物理力的合成和分解教案设计

这是一份物理力的合成和分解教案设计，共6页。教案主要包含了、力的合成等内容，欢迎下载使用。
力的合成与分解
教学目标
1.知道合力、分力、力的合成、共点力的概念．
2.体会合力与分力在作用效果上的等效替代思想．(重点)
3.通过实验探究，得出力的合成与分解遵从平行四边形定则．(重点)
4.会应用做图法和计算法求合力或分力．(难点)
教学重点：
1.掌握力的平行四边形定则。
2.体会合力与分力在作用效果上的等效替代思想。
教学难点：会应用平行四边形定则通过做图法和计算法求合力或分力。
教学过程
引入新课（多个事例加深学生对等效替代的理解）
回忆：曹冲称象的方法
用石头的重力之和等效替代成大象的重力，进行测量。
生活中常见到的事例1
千斤顶顶汽车的效果可以替代几个人抬车的效果吗?
生活中常见到的事例2
等效替代
力的作用效果是相同的！
一 、力的合成
1、分力与合力：一个力产生的效果如果能跟原来几个力共同作用在物体上时产生的效果相同，这个力就叫做那几个力的合力，原来的几个力叫做这个力的分力。
注意：合力与分力的关系是“等效替代”。
求几个力的合力的过程或方法，叫做力的合成。
F1
F2
探究求合力的方法（有浅入深）
同一直线上的力的合成
设：F1=100N F2=80N
a.二力同向 大小：F=F1+F2=180N
方向：水平向右
同向相加，方向不变
F2
F1
b.二力反向 大小：F=F1-F2=20N
方向：水平向右
反向相减，方向随大的
思考1
？
F=F1+F2
（通过弹簧秤测重物重力，通过具体数据让学生看到合力不是二者之和）
此“合”非彼“和”
（2）互成角度的两个力的合成
思考2（步步深入引导学生思考）
1、实验目的是什么
2、如何设计实验方案
3、怎样保证合力与分力等效？
4、实验过程中需要记录哪些实验数据？
5、力的大小如何测量？力的方向如何确定？
6、如何直观地描述出力的大小、方向、作用点？
实验探究：
分组实验
（1）器材：橡皮条、细绳套、方木板，刻度尺，弹簧秤，白纸，图钉
（2）步骤：
①用两个力 F1、F2将橡皮条GE沿直线EC拉长到O点，橡皮条伸长了EO这样的长度，记下O点的位置和F1、F2的大小和方向。
②撤去F1、F2，用一个力F拉橡皮条使它沿同一直线伸长同样的长度EO，记下F的大小和方向。
③选定标度，分别作出F1、F2、F的图示。
二.平行四边形定则
大量精确的实验表明（让学生知道实验结论的得到是经过大量科学实验总结出来的），力的合成满足：平行四边形定则
F1
F合
F2
归纳：求两个力的合力时，可分别用表示这两个力的线段为邻边作平行四边形，这两个邻边之间的对角线就代表合力的大小和方向，这叫做力的平行四边形定则。
【例题】力F1＝45N，方向水平向右。力F2＝60N,方向竖直向上。求这两个力的合力F的大小和方向。
两个分力的合力范围
①θ＝0°时，即F1、F2共线同方向
F合＝ 合力方向 。
②θ＝180°时，即F1、F2共线反方向：
F合＝ 合力方向与 。
③夹角θ越大，合力就越小：（平行四边形演示仪演示合力分力关系）
F合随F1和F2的夹角增大而 。
④合力的取值范围： ≤ F合≤ 。
⑤ F合可能大于、等于、小于 F1、F2
F1
F2
F3
F4
F12
F123
F1234
2.多力合成的方法
逐次合成法
先求出任意两个力的合
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。
3.三个分力的合力范围
若三个力的大小分别是5N、7N和14N，它们的合力最大是 N，最小是 N . 若三个力的大小分别是5N、7N和10N，它们的合力最大是 N，最小是 N.（循序渐进，便于理解）
（1）三力合力大小的范围：合力的最大值等于 。
（2）三力合力大小的范围：合力的最小值呢？
若三个力中任何一个力在另外两个力的合力的变化范围内（两边之和大于等于第三边，两边之差小于等于第三边），则合力Fmin＝0；
若不在：Fmin＝|F大－(F小＋F小)|
三.共点力
如果一个物体受两个或多个力作用，这些力都作用在物体上的同一点，或者虽不作用在同一点上，但它们的延长线相交于同一点，这几个力叫做共点力。
非共点力
注：力的合成的平行四边形法则，只适用于共点力
课堂小结：
合力与分力作用效果 。
已知分力求合力叫 。
力的合成遵循 。
平行四边形定则的内容：
。
力的平行四边形定则只适用于 。
四.迁移应用
1、（多选）下列关于分力与合力的说法中正确的是( )
A.分力与合力同时作用在物体上
B.分力同时作用于物体时产生的效果与合力单独作用于物体时产生的效果相同
C.合力总是大于分力
D.两个分力夹角在0°到180°之间时，夹角越大，合力越小
2、（多选）作用在物体上的两个力，F1=10N，F2=2N。若它们之间的夹角可任意，那么它们的合力可能是（ ）
A.8N B.11N C.0N D.1N
3、右图为F随两分力的夹角θ变化的图像，
求这两个分力的大小。
4.已知三个共点力的合力为零，则这三个力的大小可能为（ ）
A.15N，5N，6N B.3N，6N，4N
C.1N，2N，10N D.1N，6N，3N
作业：1.完成力的合成相关题目；
2.预习力的分解。