力的合成
新乡市第三中学晋永志
三维目标
知识与技能
1.理解合力、分力、力的合成、共点力的概念.
2.掌握平行四边形定则，会用平行四边形定则求合力.
3.理解力的合成本质上是从作用效果相等的角度进行力的相互替代.
过程与方法
1.通过学习合力和分力的概念，了解物理学常用的方法——等效替代法.
2.通过实验探究方案的设计与实施，初步认识科学探究的意义和基本过程，并进行初步的探究.
3.学生在自主找规律的过程中体会到学习的乐趣.实验结果在误差范围内是准确的.
情感态度与价值观
1.培养学生善于交流的合作精神，在交流合作中发展能力，并形成良好的学习习惯和学习方法.
2.通过力的等效替代，使学生领略跨学科知识结合的奇妙，同时领会科学探究中严谨、务实的精神和态度.
教学重点
1.合力与分力的关系.
2.平行四边形定则及应用.
教学难点
实验探究方案的设计与实施.
教具准备
多媒体课件，学生分组实验器材:木板、白纸、图钉（若干）、橡皮筋、细绳套（两根）、弹簧秤（两只）、三角板、铅笔.
课时安排
1课时
教学过程
［新课导入］
【复习提问】
师:力的概念是什么？
生:力是物体间的相互作用.
师:力的作用效果是什么？
生:力的作用效果是使物体运动状态发生变化或使物体发生形变.
师:（播放歌曲《众人划桨开大船》片段）刚才这首歌大家可能都听过，叫做《众人划桨开大船》，从物理学的角度说，一个人划桨产生的力太小不能开大船，众人划桨产生的力合起来才能开动大船.如果知道每个人划桨的力，怎样求合起来的力呢？学习了这一节课后我们就可以解决这个问题了.
［新课教学］
一、力的合成
【演示实验】让学生把一桶水或一个重物从地面上想办法放在桌面上.
师:（对一个大个同学提问）这位同学你的做法是什么？请具体操作一下.
生:我用一只手就可以把它提到桌面上.（同时演示）
师:（对瘦弱的女生提问）你们的做法是什么？
生:我们可以两个人把它抬上来.（同时演示）
师:同学们仔细观察会发现，一位力气大的同学只用一只手一个力就可以把水桶从地面提到桌面
上，两个女同学用两只手给水桶两个力，同样也把水桶从地面移动到桌面上，不同的同学用不同的方法达到了一个共同的目的.在提水桶这个事件上，这一个力产生的作用效果和两个力的作用效果是相同的.生活中还有哪些例子可以说明同样的问题?
生:（举身边的例子）狗拉雪橇在雪地上运动，打夯，抬重物和起重机相比较等等.
师:在这些例子中，一个力与几个力产生了同样的效果，可以用这一个力代替那几个力，这一个力与那几个力是什么关系?
生:这一个力是那几个力的合力，那几个力是这一个力的分力.
师:请同学们用自己的话总结什么叫合力.
生:当一个物体受到几个力共同作用时，我们常常可以求出这样一个力，这个力的作用效果跟原来几个力的作用效果相同，这个力就叫做那几个力的合力.
师:原来的那几个力叫做分力，你能用自己的话总结一下什么是力的合成吗？
生:求几个力合力的过程叫做力的合成.
师:那么几个力的合力怎样来求呢？下面我们设计一个实验来探究一下求合力的方法.
实验探究求合力的方法
师:怎样求合力呢？我们先来看一个演示实验.（用两只弹簧秤成一定角度提起一个重物，分别读一下两只弹簧秤的读数.然后用一只弹簧秤提起这个物体，看这时弹簧秤的读数）学生需要仔细观察读数
师:看一下两只弹簧秤的示数之和是不是等于一只弹簧秤的读数.
生:（观察实验现象，读取实验数据并进行简单处理）一只弹簧秤的读数不等于两只弹簧秤的读数之和，而是比两只弹簧秤读数之和稍微小一些.
师:（微笑鼓励）这位同学观察得很仔细，按照算术法则，两只弹簧秤的读数之和应该等于一只弹簧秤的读数，可见力的合成并不是简单地相加减.那么它们之间的关系到底是怎样的呢?首先明确实验的目的是什么.
生:探究求合力的方法.
师:实验依据的原理是什么？（启发合力的定义）
生:（学生齐声回答）合力的作用效果与几个力共同作用的效果相同.
师:下面我们根据提供的器材，同学们分小组讨论，抓住合力和分力效果相同这一关键，设计实验方案，选择适当的仪器，把不需要的仪器放在一边.（这里仪器的提供可以有一些干扰项，比如说放置小车和打点计时器，锻炼学生选择仪器的能力）
注意:启发学生设计的关键是:两个力共同作用的效果和一个力单独作用效果相同，怎样设计才能够更容易控制两种情况下力的作用效果相同.
师:在做实验之前，让一个小组的同学介绍他们的实验器材的选择和实验方案的设计过程.
生:力的作用效果有两种，一种是改变物体的运动状态，一种是使物体发生形变.要探究一个力的作用效果和两个力的作用效果相同，从这两个方面入手都可以，只是用力改变物体的运动状态不如使物体发生形变容易控制，所以我们选择的是用力改变物体的形变这种方法来探究合力和分力的关系；对于物体的选择，我们选择了容易发生形变的橡皮筋来进行.在一个力和两个力共同作用下让橡皮筋的形变量相同.我们组选择的仪器是:方木板、白纸、弹簧秤（两个）、橡皮筋（两条）、细绳（两条）、刻度尺（或三角板）、图钉（若干，用来固定白纸）
（注:要多了解各个组的实验器材的选择情况，指出他们的优点和不足，帮助他们改进自己的设计，这里仅举一例作为代表）
师:（同学鼓掌鼓励）刚才这位同学代表他们组说得非常好，我们现在根据同学们自己选择的器材来设计实验方案.首先考虑实验步骤怎样进行.
师:（提示）在这个实验中一个力与两个力等效的标志是什么？
生1:橡皮筋伸长量相同.
生2:除了伸长量相同之外还应该伸长到同一个位置，因为力是矢量，既有大小又有方向.
师:刚才第二个同学补充得非常好，一定要考虑到力的矢量性.两次实验中橡皮筋应该伸长到同一
个位置才能保证作用效果完全相同.
多媒体展示设计较好的组学生的实验步骤设计参考案例1
实验步骤:（1）在桌上平放一个方木板，在方木板上铺上一张白纸，用图钉把白纸固定好.
（2）用图钉把橡皮筋的一端固定在板上的A点（A点的位置应该靠近顶端中点），在橡皮筋的另外一端拴上两条细绳，细绳的另外一端是绳套.
（3）用弹簧秤分别钩住绳套，互成角度地拉橡皮筋，使橡皮筋伸长，结点达到某一位置Ｏ.
（4）用铅笔记下Ｏ的位置和两条细绳的方向，分别读出两只弹簧秤的示数（在同一条件下）.
（5）用铅笔和三角板在白纸上从Ｏ点沿着两绳的方向画直线，按照一定的标度作出两个力Ｆ1和Ｆ2的图示.
（6）只用一只弹簧秤，通过细绳把橡皮筋的结点拉到相同的位置Ｏ点，读出弹簧秤的示数，记下细绳的方向，按同一标度作出这个力Ｆ的图示.
（7）探究这三个力的大小及方向的关系.
注意事项:①同一实验中的两只弹簧秤的选取方法是:将两只弹簧秤钩好后对拉，若两只弹簧秤在拉的过程中，读数相同，则可选，若不同，应另换，直至相同为止，使用时弹簧秤与板面平行.
②在满足合力不超过弹簧秤量程及橡皮条形变不超过弹性限度的条件下，应使拉力尽量大一些，以减小误差.
③画力的图示时，应选定恰当的标度，尽量使图画得大一些，但也不要太大而画出纸外.要严格按力的图示要求和几何作图法作出合力.
④在同一次实验中，橡皮条拉长的结点O位置一定要相同.
⑤由作图法得到的F和实际测量得到的F′，不可能完全符合，但在误差允许范围内可认为F 和F′符合.
【参考案例2】合力和分力的关系
实验步骤:
（1）器材的选取:如图3－4－1所示的演示仪、弹簧秤、橡皮筋、细绳、钩码若干、印有间隔相等的同心圆的纸足量.
（2）用两根细绳系着橡皮筋的一端，橡皮筋的另一端固定在仪器顶端的小钉上，调节器材上的两个滑轮的距离，使之便于操作.
（3）分别在细绳下悬挂钩码若干，并把细绳置于滑轮上（注意使橡皮筋、细绳在同一竖直平面上）.记录两绳上悬挂钩码的数量和两绳与纸边的交点C、D.如图3－4－1所示.
图3－4－1
（4）待橡皮筋伸长且稳定后把印有同心圆的纸置于橡皮筋与细绳的后面，并使同心圆的圆心O 和橡皮筋与细绳的结点重合，并用图钉固定纸片.
（5）卸去钩码，直接用一个弹簧秤拉细绳（注意使橡皮筋、细绳、弹簧秤在同一竖直平面上），使结点也伸长至圆心O处.记录弹簧秤的读数和绳与纸边的交点J.如图3－4－2所示.
图3－4－2
（6）取下纸片，作射线OC、OD、OJ，并用力的图示法作出三个力（力的比例线段以三个矢量的长度都不超出纸边为宜）.如图3－4－3所示.
图3－4－3
（7）相邻箭头用虚线相连，构成一个由两个三角形组成的四边形.
（8）观察这个四边形的特点（若误差不大，这个四边形是平行四边形，合力在其对角线上）.
（9）改变砝码的数量，重复上述实验.若有时间，也可改变两滑轮的距离（即改变两分力的夹角）重复上述实验.
说明:本实验中的同心圆纸是可以移动的，同心圆是为了最终得出力的大小关系而设计的，纸能移动是为了在实验中方便找出圆心O的位置，缩短实验的时间.
学生可能得出的结论:以表示两个分力的线段为邻边作一个平行四边形，则这个平行四边形中表示两分力的线段所夹的对角线表示合力的大小和方向.
建议:让同学汇报实验中得到的结论.结论不一定要与上面的结论一致，教师要让学生有成就感.在下一节的学习中教师会直接给出结论.
师:下面我们进行分组实验，实验过程中大家可以有意识地控制一下两个分力之间的夹角.
学生实验，教师巡回指导
师:请同学们取下白纸，把实验器材整理好，然后仔细分析三个力的图示.大小有没有关系，是不是合力大小等于两个分力大小之和？
生:大小没有绝对的关系，合力的大小并不等于两个分力大小之和.
师:建议同学们把合力和分力的末端用虚线连接起来.
生1:虚线和原来的两个分力构成了一个四边形.
生2:好像是矩形（两个力成90°角的同学）
生3:好像是菱形.
生4:（兴奋地喊了起来）总结几组同学的实验结果，这个四边形应该是平行四边形.
师:（微笑）对，最为一般的结论是这两条虚线和两个分力组成的图形是平行四边形.
师:（继续分析）合力与两个分力处于平行四边形的什么位置？
生:合力在平行四边形的对角线上，两个分力为平行四边形的两条邻边.
师:平行四边形的对角线有两条，合力在哪一条上？
生:两个分力为邻边的之间的对角线上.
师:你能用自己的语言准确地描述合力与分力之间的关系吗？
生:两个力合成时，以表示这两个力的线段为邻边，这两个邻边之间的对角线就代表了合力的大小和方向.
师:（总结）这就是今天我们用自己设计的实验探究出的结论，这个结论叫做平行四边形定则.下面我们通过一个例题进一步加深对平行四边形定则的理解.
多媒体出示例题，学生读题并尝试解决例题
例题:力F1=45 N，方向水平向右，力F2=60 N，方向竖直向上.求这两个力合力的大小和方向.
师:请同学说一下自己的思路.
生:我是分这样几步进行的:
①选择标度，用1 cm代表15 N.
②用三角板作出两个力的图示.
③作出和两个力大小相等的平行线，完成平行四边形.
④连接两力之间的对角线，即表示合力.
⑤用刻度尺量出对角线的长度.
⑥通过比例关系求出合力的大小.
⑦用量角器量出合力与分力之间的夹角，得到合力的大小是75 N，与45 N的力的夹角是53°.
师:如果改变两个力之间的夹角，将两个力之间的夹角改为60°和120°，则合力分别是多大？
学生作图求解，投影学生作图
生:当夹角是60°时，两个力的合力是90 N；当夹角是120°时，两个力的合力是54 N.
师:根据我们上面的计算，在两个分力大小不变的情况下，改变两个分力的夹角，合力怎样变化?
生:合力随夹角的变大而变小，随夹角的变小而变大.
师:什么情况下合力最大，什么情况下合力最小？
生:当两个分力之间的夹角为0°时两个力的合力最大，最大值为二力之和；当两个分力之间的夹角为180°时两个力的合力最小，最小值为二力之差.
师:可见合力的范围在二力之和和二力之差之间.请同学们观看动画:在两个分力夹角变化时合力大小的变化情况.
【学生观看动画，进一步体会合力的大小和分力夹角之间的关系，动画最好用Flash模拟，具有动感】
师:前面学习的都是两个力的合成，如果是三个力或者三个以上的力的合成，应该怎样进行处理？
生:我们可以先求出两个力的合力，再求出这个合力跟第三个力的合力，直到把所有的力都合成进去，最后得到的结果就是这些力的合力.
【课堂训练】
1.假设一座斜拉桥中某对钢索与竖直方向的夹角都是30°，每根钢索中的拉力都是3×104 N，那么它们对塔柱形成的合力有多大？
答案:5.2×104 N或5.1×104 N 方向沿两钢索拉力方向间的角平分线
解析:把两钢索的拉力看成沿钢索方向两个分力，以它们为邻边作平行四边形，其对角线就表示它们的合力.由对称性可知，合力方向一定沿塔柱竖直向下.下面用两种方法计算出这个合力的大小.
（1）图解法:自O点引两条有向线段OA和OB，它们跟竖直方向间的夹角都为30°.取单位长度为1×104 N，则OA和OB的长度都是3个单位长度.量得对角线OC长为5.2个单位长度（如图3－4－4所示），所以合力的大小为
F=5.2×1×104 N=5.2×104 N
方向沿两钢索拉力方向间的角平分线，如图3－4－4所示.
图3－4－4
（2）计算法:根据这个平行四边形是一个菱形的特点（如图3－4－5所示），连AB ，交OC 于D ，则AB 与OC 互相垂直平分，即AB ⊥OC ，且AD =DB ，OD =DC .考虑直角三角形AOD ，其中∠AOD =30°，而OD =21OC ，所以合力的大小为 F =2×F 1cos30°=2×3×
2
3N=5.1×104 N 方向沿两钢索拉力方向间的角平分线，如图3－4－5所示.
图3－4－5
2.一物体同时受到同一平面内的三个力的作用，下列力的合力可能为零的是
A.5 N 、7 N 、8 N
B.5 N 、2 N 、3 N
C.1 N 、5 N 、10 N
D.1 N 、10 N 、10 N
答案:ABD
提示:两个力的合力的范围是:｜F 1－F 2｜≤F ≤F 1+F 2.三个力的合力的求法是:先求两个力的合力，然后将这个合力与第三个力合成，得到总的合力.A 选项中，前两个力的合力范围是2 N ≤F ′≤12 N ，包含了8 N 在内，当前两个力的合力大小正好为8 N ，且与第三个力方向相反时，其总的合力为零.因此A 选项正确.同理，B 、D 选项正确，C 选项错误.故答案应选ABD.
点拨:当两个力合力的范围包含第三个力的大小时，则三个力的合力的最小值为零.
二、共点力
师:同学们自学课本上有关共点力的知识，在阅读的时候注意这样几个问题:
①什么样的力是共点力？
②你认为掌握共点力概念时应该注意什么问题？
③力的合成的平行四边形定则有没有适用条件，如果有，适用条件是什么？
注:这一部分知识相对简单，可以通过学生自学锻炼学生的阅读能力和自学能力.
生1:如果一个物体受到两个或更多个力的作用，有些情况下这些力共同作用在同一个点上，或者虽然不是作用于同一个点上，但是他们的延长线交于一点，这样的一组力叫做共点力.
生2:掌握共点力时，不仅要看这几个力是不是作用于一个点，还要看它们的延长线是不是交于一个点.
生3:力的合成的平行四边形定则只适用于共点力作用的情况.
【课堂训练】
三个共点力，大小分别为11 N 、6 N 、14 N ，在同一平面内，各力间的夹角可变，求此三力的合
力大小的范围.
答案:0≤F≤31 N
解析:当三个力方向相同时，合力取最大值
F max=11 N+6 N+14 N=31 N.
因11 N和6 N这两个力的合力范围是5 N≤F12≤17 N，其合力可以为14 N，则当此14 N的力恰与题给的第三个力（14 N）方向相反且在一条直线上时，合力就为零.故题给的三个共点力的合力F大小为0≤F≤31 N.
［小结］
本节课的教学难点应该是实验的设计与操作过程，一定要让学生在动手实验的基础上得出力的合成法则——即平行四边形定则，这样才能使学生在掌握这个问题上能够深刻地理解并能够在实验过程中锻炼能力.对于平行四边形定则的应用，应该多举例子，也可以安排一节习题课进行专门练习，并在习题课中补力的合成的另外一种常用的方法——三角形定则，供学生开阔视野.
［布置作业］
教材第67页问题
板书设计
力的合成如果一个力的作用效果与另外几个力的共同作用效果相同，那么这个力与另外几个力可以相互替代，这个力称为另外几个力的合力.
平行四边形定则以表示两个分力的线段为邻边作一个平行四边形，则这个平行四边形中表示两分力的线段所夹的对角线表示合力的大小和方向.
共点力如果一个物体受到两个或更多个力的作用，有些情况下这些力共同作用在同一个点上，或者虽然不是作用于同一个点上，但是他们的延长线交于一点，这样的一组力叫做共点力.
探究主题:自制教具，探究合力大小和分力大小之间的关系.
【参考案例】用薄胶合条或厚卡纸自制一个平行四边形的模型（如图3－4－10所示），并用这个模型比较和讨论以下问题:
图3－4－10
（1）合力的大小和方向如何随原来两个力夹角的改变而改变？
（2）合力是否总是大于原来的两个力？合力何时达到最大值？何时达到最小值？
（3）当原来两个力之间的夹角分别为0°和180°时，它们的合力如何计算？
说说自己的猜想，与其他同学相互交流并亲自实践一下.
第4节力的合成 【教学目标】 1．知识与技能： （1）能从力的等效性理解合力和力的合成概念。 （2）能通过实验探究求合力的方法——力的平行四边形定则,并知道它是矢量运算的普遍法则。 （3）初步掌握运用平行四边形定则求合力的要领,会用作图法和直角三角形的知识求共点力的合力。 （4）知道合力的大小和分力间夹角的关系。 （5）能应用力的合成知识分析日常生活中有关问题，培养学生理解问题、解决问题的能力。 2．过程与方法： （1）通过学习合力和分力的概念，了解物理学常用的方法——等效替代法。 （2）经历应用探究实验的方法来研究共点力合成的平行四边形定则。 3．情感态度与价值观： （1）在探究求合力的实验过程中，培养学生严谨的科学态度和团结合作精神。 （2）培养学生将物理知识应用于生活和生产实践的意识。. 【教学重点难点】 1．重点：理解合力、分力的概念及力的合成的方法。 2．难点：平行四边形定则的理解与应用。 【课前准备】 1．多媒体课件。 2．实验器材：分组用（木板、白纸、图钉、橡皮筋、细绳套、弹簧测力计、刻度尺、量角器、铅笔）。 【教学过程】 一．导入新课 1．利用多媒体课件，播放生活中的实例,说明两个或两个以上的力的共同作用效果与一个力的作用效果是等效的，引出合理和分力的概念。 （一）、合力、分力、力的合成。 （1）一个力的作用效果和几个力的作用效果相同，则这一个力叫做那几个力的合力，那几个力称为这一个力的分力。 （2）求几个力的合力的过程，叫做力的合成。 引入课题并板书 3.4力的合成 二．推进新课 （二）、探究求合力的方法） 复习提问：初中已学过同一直线上两个力的合成，请同学们说一下合成方法。学生回答后多媒体课件播放： （1）同一直线上，方向相同的两个力的合力大小等于两个力的大小之和，方向跟这两个力的方向相同。
3.4 力的合成 ★教学目标 （一）知识与技能 1、掌握力的平行四边形定则，知道它是力的合成的基本规律。 2、初步运用力的平行四边形定则求解共点力的合力；能从力的作用效果理解力 的合成、合力与分力的概念。 3、会用作图法求解两个共点力的合力；并能判断其合力随夹角的变化情况，掌 握合力的变化范围，会用直角三角形知识求合力。 （二）过程与方法 1、能够通过实验演示归纳出互成角度的两个共点力的合成遵循平行四边形定则。 2、培养学生动手操作能力、物理思维能力和科学态度、观察能力、分析能力、 协作能力、创新思维能力、表达能力。 3、培养学生设计实验、观察实验现象、探索规律、归纳总结的研究问题的方法的能力。 （三）情感、态度与价值观 1、培养学生的物理思维能力和科学研究的态度。 2、培养学生热爱生活、事实求是的科学态度，激发学生探索与创新的意识。 3、培养学生合作、交流、互助的精神。 ★教学重点 1、通过实验归纳出力的平行四边形定则 2、力的平行四边形定则的理解和应用。 ★教学难点 1、对物体进行简单的受力分析、通过作图法确定合力 2、合力与分力间的等效替代关系，尤其是合力的大小与两个分力间夹角的关系。★教学方法 1、创设情景，引导启发，让学生体会并接纳等效观点，从而得出合力、分力的概念。 2、实践体验，实验探索，归纳总结，从而得出平行四边形定则。
★教学用具： 多媒体、总重力为200N的一桶水、合力与分力关系模拟演示器（磁性黑板、带磁铁的滑轮、钩码、橡皮筋（带细绳套）、实验器材（学生分组实验用）；方木块1块、弹簧秤2个、橡皮筋1条，20cm细线1条（两端打好套）、白纸1张、图钉几个、三角板一对 ★教学过程 （一）引入新课 教师活动：请两位同学到讲台前，让一位同学提起重为200N的一桶水，请下面同学分析该同学施加的提水的力为多大？然后请两同学一 起提起水桶，请同学们一起分析提水桶的有几个力？从效果上看 跟刚才用一个力提一样吗？ 学生活动：学生观看两位同学的操作，同时考虑并回答教师的问题。 点评：通过实践体验，让学生体会一个力的作用效果与两个或更多力的作用效果相同、目的是激发学生学习兴趣，引导学生体会等效观点。 教师活动：引导学生思考：生活中还有哪些事例是说明几个力与一个力的作用效果相同的？ 学生活动：学生思考讨论列举实际例子：用两条细绳吊着日光灯、很多只狗拉着雪撬前进、抗洪救灾中解放军搬沙袋、打夯等。 点评：通过列举生活中的实例，进一步体会一个力可以与几个力的作用效果相同。培养学生观察生活的能力，同时激发学生对生活的热爱。 教师活动：启发引导同学找出这些例子的共性，给出合力和分力的概念。 学生活动：积极思考，领会合力、分力的等效替代关系。 （二）进行新课 1、力的合成 教师活动：教师出具合力与分力关系模拟演示器，告诉学生有关的器材，以
《力的等效和替代》教学设计 【课题】力的等效替代 【教学对象】高一学生 【授课时间】45分钟 【教材】广东教育出版社《物理》必修I 【教学内容分析】 1、本节课的地位与作用：力的等效和替代是粤版物理必修I第三章第三节的内容。在学习本节课之前学生已经学习了弹力、摩擦力等力的概念，对力有了一定的感性和理性的认识，同时在第一章中已经学习了位移矢量，对矢量的知识有了一定的储备，获得感性认识。 这节课的内容，为下面的力的合成与分解有着密不可分的联系，为后续力的合成与分解打下知识层面的基础。本节课所初步总结出来的平行四边形定则也是处理矢量的一个通则，因此本节课为以后动量、冲量、动能定理等内容打下了坚实的基础，具有承上启下的作用，这节课的学习效果将直接影响后续课程的学习。 2、课程标准对本节内容的要求：通过实验，理解力的合成与分解。对等效替代的思想在科学研究中的应用有质的认识。学习关于实验探究的一般程序和方法，养成良好的思维习惯，能运用等效思想和所学的探究方法分析、解决日常生活中的一些问题。 3、教材的内容安排：粤教版教材第三章第3节力的等效和替代这一节的内容，首先是教师讲解一些相关的概念：力的图示、力的等效、合力、分力、力的合成与分解等概念，教师引导学生探究：寻找等效力，引导学生进行试验设计，最后引导学生得出具有普适性的方法：平行四边形定则的初步得出。
4、对教材的思考：这章的教材编写整体上看，比较适合学生的认识特点，但是，我觉得第三节《力的等效与替代》力的等效这部分，我们一直在强调力的等效，直至后面寻找等效力，从本质上来说，就是求几个分力的合力，故而在这里，应该把寻找等效力与力的合成在观念上应该先对等起来，教师应该注重提出猜想前的引导工作，引导学生从几何层面上来考虑他们之间的关系，不置使得学生无从下手。 【学生学情分析】 （一）学生兴趣：实验操作的兴趣，对未知世界的强烈好奇心。 （二）学生的知识基础：在本节课之前学生已经学习了位移以及力的概念，初步接触了矢量的概念。 （三）学生的认知特点：对矢量方向性的理解还仅停留在表面上。本节课应着重让学生通过实验探究来体验矢量运算并非简单相加减，而是遵循平行 四边形定则。授课对象为高一学生，对于第一次接触平行四边形定则的 学生来说，是一个大的挑战，也是一个大的飞跃，对于习惯于代数运算 的学生来说，矢量运算是相对较困难的，也比较难以接受，如何让学生 在以前学习基础之上接受本节课内容是一个难点。 【教学目标】 （一）知识与技能 1、理解力的图示法,区别力的图示和力的示意图. 2、理解力的合成与分解本质上是从作用效果相等的角度进行力的相互替代.（二）过程与方法
新人教版§3.4 力的合成 新世纪高中高一物理组 一、教材内容与地位： 教材分析：本节为《普通高中物理课程标准》必修模块“物理Ⅰ”中第二个二级主题“相 互作用与运动规律”中所涉及的内容。此节是在掌握前边三种力的基础上，来研究如何求几个力的合力的方法，只有学好了力的合成及下一节力的分解才能学习物体的受力分析，乃至对学习后面的牛顿运动定律都是有很大的决定意义。 学情分析：学生对前边的三大力已经初步掌握，对力是矢量与标量的区别也初步掌握， 但是学生一直以来都习惯于代数计算，因此在教学中要注意纠正学生的一贯错误。实验是学生接受物理知识最符合认知规律的方法。本节课的教学设计正是基于实验，让学生亲自实践，实验探究，培养学生的实验探究、团结合作、归纳总结等能力。但由于学生的层次不齐，对宏志班的学生采取学生自己探究求合力的方法，普通班的学生则在老师的提示下进行探究，甚至要有针对性的提示。 二、教学目标 （一）知识与技能 1.能够从力的作用效果理解合力、分力、力的合成、共点力的概念。 2.通过实验理解力的合成方法，进一步理解平行四边形运算法则和特点，掌握平行四边形法则，知道它是矢量合成的普遍规律，知道矢量与标量运算法则是不同的。 3.学会用作图法求合力。注意矢量的运算结果要明确矢量的方向。 4.知道分力的夹角对合力大小的影响。学会进行动态研究，并在变化中寻找规律。 5.用力的合成分析日常生活中的问题。 （二）过程与方法 1.通过演示实验引出合力和分力的概念，了解物理学常用的方法——等效替代法。在以后的学习中，如运动的合成与分解、等效电路等都要用到等效替换的方法。 2.能够将力的合成拓展应用于实际生产生活，开拓解决问题的思路，突出培养学生的学习能力和学科应用能力。 （三）情感态度与价值观 1.通过实验培养良好的观察习惯和严谨求实的科学精神。 2.逐步感悟物理学不仅仅包含可供广泛应用的物理原理，还包含在问题的研究过程中培养科学的思维方式、研究方法。 三、教学重点、教学难点 重点：1.合力与分力的关系。 2.平行四边形定则及应用。 难点：实验探究方案的设计与实施。及在实验中学生的严谨程度。 四、教具准备 多媒体课件，学生分组实验器材:木板、白纸、图钉（若干）、橡皮筋、细绳套（两根）、弹簧秤（两只）、三角板、铅笔。 五、课时安排 1课时 六、教学过程 1.播放歌曲《众人划桨开大船》片段）刚才这首歌大家可能都听过，叫做《众人划桨开
力的合成·教案 一、教学目标 1．利用实验归纳法，得出互成角度的两个力的合成遵循平行四边形定则，并能初步运用平行四边形定则求合力。 2．培养动手操作能力、物理思维能力和科学态度。 二、重点与难点分析 通过探索性实验，归纳出互成角度的两个力的合成遵循平行四边形定则。 三、教学器材 教师用器材：平行四边形定则实验器、钩码(12个)、细线若干、弹簧秤(3只)、橡皮筋(3条)、方木板(1块)、平行四边形定则演示器(2个)、投影(1套)、微机(1套)、三角板(2个)。 学生用器材30套，每套包括：方木板(1块)、弹簧秤(2个)、橡皮筋(1条)、8开白纸(1张)、50cm细线(1根)、图钉(1个)、有刻度的三角板(2个)、记号笔(1支)、大铁夹(1个)。 四、主要教学过程 1．引入教学 [复习与提问] 在初中，我们学过“一个力产生的效果，与两个力共同作用产生的效果相同，这个力就叫做那两个力的合力，求两个力的合力叫做二力的合成。 提问：已知同一直线上的两个力F1、F2的大小分别为2N、3N，如果F1、F2的方向相同，那以它们的合力大小是多少？合力沿什么方向？ 引导回答：5N，方向与F1、F2的方向相同。 进一步提问：如果F1、F2的方向相反，那么它们的合力大小是多少？合力沿什么方向？ (1N，方向与较大的那个力的方向相同。)
(板书)同一直线上两个力的合力，与两个力的大小、方向两个因素有关。并讲述这就是初中所学的“同一直线上二力的合成。” (投影1)在现实生活中，有这样的例子：两位同学沿不同方向共同用力提住一袋土石，解放军战士一人也能提住同一袋土石。 (演示1) 将橡皮筋一端固定在M点，用互成角度的两个力F1、F2共同作用，将橡皮筋的另一端拉到O点；如果我们只用一个力，也可以将橡皮筋的另一端拉到O点。如图1、图2所示。 一个力F产生的效果，与两个力F1、F2共同作用产生的效果相同，这个力F 就叫做那两个力F1、F2的合力，而那两个力F1、F2就叫这个力F的分力。求F1、F2两个力的合力F，也叫做二力的合成。如图3所示。 与初中的二力合成不同的是，F1、F2不在同一直线上，而是互成角度。 这节课我们就来研究互成角度的两个力的合成(板书：1．5 力的合成) [过渡]同一直线上两个力的合力，跟两个力的大小、方向两个因素有关。那么，(板书)互成角度的两个力的合力跟两个力的哪些因素有关呢？ 2．新课教学 提问：互成角度的两个力的合力与分力的大小、方向是否有关？如果有关，又有什么样的关系？我们通过实验来研究这个问题。首先，应该确定两个分力的大小、方向；再确定合力的大小、方向；然后才能研究合力与两个分力的大小、方向的关系。 那么怎样确定两个分力F1、F2的大小、方向呢？ 启发学生回答：用弹簧秤测量分力的大小，分力的方向分别沿细绳方向，即沿所标明的虚线方向。 [讲解弹簧秤的使用] 在使用弹簧秤测量力的大小时，首先，要观察弹簧秤的零刻度及最小刻度，同时要注意弹簧秤的正确使用及正确的读数方法。
力的合成 重/难点 重点： 1．合力与分力的关系。 2．平行四边形定则及应用。 难点：实验探究方案的设计与实施。 重/难点分析 重点分析：在学生了解力的概念和常见力的基础上，研究多个力的合力问题，它是前几节内容的深化，依据等效思想给出合力与分力概念，并通过实验探究推理归纳出矢量运算普遍遵守的法则——平行四边形定则，使学生对矢量和标量认识得以完善。矢量运算始终贯穿在高中物理知识内容的全过程中，具有基础性和预备性。 难点分析：突出物理的实验特色。学生对实验也特别感兴趣，但他们不懂得怎样通过实验探究问题，所以在教学中先给学生演示一遍实验操作过程，告诉他们实验中要注意的事项。告诉他们对获得的实验数据如何推理，猜想，如果没有实验误差的话，应该怎样？培养和提高学生的实验探究能力，使之了解家研究问题的思想方法，力争通过此过程提高学生的素养。 突破策略
一、力的合成 [演示实验)让学生把一桶水或一个重物从地面上想办法放在桌面上。 同学们会发现，一位力气大的同学只用一只手一个力就可以把水桶从地面提到桌面上，两个女同学用两只手给水桶两个力，同学样也把水桶从地面移动到桌面上，不同学的同学用不同学的方法达到了一个共同学的目的。在提水桶这个事件上，这一个力产学生的作用效果和两个力的作用效果是相同学的。学生活中还有好多例子可以说明同学样的问题。在这些例子中，一个力与几个力产学生了同学样的效果，可以用这一个力代替那几个力，这一个力是那几个力的合力，那几个力是这一个力的分力。 当一个物体受到几个力共同学作用时，我们常常可以求出这样一个力，这个力的作用效果跟原来几个力的作用效果相同学，这个力就叫做那几个力的合力。原来的那几个力叫做分力。求几个力合力的过程叫做力的合成 那么几个力的合力怎样来求呢?下面我们设计一个实验来探究一下求合力的方法。 我们先来看一个演示实验。(用两只弹簧秤成一定角度提起一个重物，分别读一下两只弹簧秤的读数。然后用一只弹簧秤提起这个物体，看这时弹簧秤的读数)。 学生需要仔细观察读数。 师：看一下两只弹簧秤的示数之和是不是等于一只弹簧秤的读数。
科学探究：力的合成 【教材分析】 “科学探究：力的合成”是在学习了重力、弹力、摩擦力以及初步学习了受力分析，熟练掌握力的图示后的一节。力的合成是解决矢量运算的基础，是解决力学问题的一个重要工具，为以后理解运动的合成、场的叠加等奠定了基础。 【教学目标与核心素养】 【物理观念】能进行力的合成，能利用平行四边形和三角形定则解决矢量运算问题；会用作图法和直角三角形知识求共点力的合力。 【科学思维】能体会力的等效替代方法。 【科学探究】能完成“探究两个互成角度的力的合成规律”实验能观察实验现象，发现并提出物理问题；能通过图形分析，寻找规律。 【科学态度与责任】通过对力的合成规律的探究，能体会物理学研究中科学假设的重要性。 【教学重难点】 【教学重点】能从力作用的等效性来理解合力、分立的概念；通过实验探究合力与分力的大小和方向所遵循的规律。 教学难点】实验方案的设计与实施；会用作图法和计算法求合力 教学过程】 导入新课】 “提水桶”实验引入，引出本节主题。 生活中常有这样的情境：两个人可将水桶提起使其处于静止状态，一个人也可将这个水桶提起使其处于同样状态，但这两种情形中手对水桶的作用力不同。这些力之间有什么关系呢？本节将学习共点力的合成，通过实验探究共点力合成的规律。 【新课讲授】 、共点力的合成
1、力的合成定义 两人提水桶——两个力一人提水桶——一个力 力的合成：当物体同时受到几个力的作用时，我们可用一个力来代替它们，且产生的作用效果相同。物理学中把这个力称为那几个力的合力 (resultant force)，那几个力则称为这个力的分力 ( component force)。求几个力的合力的过程称为力的合成( composition of forces) 。 2、共点力与非共点力 思考：这两幅图片中，水桶与广告牌受力有什么特点？这几个力同时作用在物体上的同一点，或它们的作用线相交于同一点——共点力 思考：观察扁担受到的这几个力有什么特点？这几个力的作用线平行，不相交——非共点力。 3、共点力的合成 问题引入】 假如这桶水的重力是200 N ，两个人合力的大小一定也是200 N 。思考：如果两个人用力的大小分别为F1，F2，那么F1和F2两个数值相加正好等于200 N么？思考、讨论：一个合力与两个或者更多个具有相同效果的分力，它们大小有何关系呢？ (1)回顾：同一直线上力的合成 ①夹角0 ，F与F1和F2同向
全国中小学“教学中的互联网搜索”优秀教学案例评选 《力的合成》教案设计 一、教案背景 1，面向学生：高中2，学科：物理 2，课时：1 3，学生课前准备： (一）、预习本课学习内容。 （二）、提出预习中遇到的问题。 二、教学课题 1、力的效果，正确理解和掌握合力和分力的概念； 2、过实验探究平行四边形定则,能应用平行四边形法则分析合力和分力的的关系； 培养实验动手能力及分析实验数据能力,能运用等效的方法解决问题的能力； 三、教材分析 在《普通高中物理课程标准》共同必修模块物理的内容标准中涉及本节内容有“通过实验，理解力的合成与分解，用力的合成与分解分析日常生活中的问题”。该条目要求学生通过实验对力的合成与分解的学习应达到理解的水平，并能用力的合成与分解分析日常生活中的问题，这体现了关注物理与生产、生活的联系。 四、教学方法 1、创设情景，引导启发，让学生体会并接纳等效观点，从而得出合力、分力的概念。 2、实践体验，实验探索，归纳总结，从而得出平行四边形定则。 教学重点、难点 1）本节课的重点是通过实验探究归纳总结出力的平行四边形法则。 2）能从力的效果正确理解和掌握合力和分力的概念是本节课的难点。 3）教学过程 为了增加课堂的趣味性，用课件配合效果会更好。 【百度文库】力的合成ppt https://www.doczj.com/doc/6716867027.html,/view/c6f4c3c62cc58bd63186bda4.htm 教学过程： 教学要点： 1.引入教学：正确理解和掌握合力和分力的概念 经验告诉我们，一个砝码可以用一根细线提起来，也可以用两根细线提起来，其效果完全一样，如图1所示。 【百度图片】力的合成 https://www.doczj.com/doc/6716867027.html,/i?ct=503316480&z=&tn=baiduimagedetail&word=%C1%A6%B5%C4% BA%CF%B3%C9&in=26477&cl=2&lm=-1&pn=105&rn=1&di=120762792045&ln=1931&fr=& fm=hao123&fmq=1324337079640_R&ic=&s=&se=&sme=0&tab=&width=&height=&face=&is =&istype= 如果一个力作用在物体上产生的效果跟几个力共同作用在物体上产生的效果相同，这个
力的合成与分解教学设计 教学目标 知识目标 1、掌握力的平行四边形法则； 2、初步运用力的平行四边形法则求解共点力的合力； 3、会用作图法求解两个共点力的合力；并能判断其合力随夹角的变化情况，掌握合力的变化范围。 能力目标 1、能够通过实验演示归纳出互成角度的两个共点力的合成遵循平行四边形定则； 2、培养学生动手操作能力； 情感目标 培养学生的物理思维能力和科学研究的态度 教学建议 教学重点难点分析 1、本课的重点是通过实验归纳出力的平行四边形法则，这同时也是本章的重点． 2、对物体进行简单的受力分析、通过作图法确定合力是本章的难点； 教法建议 一、共点力概念讲解的教法建议 关于共点力的概念讲解时需要强调不仅作用在物体的同一点的力是共点力，力的作用线相交于一点的也叫共点力．注意平行力于共点力的区分（关于平行力的合成请参考扩展资料中的“平行力的合成与分解”），教师讲解示例中要避开这例问题． 二、关于矢量合成讲解的教法建议 本课的重点是通过实验归纳出力的平行四边形法则，这同时也是本章的重点．由于学生刚开始接触矢量的运算方法，在讲解中需要从学生能够感知和理解的日常现象和规律出发，理解合力的概念，从实验现象总结出力的合成规律，由于矢量的运算法则是矢量概念的核心内容，又是学习物理学的基础，对于初上高中的学生来说，是一个大的飞跃，因此教学时，教师需要注意规范性，但是不必操之过急，通过一定数量的题目强化学生对平行四边形定则的认识． 由于力的合成与分解的基础首先是对物体进行受力分析，在前面力的知识学习中，学生已经对单个力的分析过程有了比较清晰的认识，在知识的整合过程中，教师可以通过练习做好规范演示． 三、关于作图法求解几个共点力合力的教法建议 1、在讲解用作图法求解共点力合力时，可以在复习力的图示法基础上，让学生加深矢量概念的理解，同时掌握矢量的计算法则． 2、注意图示画法的规范性，在本节可以配合学生自主实验进行教学． 第四节力的合成与分解 教学设计过程： 一、复习提问： 1、什么是力？
力的合成 【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 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 【教学流程】 创设情境，提出合力与分力概念——给出问题情境，激发思考合力与分力关系——设计探究求合力的实验方案——分组实验——学生讨论，得出结论——练习与拓展（例题、合力大小与角度关系、多力合成） 【教学过程】 一、创设情境，提出合力分力的概念 1．出示卡通画，介绍共点力概念 在大多数实际问题中，物体同时受到几个力，引入共点力和非共点力概念，分别给出共点力和非共点力的图片示例。在研究中如果使用质点模型，则受力均可以作为共点力处理。本节课研究物体受共点力的情况。 出示卡通画： 小车均匀速向前运动，一头牛拉车的效果与三位同学拉车的效果相同。 2．学生小实验 一个力气大的男生在讲台上提起一桶水，使水桶保持静止；另外两位同学一起提起这桶水并使之保持静止。分析在两种情况下这桶水的受力情况，并画出示意图。提问：可以发现各个力之间有什么关系 学生讨论得到：F单独作用和F1、F2共同作用的力的效果相同。 3．引出等效替代关系，提出合力、分力概念 从前面两个情境出发，抓住共同点：一个力单独作用时可以和多个力一起作用时产生相同的作用效果。自然地引出等效替代的关系，并从力的角度分析，得到合力、分力的概念。 用问题引导学生讨论合力、分力的概念： 谈合力、分力的出发点在于什么 （力的作用效果相同，可以用一个合力去替代几个分力的作用） 合力与几个分力同时存在吗 （不是，合力只是几个分力的等效替代，并不是物体又多受到了一个力） 二、探究求合力的方法
1．情境讨论，激发认知冲突 提问：前面三位同学拉车的情境中，如果三位同学水平向右的拉力分别为F1、F2、F3，那么这三个力的合力是多少呢方向是怎么样的呢 （学生利用以前所学的知识，可以得到合力F=F1+F2+F3，方向与三个拉力方向相同） 提问：把所有的分力相加就得到合力的大小，这个方法就是求合力的方法吗请学生讨论。 （有学生提出异议，以前学过，两个力方向相反时，合力应该是两个力相减，方向与较大的力方向相同） 提问：求合力就是把分力相加或者相减吗 实验：两个弹簧秤互成一定角度，提起几个钩码保持静止，分别读出弹簧秤示数。用一个弹簧秤提起同样的钩码保持静止，读出弹簧秤示数。 提问：两个分力大小与合力既不满足相加关系，也不满足相减关系。如果给定两个分力，到底应该怎么去求这两个力的合力呢 2．设计探究实验 提出任务：探究合力与分力之间到底有什么样的关系。介绍可用的实验器材：木板、白纸、弹簧秤（2个）、橡皮条、细绳、刻度尺、图钉、三角板。 问题讨论，引导实验设计： ①根据器材，可以用什么方法来得到分力，以及两个分力的合力 （两个弹簧秤拉橡皮条和一个弹簧秤拉橡皮条，使作用效果相同） ②怎么样保证分力的作用效果与合力的作用效果相同 （把橡皮条一端固定，保证另一端与绳子的节点拉到相同的位置） ③需要记录哪些数据怎么样来记录 （橡皮条节点的位置，合力和分力的大小。引导讨论是否需要记录力的方向。讨论文字记录的不足，引导思考怎样更好地同时记录描述力的大小和方向力的图示。） 请各小组学生再整理探究实验的方案，确定明白实验的目的、过程、操作。 3．小组实验，记录实验结果 各小组根据自行整理好的方案进行实验，并用力的图示记录实验结果。教师巡视，观察各小组实验进行情况，进行适当指导。 4．思考讨论，得出实验结论 观察实验得到的F及F1、F2的大小和方向，猜想F1、F2和F之间有什么样的关系。引导学生适当地添加辅助线，研究几何关系。 （学生得出，连接分力和合力的末端，得到的几何图形大致是一个平行四边形） 两个分力为平行四边形的一对邻边，合力为此对邻边所夹的对角线。 各个小组实验时，力的大小和方向都各不相同，都能大致得到这样一个结论，说明有一定的普遍性。请各小组再次实验，改变力的大小、方向，看是否满足同样的结论。 演示实验，特殊角度特殊值验证（即大纲版教材中本节的演示实验）。橡皮条一端固定，另一端与绳系为节点。两分力互成90度，分别由三个钩码、四个钩码的重力提供。合力沿橡皮条拉伸方向，由5个钩码的重力提供。 三、平行四边形定则 两个共点力合成时，遵循平行四边形法则：以表示这两个力的线段为邻边作平行四边形，两邻边之间的对角线就代表合力的大小和方向。 讨论：为什么力的合成（两个力相加）不是简单的加减，而是满足平行四边形法则呢 （力是既有大小，又有方向的矢量，相加时既要考虑大小又要考虑方向，所以满足的法则必须是大小和方向同时考虑的。） 思考：对于有大小有方向的矢量相加，是否都不能简单地加减呢
《力的合成》教学设计 1 教材分析 本节课是探究矢量运算的普遍法则──平行四边形定则。这个定则是矢量运算的工具，掌握好这个定则是学好高中物理的基础．本章是高中力学的基础知识，如何从代数运算过渡到矢量运算是本节的难点。同时，平行四边形定则的探究过程，对培养学生科学的探究精神也有很重要的作用。 教科书用简单的语言和一幅卡通图引入了合力和分力的概念及等效代替的物理思想。通过生活中的实例“提水”说明合力与分力是等效代替的关系。比较直观，学生也容易接受。将求合力的方法──平行四边形定则，由旧教材的验证实验改成新教材的探究实验，说明新教材更注重知识的形成过程。教材中对于“平行四边形定则”的得出是希望学生自己动手设计出实验方案，以探究的方式去寻找分力与其合力的关系，最终发现结论。让学生在探究过程中掌握知识，培养能力，领悟科学研究的魅力，并学会互相交流合作。在探究实验之前，教科书上设置了“思考与讨论”栏目，让学生思考猜想，也体现了科学猜想在科研中的重要性。为了降低探究的难度，书中写出了探究时要注意的4个问题，以及“建议用虚线把合力的箭头端分别与两分力的箭头端连接”等提示性的话语帮学生突破思维的障碍。在得出矢量的合成法则──平行四边形定则后，教科书又设计了简单的例题让学生练习尝试使用“平行四边形定则”去求合力。随后又点明了多力合成的办法和思路，可以进一步加深学生对“等效替代”的理解。紧接着又通过“思考与讨论”栏目让学生知道合力与原来两分力夹角的关系，还将初中的“同一直线上二力的合成”情景也包含了进去，让学生认识到“同一直线上二力的合成”只是“平行四边形定则”的特殊情形。最后教材通过生活中的插图说明了共点力的概念及平行四边形定则的适用条件。 2 学情分析学生在初中只接受过求同一直线上二力的合力问题，升入高中后，开始接触矢量的概念，对位移，速度，加速度，力这些矢量有一点感性
教学目标： 一、知识目标 1、理解力的合成和合力的概念 2、掌握力的平行四边形定则，会用作图法求共点力的合力。 3、要求知道合力的大小与分力间夹角的关系。 二、能力目标： 培养学生动手能力、物理思维能力 三、德育目标： 在实验的过程中，掌握正确的方法，结果要符合实验数据，培养学生实事求是的求实精神。 教学重点： （1）理解合力与分力的关系 （2）力的平行四边形定则 教学难点： 合力的大小与分力间夹角的关系 教学方法： 实验归纳法 教学用具： 平行四边形定则演示器、钩码、弹簧秤、细线、三角板 学生每两人一组：方木板、白纸、弹簧秤（两个）、橡皮条、细绳两条、三角板、刻度尺、图钉（几个） 课时安排： 1课时 教学步骤： 一、导入新课 如图甲，一个力用力F可以把一筒水慢慢地提起，图乙是两个人分别用F1、F2两个力把同样的一筒水慢慢地提起。那么力F的作用效果与F1、F2的共同作用的效果如何？ 学生：效果是一样的。 老师：那么力F就叫做F1与F2的合力，如果我们要求F1和F2的合力，就叫力的合成。我们这节课就来学习力的合成符合什么规律。 二、新课教学 （一）用投影片出示本节课的学习目标 1、知道共点力的概念 2、知道合力和分力是从力的效果的角度区分 3、掌握平行四边形定则，它是力的合成的基本法则
4、会用图示法求共点力的合力 5、知道矢量和标量的概念，知道它们有不同的运算规则。 （二）学习目标完成过程 1、请同学阅读P12，回答下列问题（出示投影片） （1）一个力作用在物体上产生的与几个力共同作用在物体上的一样，那这个力就是这个力的。 （2）如果几个力都作用在物体的同一点，或者它们的相交于同一点，这几个力叫做共点力。 2、如何进行力的合成呢？请同学看下面实验（请一位同学上讲台帮忙） （1）把放木板固定在黑板上，用图钉把白纸定字再生放木块上。 （2）用图钉把橡皮条一端固定在A点，结点自然状态在O点，结点上系着细绳，细绳的另一端系着绳套。 （3）用两弹簧秤分别勾住绳索，互成角度地拉橡皮条，使结点到达O′点。让学生记下O′的位置，用铅笔和刻度尺在白纸上从O′点沿两条细纸的方向画线，记下F1、F2的力的大小。 （4）放开弹簧秤，使结点重新回到O点，再用一只弹簧秤，通过细绳把橡皮条的结点拉到O′，读出弹簧秤的示数F，记下细绳的方向，按同一标度作出F1、F2和F1的力的图示。 （5）用三角板以F1、F2为邻边作平行四边形，在误差范围内，F几乎是F1、F2为邻边的平行四边形的对角线。 经过前人们很多次的、精细的实验，最后确认，对角线的长度、方向、跟合力的大小、方向一致，即对角线与合力重合，也就是说，对角线就表示F1、F2的合力。 （6）指导学生进行分组实验 观察学生实验情况，数据处理，要求操作的规范，遵从实验结果，尽量把误差减小到最小。 要求同学用平行四边形法则作出F1与F2的合力，与实际合力对照，相距多远，差距大不大。 总结：可见互成角度的两个力的合成，不是简单的斤两个力相加减，而是用表示两个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。这就要平行四边形定则。以后我们还要利用这个定则进行速度、加速度等的合成，只要是矢量的合成、就遵从平行四边形定则。 如果在实验中，对角线与合力相距比较远，那就找一找原因，是否有错误操作，即使操作完全正确，也会有实验误差，也不会完全重合。 这种情况很正常，一个规律的得出要很多人在很长时间里，进行许多此实验才总结出来，并不是一次实验就能得到。 3、运用平行四边形定则求互成角度的两个力的合力。
教学过程 一、复习预习 知识回顾 1.力的三要素、力的作用效果. 2.力的图示与力的示意图的区别及表示方法. 3.重力、弹力、摩擦力三种力的作用点的确定和方向的判断课前预习 1.合力、分力、共点力. 2.平行四边形定则求合力. 3.力的分解. 二、知识讲解 导入新课 生活中的物理 上图说明了一个力的作用效果与两个力的作用效果相同 【思考与讨论】：日常生活中人们还在哪里用过“等效”思想【结果】：古代的曹冲称象。 【注】：等效代替是重要的科学思维方法之一.
考点/易错点1合力、分力、共点力 【思考与讨论】：观察上述两幅图，请大家思考并进行讨论什么是合力？什么分力？ 【结果】：以上这些实例说明一个力作用的效果与两个(或多个）力共同作用的效果相同。 1、合力、分力：如果一个力作用在物体上，它产生的效果跟几个力共同作用在物体上产生的效果相同，则这个力就叫那几个力的合力，而那几个力就叫这个力的分力. 合力和分力的关系：合力等效替代 ．．．． 分力 【思考与讨论】:请同学们思考合力与分力是否同时作用在物体上？ 【结果】：合力与分力并不同时作用于物体上，所以不能把合力和分力同时当成物体受的力。观察生活中的实例 【提问】：通过两幅图大家能够得出什么样的结论？ 2、共点力：几个力如果都作用在物体的同一点，或者几个力作用在物体上的不同点，但这几个力的作用线延长后相交于同一点，这几个力就叫共点力，所以，共点力不一定作用在同 F 1 O . F 2 3 F O . F 3 F
一点上，如图甲、乙所示的三个力F1、F2、F3均为共点力。 考点/易错点2平行四边形定则 1、同一直线上同向的两个力的合成 【思考与讨论】请同学们思考上图中的木箱所受到的合力怎么求？ 【结果】：方向相同的两个力求合力，大小直接相加，方向与两力方向相同2、同一直线上方向相反的两个力的合成 【思考与讨论】：思考上图中的木箱所受到的合力怎么求？ 【结果】：方向相反的两个力的合力大小F =|F1-F2|,方向与较大力的方向相同 F = F1+F2= 7N F1=4N F2=3N F1=4N F2=3N F = F1-F2= 1N
7.2 力的合成 教学目标 【知识与能力】 1．认识合力的作用效果。 2．知道什么是合力、分力，什么是二力的合成。 3．能计算同一直线上两个力的合力，确定合力的方向。 教学重难点 【教学重点】 让学生通过对实验探究的参与，认识同一直线上二力的合成情况。 【教学难点】 1.合力的概念； 2.同一直线上同方向的二力合成，同一直线上反方向的两个力的合成。 课前准备 铁架台、两个弹簧秤、大弹簧、刻度尺。 教学过程 一、新课引入 在日常生活中我们经常遇到这样的情况：当一个人用力推一个物体或提起一个物体时，如果力气不够，这时再过来一个人帮忙则往往会达到目的；但是如果换一个力气比较大的人，他一个人也可以达到目的。这时我们就说一个人经过努力达到的效果与两个人相同，今天我们就来专门研究这样的问题。 二、新课教学 探究点一合力 请同学们举出生活中的实例说明一个人用力作用的效果与两个人共同用力作用而产生的效果相同。 1．两个小孩一同努力可以提起一桶水，一个大人就可以提起来。 2．一个人拉一辆车拉不动，再有一个人在后边推就可以把车推动；如果换一个力气大的人一个人就可以拉动。 3．一根木头一人扛起来比较费劲，如果两个人一人扛一头则可以比较轻松地扛起来，但效果是相同的。 4．众多船帆对大船产生的作用效果和发动机对大船产生的作用效果相同，发动机所产生的推力就是许多船帆的推力的合力。船帆的推力就是发动机的推力的分力。 5．数只蚂蚁挪动一片树叶的作用效果与一只甲壳虫挪动一片树叶的作用效果完全相同，甲壳虫的力是蚂蚁的力的合力，蚂蚁的力是甲壳虫的力的分力。 总结：一个力(F)产生的效果跟两个力(F1和F2)共同作用产生的效果相同，这个力(F)就叫那两个力(F1和F2)的合力，求两个力的合力叫二力的合成，组成合力的每一个力叫分力。 以上同学们举的实例都非常对，这里所说的效果相同，在物理学中我们叫它等效，也可以叫等效替代，在学习物理中建立等效的观念十分重要。下面我们用实验来进一步研究这个问题。
《力的合成》教案 一、教学目标 （一）知识与技能 1.理解合力、分力、力的合成、共点力的概念。 2.掌握平行四边形定则，会用平行四边形定则求合力。 3.理解力的合成本质上是从作用效果相等的角度进行力的相互替代。 （二）过程与方法 1．通过学习合力和分力的概念，了解物理学常用的方法——等效替代法。 2．通过实验探究方案的设计与实施，初步认识科学探究的意义和基本过程，并进行初步的探究。 3．培养学生动手能力、物理思维能力。 （三）情感态度与价值观 1．培养学生善于交流的合作精神，在交流合作中发展能力，并形成良好的学习习惯和学习方法。 2．在实验的过程中，掌握正确的方法，结果要符合实验数据，培养学生实事求是的求实精神。 二、教学重点 1．合力与分力的关系。 2．平行四边形定则及应用。 三、教学难点 合力的大小与分力间夹角的关系。 四、教学准备 多媒体课件、学生分组实验器材：木板、白纸、图钉(若干)、橡皮筋、细绳套(两根)、弹簧秤(两只)、三角板、铅笔。 五、教学过程 新课导入：
如图甲，一个力用力F可以把一筒水慢慢地提起，图乙是两个人分别用F1、F2两个力把同样的一筒水慢慢地提起。那么力F的作用效果与F1、F2的共同作用的效果如何？ 学生：效果是一样的。 老师：那么力F就叫做F1与F2的合力，如果我们要求F1和F2的合力，就叫力的合成。我们这节课就来学习力的合成符合什么规律。 新课讲解： 一、力的合成 一个力产生的效果跟几个力共同作用的效果相同，则这个力叫做那几 个力的合力，那几个力就叫做这个力的分力，求几个已知力的合力叫做力的合成。 注意： 1、合力是等效的力，它仍应有三个要素。 2、解释力的合成一定要注意力的作用效果。 二、共点力 1、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同一点，这几个力叫做共点力。 2、举出几个共点力的例子让学生加深理解。 3、实验： 将图示装置安装在贴有白纸的竖直平板上。 图中在甲图和乙图中分别用两个力和一个力将橡皮绳拉至Ｅ点， 可以确定，两种情况下，力的效果相同，让学生和教师一道寻找三个 力的关系，在Ｆ1和Ｆ2的方向上以它们的大小为标度，作平行四边形， 量出这个平行四边形的对角线的长度，可以得出结论，它和同样标度 的力Ｆ的大小和方向是相同的。 改变力Ｆ1和Ｆ2的大小，重做上述实验，可以得到同样的结论，等效替换原理 4．平行四边形定则 定则：如果用表示两个共点力Ｆ１和Ｆ２的线段为邻边作平行四边形，那么，合力Ｆ
《第一章第五节：力的合成》 四川省米易中学物理组冯时维 教材分析： 一、教材内容分析 本节是人教版高一物理第一章第五节内容，这一章学生学习了力、重力、弹力、摩擦力，学生已初步具备对简单受力物体的受力分析后，要分析物体受几个力共同作用下的运动状态就需要学习本节知识《力的合成》，学生在初中只学习了简单的共线二力合成，忽然接触到本节的不共线二力合成时要由平行四边形定则进行合成。合成方式比较抽象，给学生的学习造成一定的困难为了锻炼学生的协作能力、动手能力和思考问题能力，本节课还要学生共同参与的实验。该实验然而力的合成是力的分解、力的正交分解及牛顿第二定律等知识的基础，所以一定要在本节知识上下足功夫，让学生把知识掌握牢固。 二、教学对象分析： 学生刚从初中进入高中，其学习方法还停留在初中的知识主要靠记忆的学习方式，所以在这一时期我们的教学不仅仅是知识的传授，还要注意教会学生学习物理的学习方法和培养学生学习物理的兴趣。 三、教学环境分析： 在教室里安装了投影仪设备都可以用，由于本节的演示实验可以用探究性实验也可以是验证性实验，但考虑到本堂课容量很大，既要考虑节约时间还要便于操作，所以采取用验证性方式进行。但实验要求学生参与还要让每一个学生看清实验的每一个细节。“一支粉笔加张嘴”的常规教学方式很难讲给学生讲明白，但如果加入多媒体讲解本节知识，引入两个力的合成动画课件，把合成时的规律及合力与分力间关系非常直观的展现出来，把实验过程投影出来，使学生理解实验原理；再在读数时直接用展示台上的摄像头拍摄全过程，以便于每一个学生都能清楚的看到实验的全过程。学生认为难以理解比较抽象的地方理解起来就变得很简单了。在画平行四边形求合力时，学生要犯很多细小错误，在上课时一一纠正几乎不可能，所以要用到展示台投影把学生练习时的典型错误投影出来统一纠正。这样操作可以达到面批面改和让学生共同参与纠错的双重作用。 教学目标： 一、知识目标：
力的合成与分解 教学过程 一、力的合成 1.验证力的平行四边形定则 （1）.实验器材 方木板、白纸、弹簧秤(两只)、橡皮条、细绳套(两个)、三角板、刻度尺、图钉若干、细芯铅笔. （2）.实验步骤 ①用图钉把白纸钉在放于水平桌面的方木板上. ②用图钉把橡皮条的一端固定在A点，橡皮条的另一端拴上两个细绳套. ③用两只弹簧秤分别钩住细绳套，互成角度地拉橡皮条，将结点拉到某一位置O，如图标记，记录两弹簧秤的读数，用铅笔描下O点的位置及此时两个细绳套的方向. ④用铅笔和刻度尺从结点O沿两条细绳方向画直线，按选定的标度作出这两只弹簧秤的读数F 1 和F 2的图示，并以F 1 和F 2 为邻边用刻度尺和三角板作平行四边形，过O点画平行四边形的对角线， 此对角线即为合力F的图示. ⑤只用一只弹簧秤钩住细绳套，把橡皮条的结点拉到同样的位置O，记下弹簧秤的读数F′和细绳的方向，用刻度尺从O点按选定的标度沿记录的方向作出这只弹簧秤的拉力F′的图示. ⑥比较一下，力F′与用平行四边形定则求出的合力F的大小和方向. ⑦改变两个力F 1与F 2 的大小和夹角，重复实验两次. 实验结果：（3）.实验结论 结点受三个共点力作用处于平衡状态，则F 1与F 2 之合力必与橡皮条拉力平衡，改用一个拉力F′使 结点仍到O点，则F′必与F 1和F 2 的合力等效，以F 1 和F 2 为邻边作平行四边形求出合力F，比较F′与F 的大小和方向，验证互成角度的两个力的合成的平行四边形定则.
（4）注意事项 1.实验时，弹簧秤必须保持与木板平行，且拉力应沿轴线方向，以减小实验误差.测量前应首先检查弹簧秤的零点是否准确,注意使用中不要超过其弹性限度,弹簧秤的读数应估读到其最小刻度的下一位.弹簧秤的指针,拉杆都不要与刻度板和刻度板末端的限位卡发生摩擦. 2.在满足合力不超过弹簧秤量程及橡皮条形变不超过其弹性限度的条件下,应使拉力尽量大一些,以减小误差. 3.画力的图示时,应选定恰当的标度,尽量使图画得大一些,但也不要太大而画出纸外,要严格按力的图示要求和几何作图法作图. 4.在同一次实验中,橡皮条拉长的结点O位置一定要相同. 5.由作图法得到的F和实验测量得到的F′不可能完全符合,但在误差允许范围内可认为是F和F ′符合即可. 例：在“验证力的平行四边形定则”实验中，橡皮条一端固定在木板上，用两个弹簧秤把橡皮条的另一端拉到某一位置O点．以下操作中错误的是（） A.同一次实验过程中，O点的位置允许变动 B.在实验中，弹簧秤必须保持与木板平行，读数时视线要正对弹簧秤的刻线 C.实验中，先将其中一个弹簧秤沿某一方向拉到最大量程，然后只需调节另一弹簧秤拉力的大小和方向，把橡皮条结点拉到O点 D.实验中，把橡皮条的结点拉到O点时，两秤之间的夹角应取90°不变，以便于计算合力的大小 2合力与分力 （1）定义：如果一个力与几个力共同作用的效果相同，这一个力就叫做那几个力的合力，那几个力就叫做这一个力的分力。 （2）逻辑关系：合力与分力是等效替代的关系 3、运算法则 (1)平行四边形定则（2）三角形定则. (2)合力的取值范围是: ① θ在0~180°内变化时，θ增大，F 随之减小；θ减小，F 随之增大；合力可能比分力大， 也可能比分力小，也可能等于某一个分力.（平行四边形演示） F 1 F 1F 2