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3.4 《力的合成和分解》教学设计一、教材分析学生在初中已经接触过求沿同一直线作用的两个力的合力的方法，在第一章也初步接触过位移的矢量合成，本节的内容进一步介绍矢量运算的普遍法则——平行四边形定则。
教科书首先结合提水桶、吊灯悬吊在天花板上等实例，根据等效思想提出合力与分力的概念；然后提出力的合成和分解的探究问题，并设计实验进行探究，得出力的合成和分解所遵从的法则——平行四边形定则；最后，从物理量运算的角度，提升对矢量和标量的认识。
二、学情分析对于本章来说，把牛顿第三定律由原来在牛顿运动定律之后，提前放入本章，这就为解答共点力平衡问题的受力分析奠定了必要的知识基础。
为此，本章在重力、弹力、摩擦力的后面，增加“牛顿第三定律”一节课文，并在该节课文中，专门设立了一个“物体受力的初步分析”小标题，为分析“共点力的平衡”问题设下伏笔。
在这一节中，把力的合成和分解设计为一节课，其教学目标很明确，只要求学生会用等效替换的方法根据平行四边形定则进行力的合成和分解的运算，并不要求学生解答具体实际情境中的受力问题，而把这些问题放在“共点力的平衡”中去解决，这有利于帮助教师理解和规范力的合成和分解的教学目标。
三、教学建议平行四边形定则是本节的重点和难点。
这个定则是矢量运算普遍遵从的法则，对后续学习具有重要影响，因此本节内容是整个高中物理的重要内容，是物理知识体系中有方法、可迁移、应用广泛的内容，因此平行四边形定则是学习的重点。
矢量运算的法则完全不同于算术运算法则，从思维方式上看对学生来说具有较大的跨度，因此平行四边形定则是学生学习的难点。
四、教学目标和教学重难点1、教学目标(1)、知道合力与分力的概念，体会等效替换的思想。
(2)、通过实验探究，得出力的合成和分解遵从的法则——平行四边形定则。
(3)、会利用作图和三角函数知识求解合力或者分力。
(4)、知道矢量相加遵从平行四边形定则，标量相加遵从算术法则。
能区别矢量和标量。
第4节力的合成和分解导学案【学习目标】1.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。
2.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。
3.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。
【学习重难点】1.合力与分力的关系（重点）2.平行四边形定则及应用（重点）3.实验探究方案的设计与实验（重点难点）【知识回顾】一、作用力和反作用力1.两个物体之间的作用总是相互的。
2.一个物体对另一个物体施加了力，后一物体一定同时对前一物体也施加了力，即同时存在着施力物体和受力物体。
3.物体间相互作用的这一对力，通常叫做作用力和反作用力。
二、牛顿第三定律1.内容：两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等，方向相反，作用在一条直线上。
2.对牛顿第三定律的进一步理解(1)作用力和反作用力的三个特征：①等值；①反向；①共线。
(2)作用力和反作用力的四个性质：①异体性；①同时性；①相互性；①同质性。
三、物体受力的初步分析1.分析受力的两条思路(1)根据物体运动状态的变化来分析和判断其受力情况；(2)根据各种力的特点，从相互作用的角度来分析物体受力。
2.受力分析的基本步骤明确研究对象按顺序找力已知力必须是接触力画性质力，不画效果力【自主预习】一、合力和分力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。
2.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。
二、力的合成和分解1.力的合成(1)定义：求几个力的合力的过程。
(2)合成规律：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表示合力的大小和方向，这个规律叫作平行四边形定则。
(3)多个力的合成：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，直到将所有的力都合成进去。
力的合成和分解一、教学目标1.物理观念知道什么是分力、合力、力的合成、力的分解等概念2.科学思维学会观察和分析生活中有关物理知识的实例与实验现象，具有初步的观察能力、分析概括能力。
3.科学探究通过实践和探究，让学生感觉科学就在身边。
培养学生对科学的求知欲，乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理的精神，树立正确的世界观和唯物主义观。
4.科学态度与责任培养学生观察思考，勇于发现乐于探究的学习习惯，以及应用物理知识解决实际问题的能力。
二、教学重难点教学重点：通过实例理解合力、分力、力的合成概念。
教学难点：通过实验探究“互成角度的两个力的合成”所遵循的平行“四边形定则”.三、教学分析本章是高中力学的基础，等效思想、平行四边形定则既是这一章的重点，又是难点。
矢量的运算法则，是矢量概念的核心内容，又是学习物理学的基础，同时平行四边形定则的验证过程，对培养学生严谨的科学态度和科学思维方法也有很重要的作用。
而在力学中，力的分解又是分析解决力问题的基本方法。
如何学好力的分解知识，正确掌握力的分解方法，对于刚进入高一的绝大部分学生都是有一定困难的。
困难的原因：一是不知一个力如何进行分解；二是不清楚分解后的分力与合力究竟是什么关系。
因此，教师在教学中要处理好这两个问题，引导学生从一开始就正确掌握力的分解方法.四、教学过程教学环节教师活动设计意图新课导入[创设教学情境，引入课题]通常物体都会受到多个力的作用，许多情况下这些力的作用可以与某个力作用产生同样的效果。
讲解图片内容：一位学生对汽车施加的力F和两个学生对汽车施加的力F1,F2，产生的作用效果相同用生动形象的画面激活学生的思维，培养学生学习的兴趣。
观察、思考回答问题用贴近学生实际的生活中的例子来引出课题，较快集中学生的注意力，使得新课的引入较为顺利课内探究教师适时提出问题[概念引出]1、共点力的概念2、合力和分力的概念3、合力和分力的关系4、力的合成的概念让学生用2分钟时间自学，回答问题检验自学情况。
高一物理必修1
第三章相互作用
第四节力的合成
课型：新授课
教学目标：
1.能从力作用的等效性来理解合力和分力的概念，初步体会等效替代的物理思想。
和探究求合力的方法——力的平行四边形定则，并知道它是矢量运算的普遍规则。
2.会用作图法和直角三角形的知识求共点力的合力，并且知道合力的大小和分力夹角的关系。
3.能应用力的合成知识分析日常生活中的有关问题，有将物理知识应用于生活和生产实践的意识。
教学重点：
求合力的方法和合力的计算。
教学难点：
等效替代的物理思想。
教学过程：
一、导入新课，板书课题
同学们，我们经常看到一个力的作用效果与两个力或者是多个力作用效果相同，在力学中我们对这个现象称之为力的合成与分解。
这节我们先来学习力的合成。
二、出示目标、自学指导
1、学习目标
1.理解合力和分力的概念，初步体会等效替代的物理思想。
2.熟练掌握求合力的方法——力的平行四边形定则。
会用作图法和直角三角形的知识求共点力的合力。
3.清楚合力的大小和分力夹角的关系。
2、自学指导。
①阅读课本61页力的合成第一段内容，知道什么是合力，什么是分力，并理解它们的概念。
②阅读课本62页力的合成部分，什么是力的合成？通过思考与讨论，尝试简单推测合力和分力的大小关系。
阅读试验——探究求合力的方法，总结出力的合成所遵循的运算法则——平行四边形定则。
③看课本63页例题，学会如何使用平行四边形定则求合力。
④阅读课本63页共点力部分，理解什么是共点力，明确力的合成的平行四边形定则，只适用于共点力。
三、尝试自学、独立思考。
1、学生认真读书、独立思考、解决问题，找出自己疑难问题并作出标记。
2、提问检测：
让学生回答自学指导中的问题，纠错，更正。
四、反馈质疑，精讲点拨
①当一个物体受到几个力的共同作用时，我们常常可以求出这样一个力，这个力产生的效果跟原来的几个力的共同效果相同，这个力就叫做那几个力的合力，原来的几个力叫做分力。
②求几个力的合力的过程叫做力的合成。
两个力合成时，以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，这个法则叫做平行四边形定则。
③作图求解两个分力的合力：选择标度→画共起点的两个分力→以这两个力的线段为邻边作平行四边形→两个邻边之间的对角线就代表合力的大小和方向。
④如果一个物体受到两个或更多力的作用，有些情况下这些力共同作用在同一点上，或者虽不作用在同一点上，但他们的延长线交于一点，这样的一组力叫做共点力。
书面检测：
第二层级主题1.2.3
⑤主题1
(1)F 的作用效果与水桶的重力平衡，F 1、F 2共同作用的效果也与水桶的重力
平衡。
从这个角度来说,F 与F 1、F 2是一种等效关系，可以等效替换。
(2)第一次测量时弹簧秤的示数并不等于第二次测量时两弹簧秤示数之和,即合力和分力在效果上是等效的，但合力大小并不一定等于两分力的大小之和。
⑥主题2
(1)实验中，两次将弹簧的结点拉到同一位置O 处，即两次使橡皮筋的形变情况相同，我们就认为F 1、F 2与合力F 的作用效果是相同的。
(2)实验中要记录的数据有:O 点的位置、弹簧测力计每次的示数、对应细绳的方向。
要想把力直观形象地表示出来需要作出三个力的图示。
(3)作图如图乙所示,用虚线把合力F 的箭头分别
与两个分力F1、F2的箭头连接后，可以看出两个分力
F1、F2的图示与虚线组成的四边形接近平行四边形，
而合力F 的图示刚好就是这个平行四边形的一条对角
线,其他同学的实验虽然力的大小、方向都不同，但作
图结果在误差允许的范围内都组成了一个平行四边
形。
可以得出结论:两个力合成时,以两个力的图示为
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。
⑦主题3
(1)相互垂直的两个力(︒=90α)的合成：2221F F F +=合,合F 与F 的夹角正切值1
2tan F F =β，如图乙所示。
(2)两个大小相等的力的合成：平行四边形为菱形，利用其对角线互相垂直平分的特点可解得2cos 2αF F =合，合F 与每一个分力的夹角为2
α，如图丙所示，若︒=120α，则F F F =︒=2
120cos 2合，即合力大小等于分力大小。
(3)双臂平行时省力。
根据平行四边形定则可知，合力一定(与人的重力大小相等,方向相反)时,两臂分力的大小随双臂间夹角的增大而增大，当双臂平行时,夹角最小，两臂用力最小。
合力大小范围：2121F F F F F +≤≤-合,最小值为零。
合力可以大于等于分力中的任何一个力，也可以小于两分力中任何一个力。
三个力求合力，一般先求其中两个力的合力，再将这个合力和第三个力进行合成，得到最终的合力。
常用方法：公式法、正交分解法等。
五、课堂总结，延伸升华
合力分力概念：当一个物体受到几个力的共同作用时，我们常常可以求出这样一个力，这个力产生的效果跟原来的几个力的共同效果相同，这个力就叫做那几个力的合力，原来的几个力叫做分力。
力的合成：求几个力的合力的过程叫做力的合成。
平行四边形定则：两个力合成时，以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，这个法则叫做平行四边形定则。
作图求解两个分力的合力：选择标度→画共起点的两个分力→以这两个力的线段为邻边作平行四边形→两个邻边之间的对角线就代表合力的大小和方向。
共点力：如果一个物体受到两个或更多力的作用，有些情况下这些力共同作用在同一点上，或者虽不作用在同一点上，但他们的延长线交于一点，这样的一组力叫做共点力。
六、知识整理，当堂记忆
合力分力概念：当一个物体受到几个力的共同作用时，我们常常可以求出这样一个力，这个力产生的效果跟原来的几个力的共同效果相同，这个力就叫做那几个力的合力，原来的几个力叫做分力。
力的合成：求几个力的合力的过程叫做力的合成。
平行四边形定则：两个力合成时，以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，这个法则叫做平行四边形定则。
作图求解两个分力的合力：选择标度→画共起点的两个分力→以这两个力的线段为邻边作平行四边形→两个邻边之间的对角线就代表合力的大小和方向。
共点力：如果一个物体受到两个或更多力的作用，有些情况下这些力共同作用在同一点上，或者虽不作用在同一点上，但他们的延长线交于一点，这样的一组力叫做共点力。
七、板书设计。
3.4 力的合成
1.合力分力概念：
2.力的合成：
平行四边形定则：
3.作图求解两个分力的合力：
4.共点力：
八、当堂训练，分层优化。
课本64页1-4
第三层级技能应用与拓展 1-4题
前二十名同学加做技能应用与拓展拓展一。
