高中物理：新教材实验-研究共点力的合成

高中物理力的合成教案设计力的合成作为物理学学习中必不可少的方法之一，在力学里发挥着至关重要的作用。

在掌握力的合成的方法基础上，可以通过数学计算及推导求出合力的大小及方向，从而在实际生活中对其进行更好的应用。

接下来是小编为大家整理的高中物理力的合成教案设计，希望大家喜欢!高中物理力的合成教案设计一【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。

3．规范合理作图：在同一次实验中，画力的图示选定的标度 要相同，并且要恰当选定标度，使力的图示稍大一些。
预习完成后，请把你疑惑的问题记录在下面的表格中 问题1 问题2 问题3
要点一 实验原理及实验操作
[例1] 在“验证力的平行四边形定则”实验
中，需要将橡皮条的一端固定在水平木板
上的A点，另一端系上两根细绳，细绳的
另一端都有绳套。实验中需用两个弹簧测
力计分别钩住绳套，并互成角度地拉橡皮
条至某一确定的O点，如图3所示。
图3
(1)某同学认为在此过程中必须注意以下几点： A．两弹簧测力计的拉力必须等大 B．同一次实验过程中，O点的位置不允许变动 C．为了减小误差，两弹簧测力计的读数必须接近量程 其中正确的是__________。(填选项前的字母)
2．规范实验操作 (1)位置不变：在同一次实验中，将橡皮条拉长时结点的位 置一定要相同。 (2)角度合适：两个弹簧测力计所拉细绳套的夹角不宜太 小，也不宜太大，以60°～100°为宜。 (3)在不超出弹簧测力计量程及在橡皮条弹性限度内的前提 下，测量数据应尽量大一些。 (4)细绳套应适当长一些，便于确定力的方向。不要直接沿 细绳套方向画直线，应在细绳套两端画个投影点，去掉细 绳套后，连直线确定力的方向。
(2)上述实验中所说的合力与两个分力具有相同的效果，是 指下列说法中的__________。 A．弹簧测力计的弹簧被拉长 B．固定橡皮条的图钉受拉力产生形变 C．绳套受拉力产生形变 D．使橡皮条在同一方向上伸长同一长度
解析 (1)两弹簧测力计的弹力大小要适中，但不一定大小 相同，也不一定必须接近弹簧测力计的量程，选项A、C错 误；只有将绳套与橡皮条的结点每次都拉至O点，橡皮条 才沿同一方向产生相同的形变，弹簧测力计的拉力才产生 相同的效果，选项B正确。 (2)该实验中所说的合力与两个分力具有相同的效果，是指 合力与两个分力分别拉橡皮条时，使橡皮条在同一方向上 伸长同一长度，选项D正确。 答案 (1)B (2)D

DIS实验研究加速度与力和质量的关系 实验器材： DIS（位移传感器，数据采集器，计算机等），带滑轮的轨道，小车， 钩码，小车配种片，电子天平等。
研究加速度与力、质量的关系
实验步骤： ①用天平测小车的质量。 ②测钩码的重力（作为对小车的拉力） ③在轨道上放置小车并安装传感器，连接电路，将细线连接小车，跨过滑轮系住小钩码，释放小车测 定加速度。 ④将上述测得的数据记录在表格中。 ⑤保持小车质量不变，改变钩码的大小重复实验。 ⑥处理实验数据（包括在图1中画图像），归纳得出结论。 ⑦保持钩码质量不变，改变小车质量（加配重片）重复实验。 ⑧处理数据，在图2中画出a—m图像，并在图2中通过新设置变量，使图像成为一条直线，归纳得出 结论。
②a-F图像过原点时，表明平衡摩擦力合适，如图①；图像与a轴截距为正数时，表明F＝0时，小车 就有加速度a＝a0，即长木板的倾角过大，如图②；图像与水平轴相交时，表明小车加上拉力F＝F0时， 其加速度a＝0，即长木板的倾角过小或没有平衡摩擦力，如图③。
③a-1/M图像过原点时，表明平衡摩擦力合适，如图①；图像与a轴截距为正数时，表明1/M＝0、 M→∞时，小车还有加速度a＝a0，即长木板的倾角过大，如图②；图像与水平轴相交时，表明小车 加上拉力F时，其加速度a＝0，即长木板的倾角过小或没有平衡摩擦力，如图③。
油膜法测分子直径
油膜法测分子直径
DIS研究一定质量的气体的等温变化
DIS描绘电场等势线
DIS描绘电场等势线
DIS测定电源电动势和内阻
DIS研究通电螺线管的磁感应强度
DIS研究通电螺线管的磁感应强度
测定直流电动机效率
测定直流电动机效率
研究感应电流产生的条件
研究磁通量变化时电流方向
研究加速度与力、质量的关系

第4节力的合成和分解第1课时力的合成和分解学习目标要求核心素养和关键能力1.通过实际生活实例，体会等效替代的物理思想。

2.通过实验探究，得出力的合成与分解遵从的规律——平行四边形定则。

3.会用作图法和直角三角形的知识解决共点力的合成与分解问题。

4.运用力的合成与分解知识分析日常生活中的相关问题，培养将物理知识应用于生活和生产实践的意识。

1.核心素养(1)合力与分力、力的合成与分解的概念的理解。

(2)等效替代的思想方法。

(3)平行四边形定则的应用。

2.关键能力用几何法解决力的合成与分解问题的能力。

知识点一合力和分力如图所示，一个成年人或两个孩子均能提起同一桶水，那么该成年人用的力与两个孩子用的力的作用效果是否相同？二者能否等效替代？提示作用效果相同，两种情况下力的作用效果均是把同一桶水提起来，能够等效替代。

❶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。

❷合力与分力：假设一个力单独作用的效果跟某几个力共同作用的效果相同，这个力就叫作那几个力的合力。

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。

❸合力与分力的关系合力与分力之间是一种等效替代的关系，合力作用的效果与分力共同作用的效果相同。

合力与分力的三个特性【例1】(多选)关于F1、F2及它们的合力F，下列说法中正确的是()A.合力F一定与F1、F2共同作用产生的效果相同B.两力F1、F2一定是同种性质的力C.两力F1、F2一定是同一个物体受到的力D.两力F1、F2与F是物体同时受到的三个力答案AC解析只有同一个物体受到的力才能合成，分别作用在不同物体上的力不能合成。

合力F是对力F1、F2的等效替代，两力可以是不同性质的力，分析物体的受力时，合力与分力不能同时存在。

所以选项A、C正确。

【训练1】(多选)下列关于几个力与其合力的说法中，正确的是()A.合力的作用效果跟原来几个力共同作用产生的效果相同B.合力与原来那几个力同时作用在物体上C.合力的作用可以替代原来那几个力的作用D.不同性质的力不可以合成答案AC解析由合力和分力的关系可知，选项A正确；合力和分力是等效替代关系，它们不能同时作用在物体上，选项B错误，C正确；力能否合成与力的性质无关，选项D错误。