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1、力的合成和分解教学设计课题力的合成和分解单元3学科物理年级高一学习目标Mq一、知识与技能1 .理解合力、分力、力的合成、共点力的概念。2 .理解合力与分力的等效性。3 .掌握平行四边形定则的内容.会用它求两个分力的合力。4 .通过平行四边形定则进一步理解合力与分力的大小关系。5 .理解分力的概念，知道分解是合成的逆运算。6 .会用平行四边形定则进行作图并计算。7 .掌握根据力的效果进行分解的方法二.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)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。三.情感态度与价值观：(1)在探究求合力的实验过程中，培养学
2、生产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。.1t5刀P力刀UJ天示。2传1.1.1.一平行四边形定则的探究过程。3.平行四边形定则的应用U件做步和到牛曷求知的相傩卷娥TAImX/dVIUJ人SftxKd4mqAAr:知防:壬主力。土:壬/冶在有囱日立二；田m力图用在他而卜茁!小车科到叩个力的件j/kd1.UK用，你能判断它将向哪个方向运动吗？教师总结：用一个力的单独作用替代以上四个力的共同作用，而效果不变，上述问题就迎刃而解了。这就是我们要讲的力的合成。出示动画：小车受四个力的作用和一个力的作用时的运动。学生思考讨论创设情境，从而引出“等效替代”的思想
3、，为引出力的合成做铺垫讲授新课一、共点力的合成1、共点力：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一点，这几个力叫作共点力。5F1.71.八2、合力和分力看下面图片说一说你观察到了什么？由此可得出什么结论？水桶所受拉力示意图吊灯所受拉力示意教师总结：两个小孩分别用力FF2共同提着一桶水和一个大人单独用力F提着这桶水，都能产生让水桶保持静止的效果。用拉力为F的一根线悬挂吊灯和用拉力分别为FnF?两根线悬挂吊灯都能产生使吊灯保持静止的效果。结论：由于F产生的效果和FF2产生的效果相同，所以F是F1.,F2的合力，F,和F2是F的分九(1)合力：假设一个力单独作用的效果跟某几个为共同作
4、用的效果相同，这个力就叫作那几个力的合力。出示图片：一个大人和两个小孩提水(2)分力：假设几个力共同作用的效果跟某个力单独作用的效果相同，这几个力就叫作那个力的分力。二、力的合成观察图片学生观察图片思考讨论帮助学生理解共点力的概念锻炼学生的合作交流能力以及总结能力为理解合力和分力打下基础1、力的合成：在物理学中，我们把求几个力的合力的过程叫作力的合成；2、同一直线二力合成出示动画：同一直线二力合成教师总结：-B/同一方向：FF二个后FJS反方向；FF=F1.-F2思考：互成角度的两个共点力，如何得到合力的大小和方向呢？互成角度的两个共点力还是简单的加减屿?有没有什么可遵守的规律吗？实验:探究两
5、个互成角度的力的合成规律1、实验目的探究分力与合力的关系，寻找求合力的方法。2、实验原理合力的作用效果与几个分力共同作用的效果相同。3、实验器材方木块、白纸、弹簧称(两个)、橡皮条、细绳、三角板、刻度尺、图钉4、实验步骤(1)在桌面上固定一个贴有白纸的方木板，用图钉把橡皮筋的一端固定在板上靠近顶端中点的A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。学生观看动画同一直线二力合成学生掌握实验目的、实验原理、实验器材、实验步骤，并1.进行实验操作-)最后在老师的指导下得出实验结论学生在初中时就已有知识基础，对于同一直线上两个力的合成进行巩固让学生敢于参与实验，乐于探索，培养学生应用知?
6、解决问题的能Jo培养学生共同协作、相互交流的品质和动手操作能力。出示图片(2)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。出示图片(3)用铅笔从O点沿着两绳的方向画直线，作出两个力F1.和F2的图示。(4)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，作出这个力F的图示。研究这三个力的大小及方向的关系.出示图片实验注意事项：弹簧秤使用前要先调零；弹簧秤拉长方向和所测拉力方向应保持与木板平行；弹簧、指针、拉杆都不要与刻度板和刻度板末端的限位卡发生磨擦。出示：力的合成的平行四边形定则视频5、实验结论两个力的合成教师总结：
7、实驹表明，在两个力合成时，以表示这两个力的有向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。这个规律叫作平行四边形定则。注意:作图要准确，两个分力F2和合力F要画成实线并标有箭头，平行四边形的另外两条平行线必须画成虚线。思考与讨论1：观察下面不同角度下F2合力，由此可得出什么结论？由此可推断合力什么学生阅读理解W行四边形定则则握力的合成定平时候最大,什么时候最小?合力的范围如何？、JX、i教师总结：互成角度的二个共点力如果保持大小不变，它们的合力将随夹角的增大而减小；合力有可能大于或小于或等于任何一个分力。F;F2同向合力最大，反向合力最小。力大小范围IFfFF1+F2
8、思考讨论2:如果两个以上的共点力作用在一个物体上，怎样应用平行四边形定则求出它们的合力？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。三、力的分解1、力的分解：在物理学中，我们把求一个力的分力的过程叫作力的分解。思考讨论1：如果上述实验中，先只用一只弹簧秤，然后再用两只弹簧秤通过细绳把橡皮筋的结点拉到相同的位置O,你能得到什么结论？由于各个力的数据都没有改变，因此，力的分解也遵从平行四边形定则。思考讨论2:如果没有限制，同一个力F可以分解为多少对分力？学生观察下面不同角度下F、F合力，I2回答问题学生记忆理解鼻学生思考讨论吊学
9、生阅读课文回答问题锻炼学生的观察总结能力。置握力的合成的特点支炼学生的逻辑思维能力锻炼学生的自主学习能力学生思考论锻炼学生的逻辑思维能力若没有限制，同一个力可以分解为无数对大小、方向不同的分力。2、力的分解方法按作用效果(1)物体受到斜向上拉力F的分解F的作用效果：水平向右拉物体；竖直向上提物体。物体受到斜向上拉力F的分解，学生动手画出力的分解(2)斜面上物体重力的分解重力G的作用效果：使物体沿斜面向下滑；使物体垂直向下压紧斜面典型例题掌握力的分解方法：按作用效果斜面上物体重力的分解学生动手画出力的【例题I】某物体受到一个大小为32N的力，：解方向水平向右，还受到另一个大小为44N的力，方向竖
10、直向上。求出这两个力的合力的大小和方向。解法1：通过作图求解解：选择某一标度，例如用1Cm长的线段表示ION的力。根据题意，作出二力合成的平行四边形。学生通过作图,固力的平行四FIKfIIF.求解合力的大小边形定则O1.表示F1.的有向线段长cm,表示F2的有向线段长cm。用刻度尺测量后得知，表示合力F的对角线长为cm,则F=CmX1.ONcm=N用量角器测得合力F与力F1的夹角为54：初的丸为N,方向与力F1.的夹角为5非解法2:计算法F=F1j+F?=32a-t-44aN=54.4Ntan=看=1,3T5=54。i321r学生利用计算法求合力拓展学生的思维能力VION一.一合力的大小为N,
11、一万向与刀F1.的夹角为5转【例题2】如右图所示，光滑斜面上的物体的重力分解为FF2两个力，下列说法正确的是()A.F1.是斜面作用在物体上使物体下滑的力，F2是物体对斜面的压力I;B.物体受到重力mg、N.FpF2四个力的作用；C.物体只受到重力mg和斜面支持力N的作用；D.N,FpF2三个力的作用效果与mg、N两个力的作用效果相同。答案：CD学生练习巩固力的分解知识四、矢量和标量1、力的合成，按平行四边形定则来确定合力的大小和方向。2、位移合成时也遵从平行四边形定则。一个人从A走到B,发生的位移是AB,又从B走到C,发生的位移是BCo在整个运动过程中，这个人的位移是AC,Ae是合位移。3、
12、矢量既有大小又有方向,相加时遵从平行四边形定则的物理量叫作矢量。4、标量只有大小，没有方向，相加时遵从算术法则的物理量叫作标量。除了力和位移以外，速度、加速度都是矢量。在我们学过的物理量中，质量、路程、功、电流等都是标量。课堂练习1、有两个力，一个是ION,一个是2N,这两个力的合力的最大值是最小值是它们的合力范围答案：12、8、8F122、已知两个相互垂直的力的合力为50N,其中一个力的大小为40N,则另一个力的大小为()A.10NB.20NC.30ND.40N答案：C学生阅读课文:说出矢量和标学生练习天量相加遵从平行四边形定则巩固所学知识3、关于力的分解，下列叙述中正确的是（）A. 8N的
13、力可以分解为两个8N的分力B. 8Nffi力可以分解为两个3N的分力C. 8汹力可以分解为13N和4N的两个分力D. 8理力可以分解为16N和7N的两个分力答案：A4、如图所示，一个重60N的物体置于光滑的水平面上，当用一个F=20N的力竖直向上拉物体时，物体所受的合力为（）A. ONB. 40N,方向竖直向下C. 40N,方向竖直向上D.80N,方向竖直向上答案：A拓展提高1、两个共点力F1.、F2、的合力为F,下列说法中正确的是（）A、合力F一定大于任一个分力B、合力的大小既可能等于F1.,也可能等于F2C、合力F有可能小于任一个分力D、合力F的大小随F1.、F2、间的夹角增大而减小答案：
14、BCD2下列说法中正确的是（）A.两个力的合力一定大于这两个力中的任意一个力B.两个力都增大，则其合力也增大C.物体受到三个大小均为ION的力，不可能处于匀速直线运动状态D.分解一个力可以有无数个分解方法，但每一个分解方法都遵守平行四边形定则，因此分解力要按力的作用效果来进行分解答案：D课堂小结1、力的合成符合平行四边形定则合力大小范围IFf1.FF,f2(2)合力有可能大于或小于或等于任何一个分力。(3)互成角度的二个共点力如果保持大小不变，它们的合力将随夹角的增大而减小；2、力的分解符合平行四边形定则力的分解方法一按作用效果3、矢量既有大小又有方向，相加时遵从平行四边形定则的物理量叫作矢量。4、标量只有大小，没有方向，相加时遵从算术法则的物理量叫作标量。梳理自己本节，所学知识进行交流艮据学生表述，查漏补缺，并有针对性地进行讲解补
