每個(gè)分力大小都大？３、合力大小等于兩分力大小之和？４、合力大小小于兩分力大小之和？５、合力與分力遵循一定規(guī)則？學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)？實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)O水平木板白紙圖釘橡皮筋細(xì)繩套彈簧秤結(jié)點(diǎn)彈簧秤的使用：1、使用前檢查彈簧秤指針是否指零。2、把兩只彈簧秤對(duì)拉，看示數(shù)是否相同。3、觀察最大量程和最小刻度，使用時(shí)不要超過(guò)最大量程。4、讀數(shù)時(shí)視線要與刻線垂直。5、拉動(dòng)時(shí)，彈簧秤要與木板平行。實(shí)驗(yàn)參考步驟：1、用兩只彈簧秤分別鉤住細(xì)繩套互成角度地拉橡皮條，使橡皮條的結(jié)點(diǎn)伸長(zhǎng)到某一位置O，用鉛筆描下O點(diǎn)的位置和兩條細(xì)繩的方向，并記錄彈簧秤的讀數(shù)F1、F2。2、按選定的標(biāo)度作出力F1、F2的圖示。3、只用一只彈簧秤通過(guò)細(xì)繩套把橡皮條的結(jié)點(diǎn)拉到同樣的位置O點(diǎn)，在圖上記下細(xì)繩的方向并記錄彈簧秤的讀數(shù)F。4、按選定的標(biāo)度作出力F的圖示。5、分析F1、F2

與F的圖示，得出結(jié)論。6、改變F1、F2

的值，重做上述實(shí)驗(yàn)，看看結(jié)論是否相同。1、猜想錯(cuò)誤2、平行四邊形定則經(jīng)過(guò)前人很多次的、精細(xì)的實(shí)驗(yàn)，最后確認(rèn)，對(duì)角線的長(zhǎng)度、方向、跟合力的大小、方向一致，即對(duì)角線與合力重合，也就是說(shuō)，對(duì)角線就表示F1、F2的合力?？梢?jiàn)互成角度的兩個(gè)力的合成，不是簡(jiǎn)單的將兩個(gè)力相加減，而是用表示兩個(gè)力的有向線段為鄰邊作平行四邊形，這兩鄰邊之間的對(duì)角線就表示合力的大小和方向。這就叫平行四邊形定則．結(jié)論：F2F·F1O分力鄰邊合力對(duì)角線力的合成實(shí)驗(yàn)二【例題】力F1＝45N，方向水平向右。力F2＝60N,方向豎直向上。求這兩個(gè)力的合力F的大小和方向。解：方法一：（作圖法）

取6mm長(zhǎng)的線段表示15N的力作出力的平行四邊形定則如圖所示合力大小F＝15N×(30/6)=75N合力方向：與F1的夾角為53°或與水平方向成53°方法二：（計(jì)算法）還可作出力的示意圖，進(jìn)行計(jì)算求解課本例題力F1=45N，方向水平向右。力F2=60N，方向豎直向上。通過(guò)作圖法求這兩個(gè)力的合力F的大小和方向。F1FO）αF215N解：(1)作圖法.求合力的方法1取1cm長(zhǎng)的線段表示15N的力；作出力的平行四邊形定則如圖所示，用刻度尺量得表示合力F的對(duì)角線的長(zhǎng)為5cm，所以合力的大小F＝15N×(5/1)=75N用量角器量得合力方向：與F1的夾角為53°；或與水平方向成53°1、作圖法：①根據(jù)平行四邊形定則按同一標(biāo)度作出兩個(gè)分力F1、F2力的圖示；②畫(huà)出平行四邊形；③量出對(duì)角線的長(zhǎng)度，根據(jù)選定的標(biāo)度求出合力的大??；④用量角器量出合力與某個(gè)分力的夾角，表示合力的方向。求合力的方法1思考：有沒(méi)其他方法呢？求合力的方法22、計(jì)算法：根據(jù)平行四邊形定則作出力的示意圖，利用合力與分力組成的平行四邊形內(nèi)的三角形關(guān)系，求合力大小和方向。tanα=F2/F1

=4/3F1FO）αF2如圖所示，作出力的示意圖，則=75Nα=53°

同學(xué)們，請(qǐng)回憶一下，這節(jié)課我們學(xué)到了些什么呢？

對(duì)照這堂課的教學(xué)目標(biāo)，來(lái)看一看這堂課我們有哪些收獲？1、一種物理思想（等效替代）2、一個(gè)定則（適用于所有的矢量的合成和分解）對(duì)于同一物體產(chǎn)生相同的效果已知分力合力力的合成