力的等效和替代

高一物理专题训练 力的等效和替代1、 力的示意图：用一带箭头的线段表示力。

箭头指向表示力的方向，箭头（或箭尾）表示力的作用点。

2、 力的图示：用线段的长度表示力的大小，箭头指向表示力的方向，箭尾（或箭头）表示力的作用点。

3、 力的等效和代替：如果一个力的作用效果与其他几个力共同作用的效果相同，那么这一个力与其他力就是等效的；从力的效果上看，这个力就可以代替其他几个力，反过来，也可以用其他几个力代替这一个力。

4、 合力和分力：一个力（F ），如果它产生的效果跟两个力（1F 、2F ）共同作用产生的效果相同，这个力（F ）就叫做那两个（1F 、2F ）的合力，这两个力（1F 、2F ）就叫做一个力（F ）的两个分力。

5、 平行四边形定则：如果用表示两个共点力1F 和2F 的线段为两邻边作一个平行四边形，则其合力F 的大小和方向就可以用这两个邻边所夹的对角线来表示，这就是力的平行四边形定则。

6、 合力的计算：①、力的合成：已知分力求合力的过程叫做力的合成，力的合成遵循平行四边形法则。

②、计算合力的两种方法：作图法和计算法。

例1、如图所示，一物体A受到一个大小为10N 的拉力作用，该拉力方向与水平方向成30°角斜向上，画出这个拉力的图示。

例2、物体A 对物体B 的压力是20N ，如图所示，试画出这个力的图示。

例3、将两个力1F 和2F 合成为一个力F ，则下列说法正确的是（ ）A 、F 是物体实际受到的力B 、物体同时受到1F 、2F 和F 的作用C 、1F 和2F 可用F 等效代替D 、1F 、2F 是物体实际受到的力例4、两个共点力1F 和2F ，其合力为F ，则（ ）A 、合力一定大于分力B 、合力有可能小于任何一分力C 、分力1F 增大，而2F 不变，且他们夹角不变时，合力F 一定增大D 、当两个分力大小不变时，增大分力的夹角，则合力一定减小例5、力1F =4N ，方向向东，力2F =3N ，方向向北，求这两个力的合力的大小和方向。

高中物理33《力的等效和替代》教案教学目标：1.理解力的等效原理和替代原理的基本概念；2.能够利用力的等效和替代原理解决实际问题；3.培养学生的观察力、分析能力和解决问题的能力。

教学重难点：1.力的等效和替代原理的概念和应用；2.能够应用力的等效和替代原理解决实际物理问题。

教学准备：1.教材：高中物理教材；2.课件：力的等效和替代的相关图示和例题。

教学过程：一、导入（5分钟）教师简单介绍力的等效和替代的概念，并举一个简单的例子，引导学生思考力的等效和替代在生活中的应用。

二、讲解力的等效和替代的概念（15分钟）1.分别讲解力的等效和替代的概念，强调它们在物理学中的重要性；2.通过图示和实际场景，帮助学生理解力的等效和替代的原理。

三、力的等效实验（15分钟）1.示范一个力的等效实验，让学生观察并记录实验现象；2.引导学生总结实验结果，并得出力的等效原理。

四、力的等效问题解决（20分钟）1.分别给学生提供几个力的等效问题，让学生运用力的等效原理解决问题；2.鼓励学生互相合作，讨论解决方法，并展示解题过程。

五、力的替代原理（10分钟）1.讲解力的替代原理的概念和应用；2.通过图示和实际场景，帮助学生理解力的替代原理。

六、力的替代实验（15分钟）1.示范一个力的替代实验，让学生观察并记录实验现象；2.引导学生总结实验结果，并得出力的替代原理。

七、力的替代问题解决（20分钟）1.分别给学生提供几个力的替代问题，让学生运用力的替代原理解决问题；2.鼓励学生互相合作，讨论解决方法，并展示解题过程。

八、总结与反思（10分钟）1.教师对本节课的内容进行总结，并与学生一起回顾重点和难点；2.让学生回答提出的问题，检查他们对本节课知识的掌握情况；3.学生随堂小结，反思本节课所学内容。

教学延伸：如果时间充裕，可以通过更多案例和实践，进一步巩固学生对力的等效和替代的理解。

还可以组织学生进行一些力的等效和替代的实验，提高学生的实验能力和科学素养。

第三节力的等效和替代一、共点力1．影响力的作用效果的因素有：力的大小、方向和作用点。

物理学中称之为力的三要素。

2．如果几个力都作用在物体的同一点上，或者几个力的作用线相交于同一点，这几个力就称为共点力。

二、力的等效和替代1．如果一个力的作用效果与另外几个力的共同作用效果相同，那么这个力与另外几个力等效或可以相互替代，这个力称为另外几个力的合力，另外几个力称为这个力的分力。

从作用效果相同这一观点出发，根据具体情况进行力的替代，称为力的合成与分解。

2．求几个力的合力的过程或方法，叫做力的合成。

求一个力的分力的过程或方法，叫做力的分解。

三、寻找等效力 利用力的形变效果相同寻找等效力，得出的合力与分力的关系是：合力可以用以两个分力为邻边所作平行四边形的两个邻边之间的对角线表示，即对角线表示合力的大小和方向。

1.力的三要素：力的大小、方向和作用点。

2．如果几个力都作用在物体的同一点上，或者几个力的作用线相交于同一点，这几个力就称为共点力。

3．从作用效果相同这一观点出发，根据具体情况进行力的替代，称为力的合成与分解。

1．自主思考——判一判(1)共点力一定作用于物体上的同一点。

(×)(2)共点力一定作用于同一物体上。

(√)(3)合力与分力同时作用在物体上。

(×)(4)合力就是物体实际受到的几个力的和。

(×)(5)合力的作用效果与分力共同作用的效果相同，它们等效。

(√)2．合作探究——议一议(1)一个成年人或两个孩子均能提起同一桶水，那么该成年人用的作用力与两个孩子用的力效果是否相同？二者是否可以等效替换？图3-3-1提示：相同，可以等效替换。

(2)合力大小一定大于分力大小吗？提示：不一定。

由平行四边形的边长和对角线长度可知，合力大小可以比分力大，可以比分力小，还可以与分力相等。

1．共点力的几种情况(1)几个力同时作用于同一点(即力的作用点重合)，如图3-3-2甲所示。

图3-3-2(2)同时作用在同一物体上的几个力，虽然作用点并不重合，但是这几个力的作用线的正向或反向延长线能够相交于同一点，如图乙所示。

力的等效和替代教学目标（1）了解力的图示法,区别力的图示和力的示意图.（2）理解力的合成与分解本质上是从作用效果相等的角度进行力的相互替代. 教学重点：探究合力与分力的关系。

教学难点：探究合力与分力的关系。

教学用具：弹簧秤、刻度尺等。

教学过程[引入新课]师：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。

例如，一辆小汽车陷进了泥坑，需要十几个人连推带拉才能把它从泥坑中拉出来，如果用另一辆汽车用绳子牵一下，就可以把它从泥坑中拉出来，这时一辆汽车的牵引和十几个人的作用力是怎能样的关系呢？生：是等效的。

师：人们在实践中认识到了力的等效性，逐步找到了力之间相互等效替代的规律，今天我们就要来共同探讨一个新的课题——力的等效和替代。

[新课教学]1、力的图示师：力是有大小的，力的大小用什么来测量？在国际单位制中，力的单位是什么？符号是什么？生：力的大小用测力计来测量，力的单位为牛顿，符号为N。

师：仅说一个力多大(是多少N)能不能完整地表达了这个力？生：不能。

师：该如何进行描述呢？生：包括力的大小、力的方向和力的作用点。

师：怎样来表示力呢？生：思考、讨论并总结“方法一：可以用语言把一个力的大小、方向和作用点叙述出来；方法二：可以用力的图示法来表示力；方法三：可以用力的示意图来表示力。

师：具体如何用力的图示来表示力呢？生：力的图示。

为了形象地表达一个力，可以用一条带箭头的线段(有向线段)来表示：线段的长短表示力的大小；箭头指向表示力的方向；箭尾(或箭头)常画在力的作用点上(在有些问题中为了方便，常把物体用一个点代表)。

例1 (教师做)：卡车对拖车的牵引力F的大小是2000N，方向水平向右，作出力F的图示。

步骤：选一标度(依题而定其大小)：如用1cm长的线段表示500N的力。

从力F的作用点O向右水平画一线段四倍于标度(4cm)，然后画上箭头(图1)：例2(学生做)：作出下列力的图示：(可同时出三个题，全班分三组，每组做一个题，并分别选一个学生在黑板上做。

《力的等效和替换力的替代》说课稿尊敬的各位评委老师：大家好！今天我说课的题目是“力的等效和替换力的替代”。

接下来，我将从教材分析、学情分析、教学目标、教学重难点、教学方法、教学过程以及教学反思这几个方面来展开我的说课。

一、教材分析“力的等效和替换力的替代”是高中物理力学部分的重要内容，它是对力的基本概念和规律的进一步深化和拓展。

这一知识点在教材中起着承上启下的作用，既是对之前所学力的合成与分解的巩固和应用，又为后续学习牛顿运动定律等知识奠定了基础。

在教材的编排上，先通过生活中的实例引入力的等效和替代的概念，让学生有一个感性的认识，然后通过实验探究和理论推导，帮助学生理解力的等效和替代的规律，最后通过例题和习题，让学生学会运用所学知识解决实际问题。

二、学情分析学生在之前的学习中，已经掌握了力的基本概念、力的图示、力的合成与分解等知识，具备了一定的分析和解决问题的能力。

但是，对于力的等效和替代这一较为抽象的概念，学生可能理解起来会有一定的困难。

此外，学生在实验操作和数据处理方面的能力还有待提高。

三、教学目标1、知识与技能目标（1）理解力的等效和替代的概念，知道力的替代是一种等效替代。

（2）掌握力的替代的条件和方法，能够根据实际情况进行力的替代。

（3）学会运用平行四边形定则进行力的合成与分解，解决简单的力学问题。

2、过程与方法目标（1）通过实验探究和理论推导，培养学生的观察能力、分析能力和逻辑推理能力。

（2）通过实际问题的解决，培养学生的建模能力和应用知识的能力。

3、情感态度与价值观目标（1）让学生在学习中体验科学探究的乐趣，激发学生学习物理的兴趣。

（2）培养学生严谨的科学态度和实事求是的精神。

四、教学重难点1、教学重点（1）力的等效和替代的概念。

（2）力的替代的条件和方法。

2、教学难点（1）平行四边形定则的应用。

（2）如何根据实际情况选择合适的力进行替代。

五、教学方法为了实现教学目标，突破教学重难点，我将采用以下教学方法：1、讲授法通过讲解，让学生了解力的等效和替代的概念、规律和方法。

《力的等效和替代》教案一、教学目标1.知识与技能：（1）理解力的合成与分解与等效替代的关系（2）知道合力与分力的几何关系是构成平行四边形2、过程与方法：（1）在探究过程中理解等效替代的科学研究思想（2）培养实验设计与探究的能力3、情感、态度与价值观：（1）领略科学研究的综合性，在科学探究中形成严谨务实的态度。

（2）在探究过程中培养学生的协作、交流能力。

（3）联系日常生活现象，并能建构起简单的物理模型加以分析。

二、教材分析本节内容是粤教版独有的，在力的合成与分解前加上这节内容，让学生对等效替代思想先有一定的认识，再通过实验探究合力与分力的关系，这符合了粤教版物理教材尊重历史、尊重自然的特点。

教材通过对力的三要素、力的图示复习，得出准确表示力的方法，为规律的得出提供依据。

接着通过生活实例给学生渗透合力与分力的等效与替代的思想，让抽象的概念具体化，并激发学生寻找合力与分力的关系的兴趣，进行实验与探究，在实践中得出规律，为掌握平行四边形定则的学习做好铺垫。

矢量的运算法则是高中物理知识的一大难点，本节通过引导学生进行实验与探究活动，使学生在活动过程的体验中找寻物理规律，让学生感受到学习过程的快乐，同时增强了对该知识点的理解。

三、学情分析在前面的学习中，学生已基本掌握了力的特征，但对力的图示还未牢固掌握，特别是标度的选择，因此要在实验探究前要加以复习。

而合力与分力的概念、等效与替代的思想都比较抽象，学生较难理解，应通过生活实例让学生获得感性认识。

高中刚刚接触到矢量概念，在寻找合力与分力的关系时可能有困难，应适当降低探究的难度，重在探究过程的体验，在体验过程中，给予他们适当的启发和帮助，以培养他们兴趣和热情。

四、教学重点和难点1、教学重点（1）理解基本概念和等效思想（2）让学生经历“合力与分力的关系”的探究过程，学习科学探究的方法。

2、教学难点（1）探究合力与分力关系（平行四边形定则）并能理解应用（2）实验方案的设计以及从实验现象总结得出实验规律五、教具方木板、白纸、图钉、弹簧测力计（两个）、细绳、橡皮筋、刻度尺、三角板、水杯、自制教具六、教学过程设计这两种表示回、力的三画出两次人对水桶的作从生活现象中的等效替代联想到力的等效替代。

《力的等效和替代》教学设计课题：3.3力的等效和替代教学时间：40分钟教学对象：高一级学生教材：粤教版高中物理教材，必修1第三章第三节教学用具：多媒体课件、导学案、示教仪实验器材：木板、图钉、弹簧测力计、带两根细绳套的橡皮筋、三角板、同心圆纸片教学三维目标：1、知识与技能目标（1）理解力的图示法，能正确作出力的图示；（2）理解力的合成与分解本质与等效替代的关系；（3）知道合力与分力的关系满足平行四边形定则。

2、过程与方法（1）通过类比力的等效与替代，让学生自己分析、讨论，培养学生自主探究能力；（2）在探究过程中理解等效替代的科学研究思想。

3、情感态度与价值观（1）使学生领略科学研究的综合性，在科学探究中形成严谨、务实的态度；（2）在探究过程中培养学生的协作、交流能力。

教学重点和难点：1、教学重点：通过探究等效力，理解合力与分力的关系满足平行四边形定则。

2、教学难点：用几何知识对实验数据和力的图示进行分析，得出力的平行四边形定则。

教法和学法：1、教法：讲授法、实验探究法2、学法：自主学习教学流程：教学过程：教学环节和教学内容教师活动学生活动设计意图【创设情境，导入新课】先观看录像：拔萝卜（2分钟）列举生活实例：（2分钟）接着引入课题：（1分钟）力的等效与替代引导观察：共点力问：同学们看到这个大萝卜需要几个人才能拔出来？如果有一个大力士过来帮忙会怎样？引导学生回忆生活实例，并对学生列举的例子进行归纳总结。

引导：说明一个力的作用效果和几个力一起的作用效果相同，那么他们就可以相互替代。

板书：一、共点力：作用于物体同一点或作用线相交于同一点观看视频答：大力士一个人的力和大头儿子一家人的力，都可以把萝卜拔起来。

思考学生1：马德保半球实验学生2：推小车学生3：提水……观察思考通过有声视频给学生以感官刺激，激发学生的学习兴趣。

用学生熟悉的生活经验，发掘力的等效可以相互替代的例子，认识等效替代这种思维方式和研究问题的方法。

课题力的等效和替代从容说课先从科学的角度让学生理解力的图示和力的示意图的区别，让学生从科学的表示法表示一个力。

进而从生活的等效的概念以及历史史实让学生理解等效与替代的概念；继而让学生自主探究得出力的合成与分解的关系，为下一节明确合力与分力的关系打好基础.三维目标知识与技能（1）了解力的图示法,区别力的图示和力的示意图.（2）理解力的合成与分解本质上是从作用效果相等的角度进行力的相互替代.过程与方法（1）在实验过程中学会探究合力与分力的关系.（2）在制作示力的合成与分解示教仪的过程中,进一步理解合力与分力的关系.力的图示与力的示意图是不同的，本节书中后面要用力的图示处理实验结果，因此教师在教学中要对此加以引导，让学生用科学的方法将力表示出来。

对于力的示意图和力的图示，学生并不一定引起重视，教师要引导学生学会用科学的方法表述一个力。

这为后面的实验探究打好基础。

力的等效主要是要让学生清楚研究一个具体的问题时所采用科学的方法，同时明白如何去等效的概念。

力的替代与力的等效合为一体，共同构成等效替代的思想。

进一步理解科学研究的方法，同时为力的合成和分解作准备。

教学中教师要做好实验，如有可能应该让学生自己动手操作。

同时教师还可以让学生自己说明结果，学生的结果不一样说明可以有不同的替代，为下一节力的分解作好铺垫。

学生可以在自主找规律的过程中体会到学习的乐趣。

实验结果在误差范围内是准确的。

情感态度与价值观通过力的等效替代，使学生领略跨学科知识结合的奇妙，同时领会科学探究中严谨、务实的精神和态度.教学重点：探究合力与分力的关系。

教学难点：探究合力与分力的关系。

教学用具：弹簧秤、刻度尺等。

课时安排1课时教学过程[引入新课]师：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。

例如，一辆小汽车陷进了泥坑，需要十几个人连推带拉才能把它从泥坑中拉出来，如果用另一辆汽车用绳子牵一下，就可以把它从泥坑中拉出来，这时一辆汽车的牵引和十几个人的作用力是怎能样的关系呢？生：是等效的。