力的合成學(xué)法引導(dǎo)和能力訓(xùn)練

1、力的合成一、素質(zhì)教育目標(biāo)（一）知識(shí)教學(xué)點(diǎn)1知道合力合分力的概念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3知道矢量和標(biāo)量的含義及區(qū)別（二）能力訓(xùn)練點(diǎn)通過實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)，探索，總結(jié)規(guī)律的能力，應(yīng)用數(shù)學(xué)工具處理物理問題的能力，滲透等效思想（三）德育滲透點(diǎn)培養(yǎng)認(rèn)真、仔細(xì)、實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度（四）美育滲透點(diǎn)通過平行四邊形法則的學(xué)習(xí)，使學(xué)生體會(huì)到幾何圖形中的對(duì)稱美二、學(xué)法引導(dǎo)1教師通過演示實(shí)驗(yàn)闡述等效的思想，并歸納出力的合成原則，平行四邊形法則2學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)、驗(yàn)證結(jié)論三、重點(diǎn)·難點(diǎn)·疑點(diǎn)及解決辦法1重點(diǎn)運(yùn)用平行四邊形定則求合力2難點(diǎn)運(yùn)用數(shù)學(xué)工具求解物理問題，如何從實(shí)驗(yàn)中歸

2、納總結(jié)出平行四邊形定則3疑點(diǎn)112？4解決辦法通過演示、學(xué)生實(shí)驗(yàn)，從實(shí)驗(yàn)中歸納出平行四邊形定則，并結(jié)合數(shù)學(xué)知識(shí)處理具體問題四、課時(shí)安排1課時(shí)五、教具學(xué)具準(zhǔn)備1演示實(shí)驗(yàn)有支架的平板、白紙、圖釘、橡皮條、細(xì)繩套、定滑輪、鉤碼、刻度尺和量角器、鐵架臺(tái)2學(xué)生實(shí)驗(yàn)方木板、彈簧秤、橡皮筋、白紙、細(xì)線、圖釘、三角板、筆每2位同學(xué)一組六、師生互動(dòng)活動(dòng)設(shè)計(jì)1教師由直觀的演示實(shí)驗(yàn)，引入所要研究的問題，并通過歸納，總結(jié)，啟發(fā)學(xué)生得出平行四邊形法則2學(xué)生通過觀察實(shí)驗(yàn)、分組實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證平行四邊形法則七、教學(xué)步驟（一）明確目標(biāo)1利用實(shí)驗(yàn)歸納得出平行四邊形定則2初步掌握平行四邊形定則求合力的要領(lǐng)，會(huì)用作圖法求共點(diǎn)力的合力3知

3、道合力的大小與分力夾角的關(guān)系4知道矢量和標(biāo)量的含義及區(qū)別（二）整體感知本節(jié)研究的是力的等效關(guān)系，依據(jù)等效思想從實(shí)驗(yàn)中歸納總結(jié)出力的平行四邊形定則，是本章的重點(diǎn)和難點(diǎn)平行四邊形定則告訴我們矢量運(yùn)算不是簡單的代數(shù)加減，11可能大于2，可能等于2，也可能小于2平行四邊形定則不僅是力合成必須遵循的定則，所有的矢量運(yùn)算都必須遵守此定則，因此本節(jié)內(nèi)容為今后學(xué)生學(xué)習(xí)速度、位移、加速度等矢量及運(yùn)算奠定了基礎(chǔ)，具有非常重要的作用（三）重點(diǎn)、難點(diǎn)的學(xué)習(xí)與目標(biāo)完成過程1合力演示1兩個(gè)彈簧秤互成角度的懸掛一個(gè)鉤碼，拉力分別為和；再用一個(gè)彈簧秤懸掛同一個(gè)鉤碼，拉力為F分析 和共同產(chǎn)生的效果與力F產(chǎn)生的效果是相同的，即均

4、使鉤碼處于靜止?fàn)顟B(tài)由于力F產(chǎn)生的效果與力和共同作用產(chǎn)生的效果相同，力F就叫做力和的合力這種等效代替的方法是物理學(xué)中常用的方法2力的合成問題互成角度的兩個(gè)力的合力與分力的大小、方向是否有關(guān)？如果有關(guān)，又有什么樣的關(guān)系？我們通過實(shí)驗(yàn)來研究這個(gè)問題實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)一根橡皮條，使其伸長一定的長度，可以用一個(gè)力F作用，也可以同時(shí)用2個(gè)力和同時(shí)作用如能想辦法確定和以及F的大小和方向，就可知F與間的關(guān)系演示2將圖122示實(shí)驗(yàn)裝置安裝在貼有白紙的豎直平板上圖122橡皮條GE在兩個(gè)力的共同作用下，沿直線GC伸長了EO這樣的長度，若撤去和，用一個(gè)力F作用在橡皮條上，使橡皮條沿著相同的直線伸長相同的長度，則力F對(duì)橡皮條產(chǎn)生

5、的效果跟力和共同作用產(chǎn)生的效果相同，力F等于和的合力，在力和的方向上各作線段OA和OB，根據(jù)選定的標(biāo)度，使它們的長度分別表示力和的大小，再沿力F的方向作線段OC，根據(jù)選定的標(biāo)度，使OC的長度表示F的大小提問請(qǐng)同學(xué)們仔細(xì)看看，O、A、C、B的位置關(guān)系有什么特點(diǎn)？O、A、C、B好像是一個(gè)平行四邊形的四個(gè)頂點(diǎn)，OC好像是這個(gè)平行四邊形的對(duì)角線演示3以O(shè)A、OB為鄰邊作平行四邊形OACB，畫平行四邊形的對(duì)角線，發(fā)現(xiàn)對(duì)角線與合力很接近問題由此看來，求互成角度的兩個(gè)力的合成，不是簡單地將兩個(gè)力相加減那么互成角度的兩個(gè)力和的合力的大小和方向是不是可以用以和的有向線段為鄰邊所作的平行四邊形的對(duì)角線來表示呢？下

6、面請(qǐng)同學(xué)自己用實(shí)驗(yàn)來研究學(xué)生實(shí)驗(yàn)將白紙釘在方木板上，用圖釘固定在一橡皮筋，用兩只彈簧秤同時(shí)用力互成角度地沿規(guī)定方向拉橡皮筋，使橡皮筋的另一端伸長到O點(diǎn)，記下此時(shí)彈簧秤的示數(shù)，這就是分力的大小，再用一只彈簧秤通過細(xì)繩套也把橡皮筋拉到位置O，彈簧秤的讀數(shù)就是合力的大小，細(xì)繩的方向就是合力的方向數(shù)據(jù)處理1用力的圖示法分別表示分力及合力，注意標(biāo)度要一致，如圖123所示，有向線段OA、OB、OC分別表示兩個(gè)分力及合力圖1232用兩個(gè)三角板，以表示兩個(gè)分力的有向線段OA、OB為鄰邊，用虛線作平行四邊形OACB，如圖124所示，其對(duì)角線為OC圖124提問比較OC與OC在誤差允許的范圍內(nèi)，可得出什么結(jié)論？結(jié)論

7、求互成角度的兩個(gè)共點(diǎn)力的合力，可以用表示兩個(gè)力的有向線段為鄰邊作平行四邊形，這兩個(gè)鄰邊之間的對(duì)角線就表示合力的大小和方向，這就是平行四邊形定則，如圖125所示圖125問題如何求多個(gè)共點(diǎn)力的合力？引導(dǎo)學(xué)生分析：任何兩個(gè)共點(diǎn)力均可以用平行四邊形定則求出其合力，因此對(duì)多個(gè)共點(diǎn)力的合成，我們可以先求出任意兩個(gè)力的合力，再求這個(gè)合力跟第三個(gè)力的合力，直到把所有的力都合成進(jìn)去，最后得到的結(jié)果就是這些力的合力問題合力F與和的夾角有什么關(guān)系？課件演示合力F與兩個(gè)分力、的大小的關(guān)系合力F與兩個(gè)分力、的夾角的關(guān)系學(xué)生思考如果兩個(gè)分力的大小分別為、，兩個(gè)分力之間的夾角，當(dāng)0º時(shí)，它們的合力等于多少？當(dāng)18

8、0º時(shí)，它們的合力又等于多少？3矢量和標(biāo)量問題我們學(xué)過許多物理量，如：長度、質(zhì)量、時(shí)間、能量、溫度、力、速度 這些物理量有什么異同？引導(dǎo)學(xué)生分析：力、速度是既有大小又有方向的物理量，而質(zhì)量、時(shí)間、能量、長度等物理量只有大小，沒有方向，前者叫矢量，后者叫標(biāo)量，矢量的合成遵守平行四邊形定則（四）總結(jié)、擴(kuò)展1互成角度的合成，不是簡單地利用代數(shù)方法相加減，而是遵守平行四邊形定則，即合力的大小不僅取決于兩個(gè)分力的大小，而且取決于兩個(gè)分力的夾角2對(duì)平行四邊形的認(rèn)識(shí)，是通過實(shí)驗(yàn)歸納來完成的，實(shí)驗(yàn)歸納的步驟是：提出問題設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析多次實(shí)驗(yàn)歸納總結(jié)得出結(jié)論八、布置作業(yè)練習(xí)四（4）九、板書設(shè)

9、計(jì)五、力的合成1合力2力的合成（1）平行四邊形定則（2）多個(gè)力的合成（3）合力F與F1與F2的夾角的關(guān)系3矢量和標(biāo)量（1）矢量（2）標(biāo)量十、背景知識(shí)與課外閱讀求任意幾個(gè)力的合力最小值的方法許多高中物理練習(xí)冊(cè)中有這樣的一類題，已知任意三個(gè)力的大小，求這三個(gè)力的合力最小值（或取值范圍）求三個(gè)力的合力最大值很容易，求最小值有點(diǎn)麻煩，要具體分析如有三個(gè)分力、，分別為3N、5N、7N，那這三個(gè)力的合力最小值可這樣求：先求任意兩個(gè)力的合力取值范圍，如3N和5N其合力范圍為2N8N，另一個(gè)力7N恰好落在這中間，因此合力最小值必為零還有一種相反情況，如3N、5N、10N，第三力不在前兩個(gè)力的合力取值范圍內(nèi)，雖

10、然此時(shí)最小合力為第三力與前兩合力之和的差，10（35）2N由組合法可知，上述兩種情況分別有三種解法，結(jié)果肯定一致而對(duì)于任意n個(gè)力來說，用上述方法較為困難，可用如下方法：在任意n個(gè)力 中先找出一個(gè)分力，然后求出剩下的（n1）個(gè)分力的代數(shù)和，則合力最小值為零；如果則最小值為此法主要根據(jù)力的多邊形法則而來，若最小值為零，則n個(gè)力必須首尾相連構(gòu)成閉合的多邊形如圖所示，顯然其必要條件為（設(shè)、 、按從小到大排列）例：求1N、2N、3N 100N、2055N，這101個(gè)力的合力最小值，用上述方法一眼可看出最小值為5N十一、隨堂練習(xí)1甲、乙兩個(gè)小孩共同推著一輛小車在水平地面上以0.5ms的速度向右勻速運(yùn)動(dòng)，丙小孩單獨(dú)使同一輛小車在同一水平面運(yùn)動(dòng)，下列情況中丙對(duì)車的作用力與甲、乙對(duì)車的合作用力相同的是 （ ）A丙推著小車以0.5ms的速度向右勻速運(yùn)動(dòng)B丙拉著小車以0.5ms的速度向右勻速運(yùn)動(dòng)C丙推著小車以0.5ms的速度向左勻速運(yùn)動(dòng)D丙推著小車由靜止開始向右運(yùn)動(dòng)的瞬間2關(guān)于兩個(gè)大小不變的共點(diǎn)力、與其合力F的關(guān)系，下列說法中正確的是（ ）AF的大小隨、間夾角的增大而增大BF大小一定大于、中最大者CF大小隨、間的夾角的增大而減小DF大小不能小于、中最小者3大小分別為30N和25N的兩個(gè)力，同時(shí)作用在一個(gè)物體上，兩個(gè)力的合力F的大小一定為 （ ）AF55N BF5NCF55N D5NF55N