力的合成和分解教案
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？
平行四边形定则适用于所有矢量的合成。
四、练习与拓展
1．利用平行四边形定则求合力
通过实验，可以发现一种直观的求两个分力的合力的方法——作图法。请学生描述，用作图法求合力的步骤。看教科书例题，规范作图法的方法步骤，强调不能遗漏合力的方向。
如果两个分力夹角为90度，那么此时力所成平行四边形为矩形，可以应用直角三角形的知识来计算合力的大小方向。再看教科书例题，请学生计算得到合力大小方向。
2．合力与两分力夹角的关系
提问：从平行四边形法则可以知道，合力的大小和方向随着F1、F2的夹角而变化。这个变化有什么样的规律？
（学生画图思考，讨论）
用几何画板制作的课件演示，合力随分力夹角的变化而变化。请学生根据演示总结出规律。
（夹角为0度时，合力最大；夹角为180度时，合力最小；成其它角度时，大小介于二者之间）
3．两个以上力的合成
提问：通过平行四边形法则知道两个力合成的方法，那如果有三个或者更多的力呢，应该如何合成？
学生思考讨论，得到利用平行四边形法则的多力合成方法。
总结多力合成方法，并告知下节课会进一步学习更简单的多力合成方法。
力的分解
一、教学任务分析
力的分解是继力的合成之后，对力的等效方式的进一步学习，是以后解决力学问题的一个重要方法，也是中学阶段其他矢量运算的基础。力的分解既是本章教学的重点，也是本章教学的难点。
学习本节内容需要的知识有：力的图示、力的合成、平形四边形定则和等效的思想方法。
从生活中的常见的现象入手，通过演示实验和学生分组实验的探究，从等效的角度启发学生认识合力和分力，建立分力、力的分解的概念。
根据学生分组实验的自主探究的结果，通过分析、比较，总结出力的分解遵循平行四边形定则。
根据学生对实例的分析，归纳、总结得出按力作用的实际效果进行分解的思想方法，以达到通过简单的个性问题的分析推广到一般的情况，起到突破难点的作用。
通过对简单实际问题的研究，使学生知道力的分解在生产和生活中的应用，从而自觉联系生活、生产和科技实际，激发求知欲望和研究周围事物的兴趣。
二、教学目标
1、知识与技能
（1）知道力的分解是力的合成的逆运算。
（2）理解分力和力的分解的概念。
（3）初步学会按力的实际作用效果来分解力。
（4）初步学会用作图法求分力，初步学会用直角三角形的知识计算分力。
（5）初步学会用力的分解知识解释一些简单的物理现象。
2、过程与方法
（1）通过本节学习，感受实验是建立物理概念、探究物理规律的必由之路。
（2）通过用两个力等效地替代一个力，从而建立分力和力的分解概念，感受等效替代在力的合成与与分解学习中的重要性。
（3）通过对力按实际作用效果进行分解的探究过程，感受具体问题具体分析的方法。
3、情感、态度与价值观
（1）通过联系生活实际情景，激发求知欲望和探究的兴趣。
（2）通过对力的分解实际应用的分析与讨论，养成理论联系实际的自觉性。
（3）通过分组实验体验分工合作在实验过程中的重要作用，增强合作的意识。
三、教学重点难点
教学重点：理解分力和力的分解的概念，利用平行四边形定则进行力的分解。
教学难点：按实际作用效果分解力。
四、教学资源
1、教学器材
（1）演示实验器材：一个1kg的砝码，一根细线，物品、刀刃的夹角不同的两把刀（刀刃的夹角差距要大些）、GQY数字化实验室数据采集分析器、GQY多功能实验台、斜面上力分解实验仪、小车、两个力传感器等，一端系有细绳的木块等（2）学生分组实验器材：木板、橡皮绳、细绳若干、白纸、图钉、自制定量研究力的分解遵循平行四边形定则的DIS实验器材、力传感器、数据采集器、计算机等
2、教学课件力的分解课件（几何画板）
五、教学设计思路
本设计的内容包括分力和合力的概念，力的分解两部分内容。
本设计的基本思路是：以生活中的常见现象和实验为基础，通过探究、分析、建立分力、力的分解概念。从等效的角度根据实验结论，通过分析、比较，各次的分力的作用效果，归纳总结得出力的分解遵循平行四边形定则。通过简单实际问题的分析、讨论，归纳出按实际效果分解一个力的思路。
本设计要突出的重点是：分力、力的分解的概念和利用平行四边形定则进行力的分解。方法是：以生活中的常见现象入手，通过演示实验、学生分组实验，结合学生的亲身感受，从等效性的角度，通过分析、推理，建立分力和力的分解的概念，进而通过DIS学生分组实验得出力的分解同样遵循平行四边形定则。
本设计要突破的难点是：按实际作用效果分解力。方法是：结合简单实例，并通过演示实验，把抽象的问题转化为直观形象的问题，根据具体情况，分析力作用的实际效果，按实际效果的方向分解力，然后从简单问题中归纳出规律，并推广一般情况。
本设计强调学生的主动参与，重视概念、规律的形成过程以及伴随这一过程的科学方法的教育，重视学生合作意识和合作能力的培养。
完成本设计的内容约需2课时。
六、教学流程
1、教学流程图
2、教学流程说明
活动I 演示实验1
用一根细线系住砝码并提起砝码，然后用同一根细线对折后系住砝码，用两手分开细线拉物体，增大夹角直到细线断掉。
设置上述演示实验的目的是激发学生的学习兴趣和求知欲望，通过设问I引入新课。
活动Ⅱ学生分组实验1
用一个力平行板面拉两端固定好的一根橡皮绳的结点位置，用两个力同是作用于橡皮绳的结点位置让其产生相同的效果。让学生边实验边分析力的作用效果怎样，总结得出概念。
设置这个学生分组实验的目的是让学生通过实验理解分力与合力的等效性并建立分力和力的分解的概念。
活动Ⅲ学生实验2
用自制DIS实验装置探究力的分解遵循的规律。用力传感器测绳的拉力，为了实验的简便可让两绳的拉力方向互相垂直。学生经过自己的探究得出力的分解也遵循平行四边形定则。
设置这个学生分组实验的目的是让学生通过探究得出力的分解也遵循平行四边形定则。
活动Ⅳ实例、练习
实例分析：（演示实验）
（1）静止在斜面上的物体不受其它外力的作用，它的重力按实际效果分解的DIS实验。
按平行四边形定测得到的与用DIS实验测得的是一致的。
（2）水平面上的物体受一个倾斜向上的拉力F作用时，拉力F的分解。
（3）刀刃劈物时力的分解演示实验，学生分析作用在刀上的向下的力按作用效果的两个分力的方向。
设置的目的是通过把问题转化为简单的几个演示实验，便于突破难点，得到按作用效果分解一个力的基本步骤和方法。
3、教学的几个主要环节：本节课可以分为三主要个教学环节。 第一环节，通过情景和学生活动引人力的分解的概念。
第二环节，通过学生实验探究得出力的分解遵循平行四边形定则。 第三环节，为通过实例的分析、归纳总结力按作用效果分解的步骤和方法。 七、教案示例： （一）引入
1、观察演示实验提出问题
演示实验1：用一根细线系住砝码并提起砝码，然后用同一根细线对折后系住砝码，用两手分开细线拉物体，增大夹角直到细线断掉。
设问1：为什么用一根细线提起砝码细线没断，用两根细线提物体时细线反而断掉了? 2、导入新课
我们可以用这节课学习的内容力的分解的知识来回答上面的问题。 （二）通过实验建立概念
1、实验探究
装置介绍：实验2：（学生分组实验）如图， 略 学生分组实验：一块木板上面固定一张白纸，在把一 根橡皮绳的两端固定在木板上,并在两绳结点处系两细线，第一次用竖直向下的一个力F 拉伸两根橡皮绳,使结点到达某一位置。请学生回答观察到的现象。
引导学生观察分析：橡皮绳OA 、OB 都发生了形变，说明力F 产生了两个效果，这两个作用效果相当于两个分别沿OA 、OB 的拉力产生的，可以用两个沿OA 、OB 方向的拉力F 1、F 2同时作用于结点上来替代F 让结点到达相同的位置而使其效果不变。
根据分析请同学继续进行实验操作：如图所示用两个力F 1、F 2同时作用于结点上来代替F ，沿OA 、OB 方向拉橡皮绳来替代F 让结点到达相同的位置而使其效果不变。
2、归纳总结
学生通过对实验的观察和分析,理解力F 1-和F 2共同产生的效果与力F 产生的效果是等效的
,
在引导学生结合已学过的力的合成一节内容归纳总结建立概念。 设问2：力的分解遵循什么规律？ （三）、通过实验和类比探究规律
1、实验装置介绍
实验3：（学生分组实验）实验装置简单介绍： 如图自制DIS 实验装置，其中AB 、CD 两绳与 力传感器相连，力传感器与数据采集器相连， BO 、CO 绳的拉力可由数据采集器直接得到，O 点所挂砝码的质量已知（质量已知的砝码一组）。
2、学生实验探究
请同学们分组实验操作，提示学生正确安装仪器。
学生操作四次（作的快的同学可多进行几次）为了实验方便，请学生在这几次实验中都保持OB ⊥OC 。
第一次：在结点O 处挂上钩码让绳OB ⊥OC 。记录两绳的拉力、钩码的重力及O 点和位置填入表格中。
第二次：改变钩码的个数，重复第一次操作。
第三次：改变第一次操作中的O 点的位置，同前面操作记录数据。 第四次：改变第二次操作中的O 点的位置，同前面操作记录数据。
请同学们分析实验数据在实验误差允许的范围内得出结论：力的分解遵循平行四边形定则。 3、通过归纳、总结得出规律
（1）分力的合力就是原来被分解的那个力。 （2）这几个力与原来那个力可“等效代替”。 （3）力的分解是力的合成的逆运算 （4）应该遵循平行四边形定则 设问3：怎样分解一个已知力？ （四）实例分析
已知一个力的大小和方向不加任何条件的限制则它的分解情况如何？
请学生回答：应有无数种分解的方法，因为可以这个力为对角线做出无数个平行四边形。 教师展示课件。（用几何画板做的课件）
教师：在实际应用中是根据力的作用效果来分解的。 1、实例分析
实例1：如图斜面上物体重力的分解
学生讨论：斜面上的物体在重力的作用下实际上有哪两种效果？ 学生回答：沿斜面产生下滑的趋势和垂直斜面产生下压作用。
如图所示，斜面上的物体的重力可分解为沿斜面向下的分力和垂直斜面向下的分力。 F 1 = F sin θ F 2 = F cos θ
将θ角取不同值时，F 1、F 2的值填入表中 DIS 演示实验： 装置介绍：略
学生记录数据填入表格。 比较分析数据与理论计算相同
实例2：如图水平面上的物体受一个倾斜向上的拉力F 作用时，根据实际作用效果，把拉
力F 分解两分力。
演示实验：把物体放在水平放置的大一点的毛刷上， 当加一个倾斜向上的力时，请学生观察毛刷上边毛的形 状的变化情况。
学生讨论分析：拉力F 作用实际上有哪两种效果？ 学生回答：F 产生了向上拉的效果和水平向前拉的效果。 可分解竖直向上的分力F 1和水平向前的分力F 2 。
实例3：用刀劈木柴
学生讨论：刀向下劈木柴的力的实际作用效果。
学生回答：使木柴被刀向两面推开（劈开） 分力的方向如何？
教师引导学生应从木柴被刀向两面推开的角度来分析，可确定两个分力的方向。 学生回答：垂直刀的两个侧面，如图所示。 学生讨论：分力F 1、F 2的大小与刀刃的夹角的关系 学生回答：刀刃的夹角越小，则F 1、F 2越大。 可以解释引入新课时留有的问题。
2、归纳总结：按力的实际效果分解一个力的思路，在学生充分讨论的基础上，由学生分析归纳：
（1）确定力的实际作用效果 （2）确定分力的方向
（3）由平行四边形定则画出平行四边形
2
力的合成和分解教学设计课题
《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】教育《物理》必修I 【教学容分析】 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。
物理《必修1》3-4 力的合成与分解(教案)
F1 F2 F O F F2 F O （3
F 2的最小值为：F 2min =F sin α ②当已知合力F 的方向及一个分力F 1的大小、方向时，另一个分力F 2取最小值的条件是：所求分力F 2与合力F 垂直，如图所示，F 2的最小值为：F 2min =F 1sin α ③当已知合力F 的大小及一个分力F 1的大小时，另一个分力F 2取最小值的条件是：已知大小的分力F 1与合力F 同方向，F 2的最小值为｜F －F 1｜ （5 把一个力分解成两个互相垂直的分力，这种分解方法称为正交分解法。 用正交分解法求合力的步骤： ①首先建立平面直角坐标系，并确定正方向 ②把各个力向x 轴、y 轴上投影，但应注意的是：与确定的正方向相同的力为正，与确定的正方向相反的为负，这样，就用正、负号表示了被正交分解的力的分力的方向 ③求在x 轴上的各分力的代数和F x 合和在y 轴上的各分力的代数和F y 合 ④求合力的大小 22)()(合合y x F F F += 点评：力的正交分解法是把作用在物体上的所有力分解到两个互相垂直的坐标轴上，分解最终往往是为了求合力（某一方向的合力或总的合力）。 小结：（1）在分析同一个问题时，合矢量和分矢量不能同时使用。也就是说，在分析问题时，考虑了合矢量就不能再考虑分矢量；考虑了分矢量就不能再考虑合矢量。 （2）矢量的合成分解，一定要认真作图。在用平行四边形定则时，分矢量和合矢量要画成带箭头的实线，平行四边形的另外两个边必须画成虚线。 （3）各个矢量的大小和方向一定要画得合理。 （4）在应用正交分解时，两个分矢量和合矢量的夹角一定要分清哪个是大锐角，哪个是小锐角，不可随意画成45°。（当题目规定为45°时除外） 二、典型例题 【例1】如图甲所示，物体受到大小相等的两个拉力的作用，每个拉力均为200 N ，两力之间的夹角为60°，求这两个拉力的合力． 解析：根据平行四边形定则，作出示意图乙，它是一个菱形，我们可以利用其对角线垂直平分，通过解其中的直角三角形求合力．
高一物理沪科版必修一4.2 怎样分解力教案
4.2 怎样分解力 [教学目标] 1．知识与技能: （1）知道什么是分力及力的分解的含义。 （2）理解并能按照力的实际作用效果来分解力. （3）通过运用DIS实验系统探究力的分解规律，学会应用新的信息采集和处理方式。2．过程和方法: （1）通过运用DIS实验系统探究力的分解规律的过程，感悟力的分解是一等效替代的方法。 （2）通过设计简单的实验解决物理问题，认识物理实验在物理学发展过程中的作用。（3）通过矢量相加法则的学习，认识数学工具在物理学的作用。 3、情感、态度、价值观: （1）养成互相合作的团队精神，培养学生的创新意识 （2）培养学生将物理知识应用于实际的意识 [教学重点与难点] (1)探究力的分解的规律 (2)会利用力的分解的规律解决实际问题 教学过程设计: 一、情景引入: 如图1所示，在地面上放有一大木箱，先让一个力气较大的同学上来推，没有推动。再让一个力气小的同学上来，将用铰链相连的两块长木板，构成一个人字形，然后，请他往人字形的顶端一站.
结果:木箱被推动了。 是什么原因呢?解释这个谜底，需要运用力的分解的知识。 二、授新课: 1、什么是力的分解? 让学生阅读课文，了解什么是力的分解。运用类比法来比较力的合成与力的分解，使学生知道力的分解是力的合成的逆运算。都符合平行四边形法则。如表格 力的合成与力的分解的对比 力的合成力的分解 不同点在两个力的大小、方向都确定的情况 下，它们的合力是唯一的。一个力分解成两个力有无数种分解，即力的分解不是唯一的。 相同点都遵守平行四边形定则联系两者互为逆运算。 2、力的分解是按力的实际作用效果来分解的 例1:组织学生讨论开始时的推木箱问题 教师可引导学生，: (1)木箱如何放置的? (2)人的重力产生的作用效果是怎样的?
《力的合成》教案
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。
力的合成和分解完美版
力的合成和分解 教学目标： 1．理解合力、分力的概念，掌握矢量合成的平行四边形定则。 2．能够运用平行四边形定则或力三角形定则解决力的合成与分解问题。 3．进一步熟悉受力分析的基本方法，培养学生处理力学问题的基本技能。 教学重点：力的平行四边形定则 教学难点：受力分析 教学方法：讲练结合，计算机辅助教学 教学过程： 一、标量和矢量 1．将物理量区分为矢量和标量体现了用分类方法研究物理问题的思想。 2．矢量和标量的根本区别在于它们遵从不同的运算法则：标量用代数法；矢量用平行四边形定则或三角形定则。 矢量的合成与分解都遵从平行四边形定则（可简化成三角形定则）。平行四边形定则实质上是一种等效替换的方法。一个矢量（合矢量）的作用效果和另外几个矢量（分矢量）共同作用的效果相同，就可以用这一个矢量代替那几个矢量，也可以用那几个矢量代替这一个矢量，而不改变原来的作用效果。 3．同一直线上矢量的合成可转为代数法，即规定某一方向为正方向。与正方向相同的物理量用正号代入．相反的用负号代入，然后求代数和，最后结果的正、负体现了方向，但有些物理量虽也有正负之分，运算法则也一样．但不能认为是矢量，最后结果的正负也不表示方向如：功、重力势能、电势能、电势等。 二、力的合成与分解 力的合成与分解体现了用等效的方法研究物理问题。 合成与分解是为了研究问题的方便而引人的一种方法．用合力来代替几个力时必须把合力与各分力脱钩，即考虑合力则不能考虑分力，同理在力的分解时只考虑分力而不能同时考虑合力。 1．力的合成 （1）力的合成的本质就在于保证作用效果相同的前提下，用一个力的作用代替几个力的作用，这个力就是那几个力的“等效力”（合力）。力的平行四边形定则是运用“等效”观点，通过实验总结出来的共点力的合成法则，它给出了寻求这种“等效代换”所遵循的规律。
《力的合成》教案完美版
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
高中物理《力的合成与分解》教案
力的合成与分解【同步教育信息】 一. 本周教学内容： 力的合成与分解 二. 知识要点： 理解力的合成和合力的概念。掌握力的平行四边形定则。会用作图法求共点力的合力，会用三角形知识计算合力。知道合力大小与分力间夹角关系，知道矢量概念。理解力的分解和分力概念。理解力的分解是力的合成的逆运算，遵循力的平行四边形定则。能根据力的实际作用效果进行力的分解。会计算分力大小。 三. 学习中注意点： （一）力的合成、合力与分力 1. 合力与分力：如果一个力作用在物体上，产生的效果，与另外几个力同时作用于这个物体上产生的效果相同，原来的一个力就是另外几个力的合力。另外几个力叫分力。 合力是几个力的等效力，是互换的，不是共存的。 2. 共点力：几个力的作用点相同，或几个力的作用线相交于一个点，这样的力叫共点力。 3. 力的合成：求几个共点力的合力的过程叫力的合成。 力的合成就是在保证效果相同的前提下，进行力的替代，也就是对力进行化简，使力的作用效果明朗化。 现阶段只对共点（共面）力进行合成。
4. 平行四边形定则：两个共点力的合力与分力满足关系是：以分力为邻边做平行四边形，以共点顶向另一顶点做对角线，即为合力。这种关系叫平行四边形定则。 5. 力的合成方法：几何作图法，计算法。 6. 多个力的合成先取两个力求合力，再与第三个力求合力，依次进行下去直到与最后一个分力求得的合力就是多个力的合力。 7. 力是矢量：有大小有方向遵循平行四边形定则。凡矢量有大小有方向还要遵循平行四边形定则。 （二）力的分解 1. 力的分解：由一个已知力求分力的过程叫力的分解。 2. 力的分解中分力与合力仍遵循平行四边形定则，是力的合成的逆运算。 3. 分解一个力时，对分力没有限制，可有无数组分力。 4. 分解力的步骤 （1）根据力作用效果确定分力作用的方向，作出力的作用线。 （2）根据平行四边形定则，作出完整的平行四边形。 （3）根据数学知识计算分力 5. 一个力分解为二个分力的几种情况 （1）已知合力及两分力方向，求分力大小，有唯一定解。 （2）已知合力及一个分力的大小方向，求另一分力大小方向，有唯一定解。 （3）已知合力及一个分力方向，求另一分力，有无数组解，其中
高中物理《力的合成》优质课教学设计
《力的合成》教学设计 一、学情分析 高一学生刚接触矢量，对矢量的运算没有太多的感性认识，他们习惯只有大小没有方向（如质量、体积等）的物理量之间的代数运算。因此，力的合成法则对高一学生来说是一个难关，而一旦过了这个坎，则是学生对矢量学习在认识上的一次质的飞跃。 本节课的教学重点是实验探究力的合成的规律。设计实验，利用实验得到合力与分力的大小和方向，猜想他们之间所遵循的运算法则是本节课的教学难点。考虑到学生的实际困难，教师设置引导好学生步步深入探究的情景和问题，适时、适度地参与学生的探究活动则显得尤为重要。 从方法和习惯上讲，新课程实施多年来，学生对于科学探究尤其是实验探究已经积累了一定的体验和认识，良好的科学探究意识和实验素养也为学生自主探究力的合成法则提供了保障。 二、设计思路及理念 为了让学生更好地体验科学探究的方法和过程，发展学生的自主学习能力，培养学生良好的思维品质，教师应适时、适度地参与学生的探究活动。淡化教师的“教”，注重学生对知识的自主学习与自我构建，强化小组学习与小组交流，淡化机械训练，摒弃灌输式教学；在师生互动、互助的氛围中达到学习的目的。 本节课的教学流程采用如下：生活实例，引入课题→提出问题，学生猜想→师生互动，优化方案→分组实验，合作探究→成果汇报，展示自我→历史回顾，科学感悟→理性回归，巩固提高。 三、教学用具 多媒体教学系统、PPT课件、橡皮筋、细绳套、图钉、重锤、小车、弹簧测力计、水桶、自制教具、白纸、橡皮擦、三角板、直尺等。 四、教学目标 知识与技能： 1．从力的效果的“等效”角度理解合力的意义； 2．知道力的合成遵循平行四边形定则。 过程与方法： 1．通过学习合力与分力的概念，了解物理学常用的方法——等效替代法； 2．初步了解科学探究方法并体验科学探究过程。 情感、态度与价值感： 1．通过探究，了解合力、分力概念对日常生活、生产的意义； 2．在探究过程中培养学生严谨和实事求是的科学态度； 3．在探究过程中，使学生懂得合作与交流在学习与科学研究中的重要性； 4．通过物理科学史的回顾，让学生懂得科学定则建立的长期性及曲折性。
力的合成与分解一对一教案
力的合成与分解 一、合力的范围及共点力合成的方法 1．合力范围的确定 (1)两个共点力的合成，|F 1－F 2|≤F 合≤F 1＋F 2，即两个力大小不变时，其合力随两力夹角的增大而减小，当两力反向时，合力最小，为|F 1－F 2|，当两力同向时，合力最大，为F 1＋F 2. (2)三个共点力的合成：①当三个共点力共线同向时，合力最大为F 1＋F 2＋F 3 ②任取两个力，求出合力范围，如第三个力在这个范围内，则三力合成的最小值为零；如不在范围内，则合力的最小值为最大的一个力减去另外两个较小力的数值之和的绝对值． 2．共点力的合成方法 (1)合成法则：平行四边形定则或三角形定则． (2)求出以下三种特殊 情况下二力的合 力： ①相互垂直的两个力合成，合力大小为F ＝F 21＋F 22. ②夹角为θ、大小相等的两个力合成，其平行四边形为菱形，对角线相互垂直，合力大 小为F ＝2F 1cos θ2 ③夹角为120°、大小相等的两个力合成，合力大小与分力相等，方向沿二力夹角的平分线 【例1】 在电线杆的两侧常用钢丝绳把它固定在地上，如图所示．如果钢丝绳与地面的夹角∠A ＝∠B ＝60°，每条钢丝绳的拉力都是300 N ，试用作图法和解析法分别求出两根钢丝绳作用在电线杆上的合力．(结果保留到整数位)
[针对训练1](2009·海南·1)两个大小分别为F 1和F 2(F 2 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 《力的分解》教学设计 教材分析 力的分解是力的合成的逆预算，是求一个已知力的两个分力。在对已知力进行分解时对两个分力的方向的确定，是根据力的作用效果进行的。在前一节力的合成学习的基础上，学生对于运算规律的掌握会比较迅速，而难在是对于如何根据力的效果去分解力，课本上列举两种情况进行分析，一个是水平面上物体受到斜向拉力的分解，一个是斜面上物体所收到的重力的分解，具有典型范例作用。 教学目标 1.理解力的分解与力的合成互为逆运算，都是力的等效代替，满足力的平行四边形定则。 2.了解力的分解具有惟一性的条件。 3.掌握按力的效果进行力的分解的方法。 教学重难点 1.重点：在具体问题中如何根据力的实际作用效果和力的平行四边形定则进行力的分解 2.难点：如何确定分力的方向 课前准备 铅笔、细绳、重物等 教学过程 一、引入 为什么高大的立交桥要建有很长的引桥呢？ 二、复习回顾 什么叫合力？ 什么叫力的合成？ 力的合成遵循什么法则？ 如果原来几个力产生的效果跟一个力产生的效果相同，这个力就叫做那几个力的合力。求几个力的合力叫做力的合成。遵循平行四边形定则。 三、新课教学 1.力的分解 （1）几个力共同作用的效果如果跟原来一个力产生的效果相同，那么这几个力就叫做原来那几个力的分力。 （2）求一个已知力的分力叫做力的分解。 （3）力的分解是力的合成的逆运算，力的分解也是遵循平行四边形定则的。 2.思考：我们知道不论有多少个共点力都可以用一个合力来等效替代，换句话说也就是：力的合成是唯一的。 那么力的分解是否也是唯一的呢？ 若没有限制，同一个力可以分解为无数对大小、方向不同的分力。 4.实际情况中如何根据力的作用效果进行分解？ 情景1：木匠利用刨子刨木头，对木匠对刨子的作用力进行分解 情景2：人力拉扯车时，人习惯用斜向上的拉力去拉车子，对人对车的拉力进行分解 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 5力的分解 教学过程 导入新课 情景导入 观察一下生活中有哪些类似的情况，可以用一个力来代替多个力来达到同样的效果，想一下，为什么有时人们不用一个力去做而要用多个力来做呢？使用吊车的时候大家观察一下钓钩是不是用一根钢丝吊着？如图3-5-1. 课件展示： 图３－5－1 根据图片可以看出,其实吊车的钓钩不是用一根钢丝吊着的，而是用几根钢丝共同吊着，这又是为什么呢？ 实验导入 1．用两细绳悬挂一铁球,在细线的夹角逐渐增大的过程中细线断掉了,这是怎么回事呢？ 2.找两名力气比较大的同学上台进行拔河比赛，再成鲜明对比地请一位个子小的女同学上台,交给她一个艰巨的任务,即要求她一个人拉动两个人.教师指导让小个子女同学在绳子中间用力一拉,两位大力士都被拉动了.一名弱小女子能拉动两名大力士,这又是怎么回事呢? 推进新课 一、力的分解 上一节课我们学习了力的合成,知道了什么是合力，什么是分力,什么是力的合成，及力的合成遵循的法则,下面我们来一起回顾一下这些内容. 师生回忆讨论以上问题．(设计意图：１.回忆旧知,推进新知;２.调动学生课堂积极性) 总结:如果原来几个力产生的效果跟一个力产生的效果相同，这个力就叫做那几个力的合力;那几个力就叫做这个力的分力,求几个力的合力叫做力的合成． 下面回忆一下验证力的平行四边形定则的实验. 【演示实验】 在演示板上先用一个弹簧秤(力F)把橡皮绳的结点拉到O点,然后再用三个或四个弹簧秤沿不同方向拉结点到O. 问题:这个实验说明了什么呢? 结论:几个力共同作用的效果与F的作用效果相同． 明确：几个力共同作用的效果如果跟原来一个力产生的效果相同,那么这几个力就叫做原来那几个力的分力.求几个力的合力的过程叫做力的合成;而求一个已知力的分力叫做力的分解.力的分解是力的合成的逆运算，力的分解也是遵循平行四边形定则的. 我们知道不论有多少个共点力都可以用一个合力来等效替代，换句话说也就是:力的合成是唯一的.那么力的分解是否也是唯一的呢？ 【学生实验】 不给学生任何限制,同学间可以自由组合，只要把橡皮绳的结点拉到O点即可.通过实验我们发现，可以用多组不同的力来达到同样的效果. 也就是说力的合成是唯一的,但力的分解却不是唯一的.那么我们要如何分解一个力呢？ 《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 第3讲力的合成与分解 考纲下载：1.矢量和标量(Ⅰ) 2.力的合成与分解(Ⅱ) 主干知识·练中回扣——忆教材夯基提能 1．共点力：作用在物体的同一点，或作用线的延长线交于一点的几个力。 2．合力与分力 (1)定义：如果一个力的作用效果跟几个力共同作用的效果相同，这个力就叫那几个力的合力，那几个力就叫这个力的分力。 (2)相互关系：等效替代关系。 3．力的合成 (1)定义：求几个力的合力的过程。 (2)合成法则 ①平行四边形定则；②三角形定则。 4．力的分解 (1)概念：求一个力的分力的过程。 (2)分解法则 ①平行四边形定则；②三角形定则。 (3)分解方法 ①效果分解法；②正交分解法。 5．矢量和标量 (1)矢量 ①特点：既有大小又有方向； ②运算法则：平行四边形定则。 (2)标量 ①特点：只有大小没有方向； ②运算法则：算术法则。 巩固小练 1．判断正误 (1)两个力的合力一定大于任一个分力。(×) (2)合力及其分力可以同时作用在物体上。(×) (3)合力与分力是等效替代的关系。(√) (4)在进行力的合成与分解时，都要应用平行四边形定则或三角形定则。(√) (5)按效果分解是力分解的一种方法。(√) (6)互成角度的两个力的合力与分力间一定构成封闭的三角形。(√) (7)既有大小又有方向的物理量一定是矢量。(×) [合力与分力] 2．[多选]关于合力与分力，下列说确的是() A．合力与分力是等效的 B．合力与分力的性质相同 C．合力与分力同时作用在物体上 D．合力与分力的性质不影响作用效果 解析：选AD合力与分力是等效替代关系，合力产生的效果与分力共同作用时的效果是相同的，因而合力与分力不是同时作用在物体上的，也不涉及力的性质的问题，故A、D 正确，B、C错误。 [力的合成] 3．[多选]作用在同一点上的两个力，大小分别是5 N和4 N，则它们的合力大小可能是() A．0B．5 N C．3 N D．10 N 解析：选BC根据|F1－F2|≤F≤F1＋F2得，合力的大小围为1 N≤F≤9 N，B、C正确。 [力的分解] 4．[多选]将物体所受重力按力的效果进行分解，下列图中正确的是() 解析：选ABD A项中物体重力分解为垂直于斜面使物体压紧斜面的分力G1和沿斜面向下使物体向下滑的分力G2；B项中物体的重力分解为沿两条细绳使细绳紧的分力G1和G2，A、B图均正确；C项中物体的重力应分解为垂直于两接触面使物体压紧两接触面的分力G1和G2，故C图错；D中物体的重力分解为水平向左压紧墙的分力G1和沿绳向下使绳紧的分力G2，故D图正确。 运动的合成与分解教案 【教学目的】: 一、知识目标 1.理解合运动和分运动的概念; 2.知道运动的合成、分解,理解运动合成和分解法则:平行四边形法则; 3.理解互成角度的直线运动的合运动可能是直线运动,也可能是曲线运动。 二、能力目标 1.培养学生解决实际问题的方法——简单问题与复杂问题的辨证关系; 2.培养学生的发散思维、求异思维的能力。 【教学重点、难点分析】: 1.讲授知识的同时,渗透解决复杂实际问题的物理思想和方法是本节核心内容; 2.本节的另一个重点是进行运动的合成和分解的方法应用; 3.合运动和分运动概念的理解是本节的难点。 【教学方法】:演示分析、讲解、练习、讨论. 【教学器材】:计算机多媒体展示台、及相关课件 【主要教学过程】: 一、新课引入 前面的教学中,我们研究了两种简单的运动:匀速直线运动和匀变速直线运动。然而在现实生活中,绝大数运动都是较为复杂的。通过本节的学习,我们就能够利用“运动的合成和分解”及学过的动力学知识来分析一些基本的复杂运动。 提问1. 什么是曲线运动?曲线运动是一种轨迹为曲线的运动. 提问2. 曲线运动的条件是什么?条件:合力的方向跟速度的方向不在一条直线上,而是成一角度,产生的加速度的方向也跟速度的方向不在一条直线上。 即:合外力与速度不在同一直线上时,物体做曲线运动。 二、讲授新课 1.合运动和分运动的概念 指导学生阅读教材第83页的实验部分内容,并提出相关的问题。先在电脑上模拟实验分析,再在讲台上演示并投影到屏幕。 归纳:师生共同得出物体的复杂运动可以看成同时参与了两种简单运动,运动的合成和分解是研究复杂运动的工具。 归纳合运动、分运动的概念。 利用前面所做的实验分析。让学生理解由两个简单运动可以合成一个复杂的运动,加深对“同时参与”的意义: ①物体同时参与了两个分运动; ②合运动与分运动具有等时性。 合运动、分运动的几个概念 ①合位移、分位移: ②合速度、分速度: 3.5 力的分解 本节课是必修一的重点，是对平行四边形定则的具体应用，是研究力的平衡的基础，也是学习牛顿运动定律的基础。本节课的内容包括，力的分解、矢量、标量等概念，以及矢量相加的法则。 本节课有两个关键点，一是力的分解遵循平行四边形定则，二是一个已知力究竟分解到哪两个方向上去,要根据实际情况，由力的效果来决定。 二、教学目标 （一）知识与技能 1、知道什么是分力及力的分解的含义。 2、理解力的分解的方法，会用三角形知识求分力。 （二）过程与方法 1、培养运用数学工具解决物理问题的能力。 2、培养用物理语言分析问题的能力。 （三）情感、态度与价值观 通过分析日常现象，培养学生探究周围事物的习惯。 三、重点难点力的分解 四、学情分析 走班制A层次，基础较好，接受能力较强，但是班内学生的水平差别较大。 五、教学方法演示、分析、归纳 六、课前准备 弹簧秤、橡皮筋、铺有海锦的斜面及木板. 七、课时安排 1课时 八、教学过程 （一）预习检查、总结疑惑 （二）情境导入、展示目标 用两个弹簧秤和一根绳，连接如图所示，绳下挂一个砝码.O点有大小F＝mg的力竖直向下作用，这个力有两个效果：沿两弹簧伸长的方向分别对弹簧Ⅰ和Ⅱ施加拉力F1和F2，且F1和F2分别使它们产生拉伸形变，可见力F可以用两个力F1和F2代替. 几个力共同产生的效果跟原来一个力产生的效果相同，这几个力就叫做原来那个力的分力. 求一个已知力的分力叫做力的分解. （三）合作探究、精讲点拨 如何分解？力的分解是力的合成的逆运算，同样遵守平行四边形定则.把一个力（合力）F作为平行四边形的对角线，然后依据力的效果画出两个分力的方向，进而作出平行四边形，就可得到两个分力F1和F2. 2、分力的唯一性条件 （1）已知两个分力的方向，求分力.将力F分解为沿OA、OB两个方向上的分力时，可以从F矢端分别作OA、OB的平行线，即可得到两个分力F1和F2. 如图所示. （2）已知一个分力的大小和方向，求另一个分力. 已知合力F 与之平行，然后过合力F 示. 分力方向的确定： 例1、教材P65例 因此重力G 同一直线上二力的合成 教学目标 1.知识与技能 （1）知道几个力的共同作用效果可以用一个力来代替，这个力就是那几个力的合力. （2）能举例说明什么是力的合成. （3）知道同一直线上方向相同和相反的两个力的合成方法. 2.过程与方法 （1）通过对探究实验假设的验证来培养学生对物理现象的归纳总结能力. （2）通过总结出同一直线上两个力合成的方法，初步认识等效替代的科学研究方法. 3.情感态度与价值观 （1）通过合力的一些事例和实际的实验操作，体会到团结合作、交流互助的重要性. （2）培养实事求是、尊重自然规律的科学态度. 教学重点 探究认识同一直线上二力合成的情况. 教学难点 合力在力的作用效果上的等效替代性. 教学准备 弹簧测力计、橡皮筋、细线、图钉、木板、白纸、多媒体. 教学过程 知识链接 几个力共同作用在一个物体上时，它们的作用效果可以用一个力来代替，这个力称为那几个力的合力. 如果已知几个力的大小和方向，求合力的大小和方向，称为力的合成. 实验报告 实验目的 通过探究，考察同一直线上两个力的合力与两个分力有什么关系. 通过探究，掌握同一直线上方向相同或相反的两个力的合成方法. 通过观察、探究，加深理解两个力合成的作用效果. 实验原理 本实验的原理是力的合成的概念. 实验中要将橡皮筋的可动端都拉到O点，以保证前后两次力的作用效果相同. 实验器材 木板，白纸，图钉若干，橡皮筋，两个细绳套（长短不相同），两个相同的弹簧测力计. 实验过程与方法 设计实验 以橡皮筋为研究对象，使橡皮筋的一端固定，先用两个力（同一直线上）作用在橡皮筋的另一端，使其沿某一方向伸长至某一点，再用一个力作用于该端，并使它也沿该方向伸长至该点，以保证这一个力的作用效果与刚才的两个力共同的作用效果相同.比较这一个力与刚才的两个力之间的关系. 进行实验 先把白纸用图钉固定在水平木板上，再用图钉将带有两个细绳套的橡皮筋的一端也固定在木板上，如图所示. 用两个弹簧测力计分别钩住橡皮筋上的两个细绳套，用适当的力朝同一个方向将橡皮筋拉到某一位置O，在白纸上记下O的位置并将两个力的大小记录 在表1中，换用一个弹簧测力计将橡皮筋朝同一个方向也拉到O点，记录下弹簧测力计的拉力大小并填入表1中. 表1同一直线上同方向二力的合成 用两个弹簧测力计分别钩住橡皮筋上的两个细绳套，用适当的力朝相反方向将橡皮筋拉到某一位置O′，如图，在白纸上记下O′的位置并将两个力的大小记录在表2中. 第六节力的分解 教学目标 一、知识目标 1．理解力的分解与力的合成互为逆运算，都是力的等效代替，满足力的平行四边形定则。 2．了解力的分解具有惟一性的条件。 3．掌握按力的效果进行力的分解的方法。 二、能力目标 1．培养学生的观察、实验能力。 2．培养学生用数学工具解决物理问题的能力。 三、德育目标 1．渗透“等效代替”的思想。 2．渗透“对立统一”的观点。 重点：在具体问题中如何根据力的实际作用效果和力的平行四边形定则进行力的分解 难点 1．如何确定分力的方向。 2．力的分解具有惟一性的条件。 教法建议 一、关于力的分解的教材分析和教法建议 力的分解是力的合成的逆预算，是求一个已知力的两个分力。在对已知力进行分解时对两个分力的方向的确定，是根据力的作用效果进行的。在前一节力的合成学习的基础上，学生对于运算规律的掌握会比较迅速，而难在是对于如何根 据力的效果去分解力，课本上列举两种情况进行分析，一个是水平面上物体受到斜向拉力的分解，一个是斜面上物体所收到的重力的分解，具有典型范例作用，教师在讲解时注意从以下方面详细分析： 1．对合力特征的描述，如例题1中的几个关键性描述语句：水平面、斜向上方、拉力F，与水平方向成θ角，关于重力以及地面对物体的弹力、摩擦力可以暂时不必讨论，以免分散学生的注意力。 2．合力产生的分力效果，可以让学生从日常现象入手（如下图所示）。由于物体的重力，产生了两个力的效果，一是橡皮筋被拉伸，一是木杆压靠在墙面上，教师可以让学生利用铅笔、橡皮筋，用手代替墙面体会一下铅笔重力的两个分效果。 3．分力大小计算书写规范。在计算时可以提前向学生讲述一些正弦和余弦的知识。 二、关于力的正交分解的教法建议： 力的正交分解是一种比较简便的求解合力的方法，它实际上是利用了力的分解的原理把力都分解到两个互相垂直的方向上，然后就变成 了在同一直线上的力的合成的问题了。使计算变得简单。由 于学生在初中阶段未接触到有关映射的概念，所以教师在讲 解该部分内容时，首先从直角分解入手，尤其在分析斜面上 静止物体的受力平衡问题时，粗略介绍正交分解的概念就可以了。 教学方法：实验观察法、归纳总结法。 教学用具：投影仪、投影片。 课时安排：3课时 教学过程力的合成和分解教案
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