第一篇：高中物理必修1教案-《力的合成》案例

力的合成案例分析

一、教學內容分析

1．內容與地位

在《普通高中物理課程標準》共同必修模塊物理一的內容標準中涉及本節(jié)內容有“通過實驗，理解力的合成與分解，區(qū)分矢量與標量，用力的合成與分解分析日常生活中的問題”。該條目要求學生通過實驗對力的合成與分解的學習應達到理解的水平，并能用力的合成與分解分析日常生活中的問題，這體現(xiàn)了關注物理與生產(chǎn)、生活的聯(lián)系。

“力的合成”這一節(jié)研究的是力的等效關系，依據(jù)等效思想總結出力的平行四邊形定則。教學中應讓學生體會運用“等效” 思想研究問題是物理學研究中的一種重要方法。平行四邊形定則是矢量運算普遍遵循的法則，而矢量運算貫穿高中物理始終，因此，本節(jié)內容為以后學習速度、速度的變化，動量、動量的變化等矢量及其運算奠定了基礎，它具有承上啟下的作用。教學設計應注重學生知識的形成過程和對知識的真正理解。采用實驗探究的學習方式，培養(yǎng)學生收集信息、處理信息、分析論證的能力，養(yǎng)成事實求實的科學態(tài)度和良好的合作習慣。

2． 教學目標

1）力的效果正確理解和掌握合力和分力的概念；

2）過實驗探究平行四邊形定則,能應用平行四邊形法則分析合力和分力的的關系； 3）用作圖法求合力，會用直角三角形知識計算合力；

4）培養(yǎng)實驗動手能力及分析實驗數(shù)據(jù)能力,能運用等效的方法解決問題的能力； 5）養(yǎng)成良好的思維習慣和實事求是的科學態(tài)度。3．教學重點、難點

1）本節(jié)課的重點是通過實驗探究歸納總結出力的平行四邊形法則

2）能從力的效果正確理解和掌握合力和分力的概念是本節(jié)課的難點；同時，由代數(shù)求和擴充到矢量求和，既是知識的跨越，也是概念的延伸，必然給初學者帶來難度。

二、案例設計

1.引入教學：正確理解和掌握合力和分力的概念 教師：經(jīng)驗告訴我們，一個砝碼可以用一根細線提起來，也可以用兩根細線提起來，其效果完全一樣，如圖1所示。如果一個力作用在物體上產(chǎn)生的效果跟幾個力共同作用在物體上產(chǎn)生的效果相同，這個力就叫做那幾個力的合力，而那幾個力就叫做這個力的分力。上例中F就是F1、F2的合力，F(xiàn)1、F2就是F的分力。求F1、F2兩個力的合力F的過程，就叫做二力的合成。

2．問題情境創(chuàng)設：取一個質量較大的砝碼放在桌面上.要用細棉線把它提起來，用一根線易斷還是兩根線易斷？

預測：學生可能回答是一根線易斷。

實驗演示：用一根細線可將砝碼穩(wěn)穩(wěn)地提起，而用兩根同樣的細線(故意使兩線間有一較大夾角)提砝碼時，細線斷開了．

教師問：為什么兩根線的作用效果反而不如一根線呢？

說明：這一“懸念”的創(chuàng)設在學生的大腦里立即產(chǎn)生了撞擊，思維被迅速地激活，學生的求知欲望油然而升。

3． 引入課題：互成角度的兩個力的合力跟兩個分力的關系 教師問：同學們猜測一下合力和分力之間可能存在什么關系？

預測：合力大小比每個分力大小都大？

合力大小等于兩分力大小之和？ 合力大小總小于兩分力大小之和？

合力和兩分力的關系構成平行四邊形？合力為其中一條對角線？ ······

教師：今天我們要通過實驗來研究這個問題。

4．請同學們根據(jù)所提供的實驗器材，設計一個能證實自己猜想的實驗方案

[實驗器材] ①木板一塊；②彈簧秤兩個；③細繩兩段；④橡皮條一段；⑤白紙；⑥鉛筆；⑦尺；⑧量角器；⑨圖釘。

說明：彈簧秤可以只用一個，分別測出兩個分力，雖然操作較麻煩，但可避免兩個測力計的不一致性帶來的系統(tǒng)誤差。

（增加師生互動的過程，描述學生是怎樣討論發(fā)現(xiàn)問題，最終形成正確的方案）啟發(fā)學生：用橡皮筋來表示力的作用效果，將橡皮筋一端固定在M點，第一次用互成角度的兩個力F1、F2共同作用，將橡皮筋的另一端拉到O點；第二次只用一個力，也將橡皮筋的另一端拉到O點。如圖

1、圖2。

由于兩次產(chǎn)生的效果相同（都將橡皮筋的另一端拉到O點），圖2所示的F就是圖1所示的那兩個力F1、F2的合力，而F1、F2就叫這個力F的分力。

教師問：那么怎樣確定兩個分力F1、F2的大小、方向呢？ 啟發(fā)學生：

①確定分力的大小：(邊演示邊講解兩人如何分工合作)一位同學用兩只彈簧秤分別鉤掛細繩套，同時用力互成角度地拉橡皮筋，使橡皮筋的另一端伸長到O點；另一位同學用筆分別記下兩個彈簧秤的讀數(shù)。這就是分力的大小。同時提醒學生拉動橡皮筋時，要使兩只彈簧秤與木板平面平行。

②確定分力的方向：分力的方向分別沿細線方向，另一位同學用筆分別記下兩個彈簧秤的讀數(shù)的同時還要標記每條細線方向，標記每條細線方向的方法是使視線通過細線垂直于紙面，在細線下面的紙上用鉛筆點出兩個定點的位置，并使這兩個點的距離要盡量遠些，沿所標明的兩個定點畫出細線方向，即為分力的方向。

教師問：怎樣確定合力F的大小、方向呢？

引導學生回答：用一只彈簧秤通過細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，細繩的方向就是合力的方向。

確定合力的大小和方向：一位同學用一只彈簧秤通過細繩套也把橡皮筋拉到位置O，另一位同學用筆記下細繩的方向，并記下彈簧秤的讀數(shù)。這就是合力的方向、大小。注意強調前后兩次實驗O點應該重合。

5．學生分組動手實驗(觀察學生實驗情況)說明：經(jīng)驗得知兩個分力F1、F2間夾角θ越大，用平行四邊形作圖得出的合力F的誤差也越大，所以實驗中不要把θ角取得太大，一般不大于90°為最佳，為了直觀地看出分力可能大于合力，可以使其中一次兩個分力的夾角大于120°?？蓪W生分成4組，θ角分別取30°、45°、60°、135°。

6．對實驗結果進行交流

到此為止，我們已經(jīng)確定了兩個分力以及它們的合力的大小、方向。為了弄清楚兩個力的合力與分力的大小、方向的關系，我們可以用力的圖示法形象地將分力和合力的大小、方向表示出來。選擇適當?shù)臉藴书L度(3cm長的線段表示1N力)，利用三角板，從O點開始，用力的圖示法分別表示兩個分力及合力的大小、方向。注意標準長度要一致。

選出典型，投影講評。7．總結實驗結果

經(jīng)過前人多次的、精細的實驗，最后確認，對角線的長度、方向，跟合力的大小、方向一致，即對角線與合力重合，也就是說，對角線就表示F1、F2的合力?？梢娗蠡コ山嵌鹊膬蓚€力的合力，不是簡單地將兩個力相加減，而是(可以)用表示兩個力的有向線段為鄰邊作平行四邊形，這兩個鄰邊之間的對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5所示。

提問：有沒有同學實驗結果是對角線與合力相距比較遠？

有這種情況很正常，一個規(guī)律的得出，是由很多人在很長時間里，進行了許多次實驗，才能總結出來，并要經(jīng)得起實踐檢驗。因此，一個規(guī)律，并不是通過一次實驗就能得到的。如果有同學實驗結果是對角線與合力相距比較遠，不要著急，課下我們一起來看看問題出在哪里。

9．小結

(1)互成角度的兩個力的合成，不是簡單地利用代數(shù)方法相加減，而是遵循平行四邊形定則。即合力F的大小不僅取決于兩個分力F1、F2的大小，而且取決于兩個分力的夾角。

現(xiàn)在，就來觀察一下合力與分力大小、方向的關系的動態(tài)情景。[電腦演示] 合力F與兩個分力F1、F2的大小的關系； 合力F與兩個分力F1、F2的夾角的關系。

說明：沒有條件的學校可用自制教具演示合力與分力大小、方向的關系的動態(tài)情景。

（2）如何求出三個分力F1、F2、F3的合力？ 10．作業(yè)(略)

三、案例評析

1．本節(jié)課開始創(chuàng)設了一個問題情境：取一個質量較大的砝碼放在桌面上，要用細棉線把它提起來，用一根線易斷還是兩根線易斷？這個問題情境既是學生熟悉的現(xiàn)象，又能產(chǎn)生沖突，學生會產(chǎn)生強烈的求知欲望。

2．本節(jié)課的重點是通過實驗歸納總結出力的平行四邊形法則．矢量的運算法則是矢量概念的核心內容，又是學習物理學的基礎，對于初上高中的學生來說，是一個大的飛躍，學生剛開始接觸矢量的運算方法，定會出現(xiàn)許多困難，教師遵循學生的認知特點，從能夠感知和理解的日?，F(xiàn)象和規(guī)律出發(fā)，引出合力與分力的概念，采用實驗探究的學習方式，通過“猜想、實驗、歸納總結”的過程，自己得出互成角度的兩個力的合成所遵循的平行四邊形定則。這一過程著重培養(yǎng)學生的分析論證的能力，養(yǎng)成科學態(tài)度和合作的良好習慣。教學設計注重了學生知識的形成過程和對知識的真正理解。

實際教學中，可能部分學生事先看了課本的結論，“猜測”、“探索”的成分會大大降低，更多的還是在“驗證”，但是學生經(jīng)歷了親自動手探索的過程，不但可以使所學的知識得以領悟，還有利于提高他們學習物理的興趣。從這個意義上看，這個實驗的價值就不言而喻了。

第二篇：人教版高中物理必修1說課稿：《力的合成》

人教版高中物理必修1說課稿：《力的合成》

（一）本節(jié)內容的地位

本節(jié)是高中物理必修1第三章第四節(jié)內容，是矢量合成的基本法則，高初中物理的最大區(qū)別就在于矢量及其運算。平行四邊形法則、三角形法則是解決矢量問題的基礎和工具，力的合成不過關，后續(xù)課對牛頓第二定律、物體平衡、動量定理的理解和動能定理的應用都無從談起，電場磁場的疊加就不能得心應手。另一方面，這節(jié)課又讓學生體會到物理學的一種重要的思想---等效代替的思想，前邊學習習近平均速度時，學生已經(jīng)有了初步的體會，但仍很朦朧，仍很狹隘，需要進一步開闊，后續(xù)教材中交流電的有效值的學習，就體現(xiàn)了這樣的思想。因此這節(jié)課在物理學中的地位和作用至關重要。

（二）“三維”目標的確立

1、三維目標的確定，從以下幾個方面來認識和理解： 1）知識與能力目標：

a、理解合力與分力的概念。

b、會用平行四邊形定則、三角形法則進行力的合成。

c、通過力的合成的探究過程，培養(yǎng)學生實驗能力，理解問題的能力，應用數(shù)學知識解決物理問題的能力。

2)過程與方法目標：樹立等效代替觀點，建立等效思想，這是非常重要的處理問題的思想。

3）情感態(tài)度與價值觀目標：探究求合力的過程，通過學生分組做，主動參與探究尋找規(guī)律，可以培養(yǎng)學生良好的學習習慣和嚴謹認真的科學態(tài)度。

3、重點、難點認識

a、按同一標度在O點作出F1、F2和F的力的圖示。

b、由你作出的合力的圖示和兩個分力的圖示，你能猜想出它們兩者之間所遵從的法則嗎？

這樣，既可以加強實驗教學，培養(yǎng)學生思維能力，變直接給出為教師指導下實驗探索，又激發(fā)學生的學習興趣，培養(yǎng)動手操作能力。

（三）課堂練習與思考總結出：

通過教具及課件演示：當兩個分力的大小一定，夾角從00到1800的變化過程，合力如何變化？

總結出：合力可以小于分力；合力可以大于分力；合力可以等于分力；兩分力的合力最大值，最小值；兩分力大小一定，夾角0～180度時，合力如何變化？

（四）布置作業(yè)：

第三篇：高中物理 力的合成教案4 新人教版必修1

第五課時：力的合成

二、能力目標：

培養(yǎng)學生動手能力、物理思維能力

三、德育目標：

在實驗的過程中，掌握正確的方法，結果要符合實驗數(shù)據(jù)，培養(yǎng)學生實事求是的求實精神。

教學重點：

（1）理解合力與分力的關系

（2）力的平行四邊形定則

教學難點：

合力的大小與分力間夾角的關系

教學方法：

實驗歸納法

教學用具：

平行四邊形定則演示器、鉤碼、彈簧秤、細線、三角板

學生每兩人一組：方木板、白紙、彈簧秤（兩個）、橡皮條、細繩兩條、三角板、刻度尺、圖釘（幾個）

課時安排： 1課時

教學步驟：

一、導入新課

如圖甲，一個力用力F可以把一筒水慢慢地提起，圖乙是兩個人分別用F1、F2兩個力把同樣的一筒水慢慢地提起。那么力F的作用效果與F1、F2的共同作用的效果如何？

學生：效果是一樣的。

老師：那么力F就叫做F1與F2的合力，如果我們要求F1和F2的合力，就叫力的合成。我們這節(jié)課就來學習力的合成符合什么規(guī)律。

二、新課教學

（一）用投影片出示本節(jié)課的學習目標

1、知道共點力的概念

2、知道合力和分力是從力的效果的角度區(qū)分

3、掌握平行四邊形定則，它是力的合成的基本法則

4、會用圖示法求共點力的合力

5、知道矢量和標量的概念，知道它們有不同的運算規(guī)則。

（二）學習目標完成過程

1、請同學閱讀P12，回答下列問題（出示投影片）

（1）一個力作用在物體上產(chǎn)生的 與幾個力共同作用在物體上的

一樣，那這個力就是這個力的。

（2）如果幾個力都作用在物體的同一點，或者它們的 相交于同一點，這幾個力叫做共點力。

2、如何進行力的合成呢？請同學看下面實驗（請一位同學上講臺幫忙）

（1）把放木板固定在黑板上，用圖釘把白紙定字再生放木塊上。

（2）用圖釘把橡皮條一端固定在A點，結點自然狀態(tài)在O點，結點上系著細繩，細繩的另一端系著繩套。

（3）用兩彈簧秤分別勾住繩索，互成角度地拉橡皮條，使結點到達O′點。讓學生記下O′的位置，用鉛筆和刻度尺在白紙上從O′點沿兩條細紙的方向畫線，記下F1、F2的力的大小。

（4）放開彈簧秤，使結點重新回到O點，再用一只彈簧秤，通過細繩把橡皮條的結點拉到O′，讀出彈簧秤的示數(shù)F，記下細繩的方向，按同一標度作出F1、F2和F1的力的圖示。

（5）用三角板以F1、F2為鄰邊作平行四邊形，在誤差范圍內，F(xiàn)幾乎是F1、F2為鄰邊的平行四邊形的對角線。

經(jīng)過前人們很多次的、精細的實驗，最后確認，對角線的長度、方向、跟合力的大小、方向一致，即對角線與合力重合，也就是說，對角線就表示F1、F2的合力。

（6）指導學生進行分組實驗

觀察學生實驗情況，數(shù)據(jù)處理，要求操作的規(guī)范，遵從實驗結果，盡量把誤差減小到最小。

要求同學用平行四邊形法則作出F1與F2的合力，與實際合力對照，相距多遠，差距大不大。

總結：可見互成角度的兩個力的合成，不是簡單的斤兩個力相加減，而是用表示兩個力的有向線段為鄰邊作平行四邊形，這兩鄰邊之間的對角線就表示合力的大小和方向。這就要平行四邊形定則。以后我們還要利用這個定則進行速度、加速度等的合成，只要是矢量的合成、就遵從平行四邊形定則。

如果在實驗中，對角線與合力相距比較遠，那就找一找原因，是否有錯誤操作，即使操作完全正確，也會有實驗誤差，也不會完全重合。

這種情況很正常，一個規(guī)律的得出要很多人在很長時間里，進行許多此實驗才總結出來，并不是一次實驗就能得到。

3、運用平行四邊形定則求互成角度的兩個力的合力。

例：力F1＝45N，方向水平向右。力F2＝60N，方向豎直向上，用作圖法求解合力F的大小和方向。

解：選擇某一標度，利用0.5cm的長度表示15N的力，作出力的平行四邊形，用刻度尺量出對角線的長度L，利用F＝15N×

L 即可求出。0.5 教師要在黑板上板演示。

（1）鞏固訓練：（出示投影片）

兩個力互成30°角，大小分別為90N和120N，用作圖法求出合力的大小和方向。

（2）如果是三個共點力作用在物體上，又如何求他們的合力呢？為什么可以這樣求？

學生討論會得到：先求出任意兩個力的合力，再求出這個合力跟第三個力的合力，直到把所有的力都合成進去，就得到其合力。因為每一次合成都遵從每兩力與其合力產(chǎn)生共同效果的思想，所以可以這樣合成。

（3）請同學完成P13的思考與討論。

提問，如果兩個分力F1、F2，他們的夾角不定，求其合力的范圍。（用作圖法）

同學們用作圖法得到：

Fmax=F1+F2(兩力夾角為0°)

Fmin=F1－F2（兩力夾角為180°，F(xiàn)合于大的方向一致）夾角在0°——180°之間，后介于 Fmin與Fmax之間。

總結：

1、兩個供電力的合力大于等于二力之差，小于等于二力之和。

2、合力F可大于某一分力，也可以小于某一分力。

三、小結

這節(jié)課主要掌握利用平行四邊形定則，用作圖法求兩共點力的合力，并且用作圖法得出兩力夾角不定的情況下，F(xiàn)合取值范圍，我們下課后要多動手練習，掌握這種方法。

四、作業(yè)

1、P14 3、4

2、有F1＝5N，F(xiàn)2＝8N，F(xiàn)3＝10N，他們之間的夾角可以任意改變，求他們的最大合力和最小合力。

第四篇：2018年高中物理必修一教案：3.4 力的合成

3.4 力的合成

【教學目標】

一、知識與技能

1.掌握力的平行四邊形定則，知道它是力的合成的基本規(guī)律。

2.初步運用力的平行四邊形定則求解共點力的合力；能從力的作用效果理解力的合成。掌握合力與分力的概念。

3.會用作圖法求解兩個共點力的合力；并能判斷其合力隨夾角的變化情況，掌握合力的變化范圍，會用直角三角形知識求合力。

二、過程與方法

1.能夠通過實驗演示歸納出互成角度的兩個共點力的合成遵循平行四邊形定則。

2.培養(yǎng)學生動手操作能力、物理思維能力和科學態(tài)度、觀察能力、分析能力、協(xié)作能力、創(chuàng)新思維能力、表達能力。

3.培養(yǎng)學生設計實驗、觀察實驗現(xiàn)象、探索規(guī)律、歸納總結的研究問題的方法的能力。

三、情感、態(tài)度與價值觀

1.培養(yǎng)學生的物理思維能力和科學研究的態(tài)度。

2.培養(yǎng)學生熱愛生活、事實求是的科學態(tài)度，激發(fā)學生探索與創(chuàng)新的意識。3.培養(yǎng)學生合作、交流、互助的精神。【教學重點】

1.通過實驗歸納出力的平行四邊形定則。2.力的平行四邊形定則的理解和應用?！窘虒W難點】

1.對物體進行簡單的受力分析、通過作圖法確定合力 2.合力與分力間的等效替代關系，尤其是合力的大小隨兩個分力之間夾角變化的關系。【課時安排】 1課時

【教學過程】

一、引入新課

教師活動：請兩位同學到講臺前，讓一位同學提起重為200N的一桶水，請下面同學分析該同學施加的提水的力為多大？然后請兩同學一起提起水桶，請同學們一起分析提水桶的有幾個力？從效果上看跟剛才用一個力提一樣嗎？

學生活動：觀看兩位同學的操作，同時考慮并回答教師的問題。

點評：通過實踐體驗，讓學生體會一個力的作用效果與兩個或更多力的作用效果相同、目的是激發(fā)學生學習興趣，引導學生體會等效觀點。

教師活動：引導學生思考：生活中還有哪些事例是說明幾個力與一個力的作用效果相同的？

學生活動：思考討論列舉實際例子：用兩條細繩吊著日光燈、很多只狗拉著雪撬前進、抗洪救災中解放軍搬沙袋、打夯等。

點評：通過列舉生活中的實例，進一步體會一個力可以與幾個力的作用效果相同。培養(yǎng)學生觀察生活的能力，同時激發(fā)學生對生活的熱愛。

教師活動：啟發(fā)引導同學找出這些例子的共性，給出合力和分力的概念。學生活動：積極思考，領會合力、分力的等效替代關系。

二、新課講授

1.力的合成

教師活動：教師出具合力與分力關系模擬演示器，告訴學生有關的器材，以及實驗的目的，讓學生自己設計一個實驗來探究求合力的方法（學生可能提出好多不同的設計方案，教師要引導學生選擇其中的最佳方案）。教師可提出如下問題：在這個實驗中合力與分力等效的標志是什么？（橡皮條的伸長量相等）然后教師可讓學生（2~3人）自告奮勇去前面操作，下面的學生觀察，引導學生找出操作同學的不妥之處。在實驗結果的處理時，引導學生先做出各力的圖示，讓操作的同學和下面同學一起討論合力與分力之間的關系。（學生此時也可能有很多種猜想，比如：把兩個力直接加起來等。教師可參與學生的討論，篩選出有一定道理的猜想）

學生活動：根據(jù)老師出示的合力與分力關系模擬演示器，思考：在這個實驗中研究什么問題？在這個實驗中合力與分力等效的標志是什么？用什么樣的方案去探究？然后與鄰近的同學交換一下意見。

學生代表到前面去做實驗的時候，同學們要認真觀察，并與自己設計的方案相比較，看哪個方案更好一些。同時要找一下前面同學的操作有無不恰當?shù)牡胤?，并友好地提出來。當操作的同學根據(jù)實驗結果畫出力的圖示時，同學們要積極思考：合力與分力的大小是什么關系，并形成自己的猜想結論。

點評：探究力的合成的平行四邊形定則，培養(yǎng)學生實驗探究的能力。

學生對于合力和分力的大小關系的猜想，教師應當充分尊重，而不要怕麻煩，要讓學生的實驗探索落到實處。教師在教學中會發(fā)現(xiàn)：學生的思維有時很睿智，教師時常會有驚喜的發(fā)現(xiàn)（為學生的聰明而高興）。

教師點評：學生的猜想是否正確，教師要給學生驗證的機會：讓學生進行分組實驗，測量三組數(shù)據(jù)，處理完后得出自己驗證的結論，即原來的猜想是否正確。讓學生自己選出各組的代表，把實驗的情況進行匯報，教師和學生一起進行歸納總結。最后得出求合力的方法一一平行四邊形定則。

在上述過程中教師要引導學生對各組的操作情況、數(shù)據(jù)處理、語言表述等進行評價和分析。

學生活動：根據(jù)學生自己的猜想，利用課桌上儀器進行實驗驗證，測量三組數(shù)據(jù)進行處理，看結果如何。（實驗過程中同學之間要團結協(xié)作，密切配合），各組的學生代表要在同學們面前陳述本組的實驗結論，和其他組的情況相比較，最后全班同學一起得出求合力的方法。

點評：驗證探究的結果是否正確。培養(yǎng)學生科學的思維方法——探究、驗證，以及嚴謹?shù)目茖W態(tài)度。

教師活動：教師提問：請同學們用比較準確而又簡捷的語言表述出平行四邊形定則。學生活動：積極思考并回答老師的問題。

點評：概括得出平行四邊形定則，培養(yǎng)學生抽象和概括的能力。

教師活動：教師提出如下問題：力F1＝45N，方問水平向右。F2＝60 N，方向豎直向上。求這兩個力的合力F的大小和方向。若F1和F2的方向相反（夾角為180°），求其合力的大小和方向；若F1和F2的方向相同（夾角為0°），情況又怎樣？

進一步引導學生思考：兩個力F1、F2、的合力F的大小和方向隨著F1、F2、的夾角變化而如何變化？

學生得出結論后，教師可出示多媒體課件演示： θ= 0°；0°<θ<90°；θ= 180°；90°<θ<180°；θ從0°到180°變化，合力F的大小變化。什么情況下合力最大？最大值為多大？什么情況下合力最??？最小值為多大？ 合力F是否總大于原來兩個力F1、F2、？

當F1、F2、相等時：θ= 0°；θ<60°；θ= 90°；θ=180°的情況。

學生活動：解答老師提出的問題、注意做題態(tài)度要嚴謹認真。

思考：兩個力F1、F2、的合力F的大小和方向隨著 F1、F2、的夾角變化而如何變化？合力F的大小在一個什么樣的范圍內變化？

認真觀察老師提供的課件內容，驗證自己得到的結論。

點評：尋找合力F的大小和分力F1、F2、間夾角的關系，培養(yǎng)學生應用知識的能力以及發(fā)散思維的能力。

教師活動：教師啟發(fā)學生思考：在上述問題中，即：F1＝45N，方問水平向右。F2＝60 N，方向豎直向上。求這兩個力的合力F的大小和方向。能否不用圖示法而用其它的方法求？如何求？

學生活動：學生思考后回答：可以?？梢杂弥苯侨切蔚倪吔顷P系求解。然后學生計算求出。

點評：方法擴展，培養(yǎng)學生解決問題的能力。

不論是多么重要的結論，教師都不要取代學生，一切的思維活動教師都要巧妙引導，讓學生得出。

教師活動：教師在學生初步知道求兩個力的合力的方法后進一步提出拓展問題：一般情況下物體都受到多個力作用，那么如何求這些力的合力？

學生活動：學生思考教師提出的問題，然后不難想到：可以用平行四邊形定則求出它們的合力：先求出任意兩個力的合力．再求出這個合力跟第三個力的合力，直到把所有的力都合成進去，最后得到的結果就是這些力的合力。

點評：由兩個力合成擴展到多個力合成，培養(yǎng)學生發(fā)散思維能力和創(chuàng)新能力。2.共點力 教師活動：教師讓學生自學共點力的概念，然后讓學生回答如下問題以檢驗其自學情況： 1.什么樣的力是共點力？

2.你認為在掌握共點力的概念時應注意些什么問題？

3.教師利用計算機網(wǎng)絡出示圖片：大吊車吊起物體；人擔水；舉重；比薩斜塔等。吊車吊起物體時鉤子受的力為共點力嗎？人擔水時擔子受到的力為共點力嗎？舉重運動員舉起的重物受到的力為共點力嗎？比薩斜塔受幾個力作用？它們是共點力嗎？

4.力的合成的平行四邊形定則有沒有適用條件？適用于什么情況？

學生活動：學生認真看書，掌握共點力的概念，并回答老師提出的問題，在回答過程中進一步加深對共點力的理解并搞清它們的適用條件――只適用于共點力。

點評：學生掌握共點力的概念，培養(yǎng)學生自學和分析能力。教師活動：教師出示課堂練習（見實例探究），學生先獨立完成（起自測作用），然后討論，有些問題可有多種解法，引導學生找出最佳解題方法。

學生活動：保質保量地完成課堂練習，自我評價本節(jié)課學習的情況。點評：在應用中加深對所學知識的理解，培養(yǎng)學生應用知識的能力。

三、課堂總結、點評

教師活動：讓學生概括總結本節(jié)的內容。請一個同學到黑板上總結，其他同學在筆記本上總結，然后請同學評價黑板上的小結內容。

學生活動：認真總結概括本節(jié)內容，并把自己這節(jié)課的體會寫下來、比較黑板上的小結和自己的小結，看誰的更好，好在什么地方。

點評：總結課堂內容，培養(yǎng)學生概括總結能力。

教師要放開，計學生自己總結所學內容，允許內容的順序不同，從而構建他們自己的知識框架。

第五篇：《力的合成》教案1

《力的合成》教案

一、教學目標

（一）知識與技能

1.理解合力、分力、力的合成、共點力的概念。2.掌握平行四邊形定則，會用平行四邊形定則求合力。

3.理解力的合成本質上是從作用效果相等的角度進行力的相互替代。

（二）過程與方法

1．通過學習合力和分力的概念，了解物理學常用的方法——等效替代法。

2．通過實驗探究方案的設計與實施，初步認識科學探究的意義和基本過程，并進行初步的探究。

3．學生在自主找規(guī)律的過程中體會到學習的樂趣．實驗結果在誤差范圍內是準確的。

（三）情感態(tài)度與價值觀

1．培養(yǎng)學生善于交流的合作精神，在交流合作中發(fā)展能力，并形成良好的學習習慣和學習方法。

2．通過力的等效替代，使學生領略跨學科知識結合的奇妙，同時領會科學探究中嚴謹、務實的精神和態(tài)度。

二、教學重點

1．合力與分力的關系。2．平行四邊形定則及應用。

三、教學難點

平行四邊形定則及應用。

四、教學準備

多媒體課件、學生分組實驗器材：木板、白紙、圖釘(若干)、橡皮筋、細繩套(兩根)、彈簧秤(兩只)、三角板、鉛筆。

五、教學過程

新課導入：

師：力的概念是什么？ 生：力是物體間的相互作用。

師：力的作用效果是什么？

生：力的作用效果是使物體運動狀態(tài)發(fā)生變化或使物體發(fā)生形變。新課講解：

一、力的合成

[演示實驗)讓學生把一桶水或一個重物從地面上想辦法放在桌面上。

師：(對一個大個同學提問)這位同學你的做法是什么？請具體操作一下。

生：我用一只手就可以把它提到桌面上。

師：(對瘦弱的女生提問)你們的做法是什么？

生：我們可以兩個人把它抬上來。

師：同學們仔細觀察會發(fā)現(xiàn)，一位力氣大的同學只用一只手一個力就可以把水桶從地面提到桌面上，兩個女同學用兩只手給水桶兩個力，同樣也把水桶從地面移動到桌面上，不同的同學用不同的方法達到了一個共同的目的．在提水桶這個事件上，這一個力產(chǎn)生的作用效果和兩個力的作用效果是相同的。生活中還有哪些例子可以說明同樣的問題？

生：(舉身邊的例子)狗拉雪橇在雪地上運動，打夯，抬重物和起重機相比較等等。

師：在這些例子中，一個力與幾個力產(chǎn)生了同樣的效果，可以用這一個力代替那幾個力，這一個力與那幾個力是什么關系？

生：這一個力是那幾個力的合力，那幾個力是這一個力的分力。

師：請同學們用自己的話總結什么叫合力。

生：當一個物體受到幾個力共同作用時，我們常?？梢郧蟪鲞@樣一個力，這個力的作用效果跟原來幾個力的作用效果相同，這個力就叫做那幾個力的合力。

師：原來的那幾個力叫做分力，你能用自己的話總結一下什么是力的合成嗎？

生:求幾個力合力的過程叫做力的合成。

師：那么幾個力的合力怎樣來求呢？下面我們設計一個實驗來探究一下求合力的方法。

實驗探究求合力的方法

師：怎樣求合力呢？我們先來看一個演示實驗．(用兩只彈簧秤成一定角度提起一個重物，分別讀一下兩只彈簧秤的讀數(shù)．然后用一只彈簧秤提起這個物體，看這時彈簧秤的讀數(shù))

師：看一下兩只彈簧秤的示數(shù)之和是不是等于一只彈簧秤的讀數(shù)。

生：(觀察實驗現(xiàn)象，讀取實驗數(shù)據(jù)并進行簡單處理)一只彈簧秤的讀數(shù)不等于兩只彈簧秤的讀數(shù)之和，而是比兩只彈簧秤讀數(shù)之和稍微小一些。

師：(微笑鼓勵)這位同學觀察得很仔細，按照算術法則，兩只彈簧秤的讀數(shù)之和應該等

于一只彈簧秤的讀數(shù)，可見力的合成并不是簡單地相加減．那么它們之間的關系到底是怎樣的呢？首先明確實驗的目的是什么。

生：探究求合力的方法。

師：實驗依據(jù)的原理是什么？(啟發(fā)合力的定義)

生：(學生齊聲回答)合力的作用效果與幾個力共同作用的效果相同。

師：下面我們根據(jù)提供的器材，同學們分小組討論，抓住合力和分力效果相同這一關鍵，設計實驗方案，選擇適當?shù)膬x器，把不需要的儀器放在一邊。(這里儀器的提供可以有一些干擾項，比如說放置小車和打點計時器，鍛煉學生選擇儀器的能力)

注意：啟發(fā)學生設計的關鍵是：兩個力共同作用的效果和一個力單獨作用效果相同，怎樣設計才能夠更容易控制兩種情況下力的作用效果相同。

師：在做實驗之前，讓一個小組的同學介紹他們的實驗器材的選擇和實驗方案的設計過程．

生：力的作用效果有兩種，一種是改變物體的運動狀態(tài)，一種是使物體發(fā)生形變．要探究一個力的作用效果和兩個力的作用效果相同，從這兩個方面人手都可以．，只是用力改變物體的運動狀態(tài)不如使物體發(fā)生形變容易控制，所以我們選擇的是用力改變物體的形變這種方法來探究合力和分力的關系；對于物體的選擇，我們選擇了容易發(fā)生形變的橡皮筋來進行．在一個力和兩個力共同作用下讓橡皮筋的形變量相同．我們組選擇的儀器是：方木板、白紙、彈簧秤(兩個)、橡皮筋(兩條)、細繩(兩條)、刻度尺(或三角板)、圖釘(若干，用來固定白紙)。

師：(同學鼓掌鼓勵)剛才這位同學代表他們組說得非常好，我們現(xiàn)在根據(jù)同學們自己選擇的器材來設計實驗方案．首先考慮實驗步驟怎樣進行．

師：(提示)在這個實驗中一個力與兩個力等效的標志是什么？

生1：橡皮筋伸長量相同。

生2：除了伸長量相同之外還應該伸長到同一個位置，因為力是矢量，既有大小又有方向。

師：剛才第二個同學補充得非常好，一定要考慮到力的矢量性．兩次實驗中橡皮筋應該伸長到同一個位置才能保證作用效果完全相同。

實驗步驟：(1)在桌上平放一個方木板，在方木板上鋪上一張白紙，用圖釘把白紙固定好。

(2)用圖釘把橡皮筋的一端固定在板上的A點(A點的位置應該靠近頂端中點)，在橡皮

筋的另外一端拴上兩條細繩，細繩的另外一端是繩套。

(3)用彈簧秤分別鉤住繩套，互成角度地拉橡皮筋，使橡皮筋伸長，結點達到某一位置O.(4)用鉛筆記下O的位置和兩條細繩的方向，分別讀出兩只彈簧秤的示數(shù)(在同一條件下)。

(5)用鉛筆和三角板在白紙上從O點沿著兩繩的方向畫直線，按照一定的標度作出兩個力F1和F2的圖。

(6)只用一只彈簧秤，通過細繩把橡皮筋的結點拉到相同的位置O點，讀出彈簧秤的示數(shù)，記下細繩的方向，按同一標度作出這個力F的圖示。

(7)探究這三個力的大小及方向的關系。

注意事項：①同一實驗中的兩只彈簧秤的選取方法是；將兩只彈簧秤勾好后對拉，若兩只彈簧秤在拉的過程中，讀數(shù)相同，則可選，若不同，應另換，直至相同為止，使用時彈簧秤與板面平行。

②在滿足合力不超過彈簧秤量程及橡皮條形變不超過彈性限度的條件下，應使拉力盡量大一些，以減小誤差。

③畫力的圖示時，應選定恰當?shù)臉硕?，盡量使圖畫得大一些，但也不要太大而畫出紙外．要嚴格按力的圖示要求和幾何作圖法作出合力。

④在同一次實驗中，橡皮條拉長的結點O位置一定要相同。

⑤由作圖法得到的F和實際測量得到的F’，不可能完全符合，但在誤差允許范圍內可認為F和F’符合。

[參考案例2]合力和分力的關系

實驗步驟：

(1)器材的選?。喝鐖D3—4—1所示的演示儀、彈簧秤、橡皮筋、細繩、鉤碼若干、印有間隔相等的同心圓的紙足量。

(2)用兩根細繩系著橡皮筋的一端，橡皮筋的另一端固定在儀器頂端的小釘上，調節(jié)器材上的兩個滑輪的距離，使之便于操作。

(3)分別在細繩下懸掛鉤碼若干，并把細繩置于滑輪上(注意使橡皮筋、細繩：在同一豎直平面上)．記錄兩繩上懸掛鉤碼的數(shù)量和兩繩與紙邊的交點C、D．如圖3—4—1所示。

(4)待橡皮筋伸長且穩(wěn)定后把印有同心圓的紙置于橡皮筋與細繩的后面，并使同心圓的圓心O和橡皮筋與細繩的結點重合，并用圖釘固定紙片。

(5)卸去鉤碼，直接用一個彈簧秤拉細繩(注意使橡皮筋、細繩、彈簧秤在同一豎直平面上)，使結點也伸長至圓心O處．記錄彈簧秤的讀數(shù)和繩與紙邊的交點J．如圖3—4—2所示。

(6)取下紙片，作射線OC、OD、OJ，并用力的圖示法作出三個力(力的比例線段以三個矢量的長度都不超出紙邊為宜)．如圖3—4—3所示。

(？)相鄰箭頭用虛線相連，構成一個由兩個三角形組成的四邊形。

(8)觀察這個四邊形的特點(若誤差不大，這個四邊形是平行四邊形，合力在其對角線上)。

(9)改變砝碼的數(shù)量，重復上述實驗．若有時間，也可改變兩滑輪的距離(即改變兩分力的夾角)重復上述實驗。

說明：本實驗中的同心圓紙是可以移動的，同心圓是為了最終得出力的大小關系而設計的，紙能移動是為了在實驗中方便找出圓心O的位置，縮短實驗的時間。

學生可能得出的結論：以表示兩個分力的線段為鄰邊作一個平行四邊形，則這個平行四邊形中表示兩分力的線段所夾的對角線表示合力的大小和方向。

建議：讓同學匯報實驗中得到的結論．結論不一定要與上面的結論一致，教師要讓學生有成就感．在下一節(jié)的學習中教師會直接給出結論。

師：下面我們進行分組實驗，實驗過程中大家可以有意識地控制一下兩個分力之間的夾角。

師：請同學們取下白紙，把實驗器材整理好，然后仔細分析三個力的圖示．大小有，沒有關

系，是不是合力大小等于兩個分力大小之和？

生：大小沒有絕對的關系，合力的大小并不等于兩個分力大小之和。

師：建議同學們把合力和分力的末端用虛線連接起來。

生1：虛線和原來的兩個分力構成了一個四邊形。

生2：好像是矩形(兩個力成90°角的同學)

生3：好像是菱形。

生4：(興奮地喊了起來)總結幾組同學的實驗結果，這個四邊形應該是平行四邊形。

師：(微笑)對，最為一般的結論是這兩條虛線和兩個分力組成的圖形是平行四邊形。

師：(繼續(xù)分析)合力與兩個分力處于平行四邊形的什么位置？

生：合力在平行四邊形的對角線上，兩個分力為平行四邊形的兩條鄰邊。

師：平行四邊形的對角線有兩條，合力在哪一條上？

生：兩個分力為鄰邊的之間的對角線上。

師：你能用自己的語言準確地描述合力與分力之間的關系嗎？

生：兩個力合成時，以表示這兩個力的線段為鄰邊，這兩個鄰邊之間的對角線就代表了合力的大小和方向。

師：(總結)這就是今天我們用自己設計的實驗探究出的結論，這個結論叫做平行四邊形定則．下面我們通過一個例題進一步加深對平行四邊形定則的理解。

例題：力F1＝45 N，方向水平向右，力F2＝60 N，方向豎直向上．求這兩個力合力的大小和方向。

師：請同學說一下自己的思路．

生：我是分這樣幾步進行的：

① 選擇標度，用1 cm代表15 N。② 用三角板作出兩個力的圖示。

③ 作出和兩個力大小相等的平行線，完成平行四邊形。④ 連接兩力之間的對角線，即表示合力。⑤ 用刻度尺量出對角線的長度。⑥ 通過比例關系求出合力的大小。

⑦用量角器量出合力與分力之間的夾角，得到合力的大小是？5 N，與45 N的力的夾角是53°。

師：如果改變兩個力之間的夾角，將兩個力之間的夾角改為60‘和120’，則合力分別是多大？

學生作圖求解，投影學生作圖。

生：當夾角是60°時，兩個力的合力是90N；當夾角是120°時，兩個力的合力是54N。

師：根據(jù)我們上面的計算，在兩個分力大小不變的情況下，改變兩個分力的夾角，合力怎樣變化？

生：合力隨夾角的變大而變小，隨夾角的變小而變大。

師：什么情況下合力最大，什么情況下合力最?。?/p>

生：當兩個分力之間的夾角為0°時兩個力的合力最大，最大值為二力之和；當兩個分力之間的夾角為180°兩個力的合力最小，最小值為二力之差。

師：可見合力的范圍在二力之和和二力之差之間．請同學們觀看動畫：在兩個分力夾角變化時合力大小的變化情況。

(學生觀看動畫．進一步體會合力的大小和分力夾角之間的關系，動畫最好用F1ash模擬，具有動感)

師：前面學習的都是兩個力的合成，如果是三個力或者三個以上的力的合成，應該怎樣進行處理？

生：我們可以先求出兩個力的合力，再求出這個合力跟第三個力的合力，直到把所有的力都合成進去，最后得到的結果就是這些力的合力。

二、共點力

師：同學們自學課本上有關共點力的知識，在閱讀的時候注意這樣幾個問題：

①什么樣的力是共點力？

②你認為掌握共點力概念時應該注意什么問題？

③力的合成的平行四邊形定則有沒有適用條件，如果有，適用條件是什么？

注：這一部分知識相對簡單，可以通過學生自學鍛煉學生的閱讀能力和自學能力。

生l：如果一個物體受到兩個或更多個力的作用，有些情況下這些力共同作用在同一個點上，或者雖然不是作用于同一個點上，但是他們的延長線交于一點，這樣的一組力叫做共點力。

生2：掌握共點力時，不僅要看這幾個力是不是作用于一個點，還要看它們的延長線是不是交于一個點。

生3：力的合成的平行四邊形定則只適用于共點力作用的情況。

[課堂訓練)

三個共點力，大小分別為11 N、6 N、14N，在同一平面內，各力間的夾角可變，求此三力的合力大小的范圍．

答案：0≤F≤31 N

解析：當三個力方向相同時，合力取最大值

Fmax＝11 N+6 N+14 N＝31 N

因11N和6N這兩個力的合力范圍是5N≤F12≤17N，其合力可以為14N，則當此14N的力恰與題給的第三個力(14N)方向相反且在一條直線上時，合力就為零．故題給的三個共點力的合力F大小為0≤F≤31 N。討論

求力解法：都用作圖法求解，而且所求合力相同。

幾種解法的不同點：求解順序不同。

1．求三個或三個以上共點力的合力時，可先求出任意兩個力的合力，再求出此合力跟第三個力的總合力，以此類推，直到求完為止。

2．求多個力的合力時，與求解順序無關。

[思考與討論]

兩個分力Fl與F2大小一定時，合力與它們的夾角"有什么關系？合力大小與兩個分力大小有什么關系？

[學生活動]自行設定幾和幾的大小．并用作圖法求出?＝0° 30°，90°，120°，180°時合力F的大小。

[教師]用合力與分力演示器演示分力F1和F2一定時，夾角?在0～180?°之間發(fā)生變化時，合力F的大小變化情況。

[師生共同總結]用投影片出示：

a．當?＝0°時，F(xiàn)=F1+F2，合力F與分力F1、F2同向。

b．當?＝180°時，F(xiàn)＝｜F1一F2｜，合力F與分力F1、F2中較大的力同向。

C.合力F的取值范圍，｜F1一F2｜≤F≤F1+F2。

d．夾角?越大，合力就越小。

e.合力可能大于某一分力，也可能小于某一分力。

[學生活動]閱讀課本最后一段。

[教師出示思考題]

1．既有大小又有方向的物理量叫矢量．矢量運算遵循平行四邊形定則。

2．只有大小沒有方向的物理量叫標量，標量運算遵循代數(shù)運算法則。

討論1．在保證力的作用效果相同的前提下，用一個力的作用代替幾個力的作用。這是一種什么方法？

2．作用在不同物體上的兩個力能否進行力的合成？ 3．合力是否一定大于分力？

4．合力是否一定等于分力的大小之和？

5．玩單杠時，為什么雙臂夾角越大越費力？

6．力的合成有哪些具體方法？

[教師點撥]

1．力的合成的本質就在于保證作用效果相同的前提下，用一個力的作用代替幾個力的作用，這個力就是那幾個力的“等效力”(合力)．這是一個等效方法。

2．作用在不同物體上的兩個力不能進行力的合成，因為它們只能對各自的物體產(chǎn)生力的效果，而不能產(chǎn)生共同的作用效果．因此不能用一個力的作用效果代替它們分別產(chǎn)生的作用效果．所以，把作用在不同物體上的力來合成是沒有意義的．只要作用在同一物體上的力，無論力的性質如何，都可以合成。

3．因為兩分力F1、F2的合力大小的取值范圍為F1+F2≥F≥｜F1—F2｜。所以合力可能大于每一個分力，也可能小于每一個分力，還可能大于一個分力而小于另一個分力。

4．力是矢量，其合成遵循平行四邊形定則．只有當兩分力同向時，合力大小才等于兩分力大小之和。

5．當合力一定時，兩分力隨夾角的增加而增大。所以玩單杠時，兩分力隨夾角的增大而增大，雙臂夾角越大，越費力。

6．進行共點力合成有以下方法：

①作圖法：要選取統(tǒng)一標度，嚴格作出力的圖示及平行四邊形，用統(tǒng)一標度去度量作出的平行四邊形的對角線，求出合力的大小，再量出對角線與某一分力的夾角，求出合力的方向。

②計算法：根據(jù)平行四邊形定則作出示意圖，然后利用解三角形的方法作出對角線，即為合力。