探究力的合成和分解-初中物理第一冊教案

探究力的合成和分解在我們的生活中，力是十分常見的，比如我們在推車、拉箱子、舉重、跑步等活動中都需要運(yùn)用到力。而在物理學(xué)上，力是一個向量量，它有大小和方向兩個屬性，也就是說，不同的力在作用于同一物體上時，不僅會受到他們自身的作用，還會產(chǎn)生相互之間的影響，這種現(xiàn)象我們稱之為力的合成。一、探究力的合成力的合成并不是一件容易的事情，下面我們通過實驗來了解。實驗器材：（1）質(zhì)量和長寬均相同的兩塊木板，木板平面涂上一層滑膩液體或用打蠟的方法處理，以保證木板之間滑動不受阻力，如圖1所示。（2）彈簧測力計一只。（3）拉繩或細(xì)線等。（4）稱量裝置。（5）直角三角板等。實驗方法（1）將兩塊平放的木板以某一角度置于桌面上，如圖2所示，并且通過稱量裝置來確定它們的相對位置。（2）用彈簧測力計來分別檢測與水平方向成某個夾角的兩條斜拉繩的拉力，如圖3所示。（3）合成這兩條斜拉繩的力，我們可用直角三角板來確定其大小和方向如圖4所示。（4）將測得的結(jié)果與用彈簧測力計測得的直角邊的長度比較，得到實驗數(shù)據(jù)。實驗原理（1）一般地，力的合成是指將多個力合并為一個等效力的過程，這個等效力不僅具有與原來力相等的作用效果，而且具有其自身的方向和大小。如圖5所示，假設(shè)現(xiàn)有兩個力F1和F2作用于物體P上，則合成力F3的大小和方向如下圖所示。（2）如何求合成力的大小和方向呢？方法如下：1、將力按照其作用方向作為一個矢量，用箭頭的形式來表示；2、用直角三角板等工具測出各個力的大小與方向；3、將各個矢量按需要合成，即連在一起，合成力的大小和方向由相互之間的相對位置決定。二、探究力的分解在物理學(xué)中，力的分解是與力的合成相對應(yīng)的一個概念。在實際運(yùn)動過程中，有些運(yùn)動是由多個分力所共同作用而引起的。分解力是指將一個力分為若干個方向相互垂直的力的過程，也就是將一個力分解為其相關(guān)的分量的過程。實驗器材：（1）牛頓定律習(xí)題冊子。（2）計算器。實驗方法（1）根據(jù)物理學(xué)公式理解力的分解，如圖6所示。（2）利用習(xí)題冊子上的例題進(jìn)行實際計算，如圖7所示。實驗原理（1）一般力的分解是指將一個力分解為兩個或多個方向相互垂直的力的過程。稱這些力為受力物體的分力。（2）設(shè)力F1與力F2分別作用于可移動物體P上，如圖8所示，則受力物體的分力F1的作用方向與力F1的方向相同，而受力物體的分力F2的作用方向與力F2的方向相反。理解了力的合成和分解，我們可以更好地運(yùn)用這些知識來探究物理學(xué)的相關(guān)現(xiàn)象，比如其