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第四节同一直线上二力的合成教学设计【学习目标】1、知道几个力的共同作用效果可以用一个力来代替，这个力就是那几个力的合力．2、能举例说明什么是力的合成．3、知道同一直线上方向相同和相反的两个力的合成方法．【教学重点】探究认识同一直线上二力合成的情况．【教学难点】合力在力的作用效果上的等效替代性．【仪器材料】弹簧测力计、弹簧、细线、螺钉、木板、白纸、两个相同的有水水桶。
【教学方法】实验小探究，实践活动，归纳总结教学过程：任务一、合力及力的合成1、小实验：提水桶和拉动弹簧观察产生的效果是否相同。
①请两位女同学提起一桶水并让其保持静止，同时请另一位男同学提起另一桶水保持静止：观察：两位女同学对水桶施加了个力，水桶处于状态。
（填“静止”或“运动”）。
男同学对水桶施加了个力，水桶处于状态。
（填“静止”或“运动”）。
②请两位女同学分别施加不同方向的两个力拉动弹簧到一定的长度，然后让另一位男同学拉动弹簧到刚才的长度：观察：两位女同学对弹簧施加了个力，男同学对弹簧施加了个力，两次弹簧的伸长量。
（填“相同”或“不相同”）。
说明女同学共同作用的效果和男同学单独作用的效果（填“相同”或“不相同”）。
2、观察教材(36页)中图7-26，并提出问题：请分别说出提水桶的力和拉车的力各是几个？______________________________________（1）一个大人提水桶的力和两个小孩共同提水桶的力的效果相同吗？_________________________________（2）两头毛驴拉车的力与一匹马拉车的力的效果相同吗？_____________________________（3）小组讨论交流举例。
总结提升：合力：几个力共同作用在一个物体上时，它们的作用效果可以用一个力来代替，这个力称为那几个力的合力。
如果已知几个力的大小和方向，求合力的大小和方向，称为力的合成。
任务二、探究同一直线上二力的合成1、沿同一直线且同方向的二力的合成教师演示：按教材图7-27进行实验探究（1）．把弹簧B端固定好，A端和两个测力计相连．（2）．先用两个测力计沿同一方向拉弹簧的A端．使A端到达0点，记下0点位置和两个测力计拉力Fl和F2的大小和方向．（3）．用一个测力计对橡皮筋的A端施加一个力F，仍将弹簧的A端拉伸到0点．思考：如图所示，弹簧的A端两次都被拉伸到0点，说明F就代替了F1和F2，这两个力的作用，记下此时F的大小和方向．看一看，这个F与前面的F1和F2有什么关系?总结提升：同一直线二力的合成大小：________________，方向______________________。
*四、同一直线上二力的合成知识与技能1．知道几个力的共同作用效果可以用一个力来代替，这个力就是那几个力的合力。
2．举例说明什么是力的合成。
3．知道同一直线上方向相同或相反的两个力的合成方法。
过程与方法1．通过分析实际生活现象，总结合力概念的过程，培养学生初步的分析概括能力。
2．通过观察演示实验(或实验探究)总结出同一直线上两个力合成的方法，初步认识等效替代的科学研究方法，体会信息处理的方法。
情感、态度与价值观1．通过实验探究培养主动与他人交流合作的愿望和精神。
2．培养实事求是、尊重自然规律的科学态度。
教学重点合力的概念、同一直线上方向相同或相反的两个力的合力。
教学难点合力在力的作用效果上的等效替代性。
教具准备橡皮筋、细线、弹簧测力计。
新课引入学生活动引入新课。
【学生活动】请两个力气较小的女生把讲桌搬到教室外。
【问】能否一个人把讲桌搬回来？(请力气大的一个男生来搬)【问】两次力的作用效果一样吗？【总结】一个男生的力等同于两个女生的合力。
知识点一合力观察：如图所示。
提出问题：拖拉机对汽车拉力的作用效果跟人对汽车推力的作用效果是否一致？归纳总结：几个力共同作用在一个物体上时，它们的作用效果可以用一个力来代替，这个力称为那几个力的合力。
那几个力称为这个力的分力。
观察：如图所示。
提出问题：如图所示，这种研究问题的方法有什么特点？归纳总结：在保证某种效果(特性和关系)相同的前提下，将实际的、复杂的物理问题和物理过程转化为等效的、简单的、易于研究的物理问题和物理过程的物理方法称为等效替代法。
知识点二同一直线上二力的合成阅读教材P37～P38“实验探究”。
提出问题：要完成此探究实验需要什么器材？归纳总结：要完成此探究实验需要弹簧测力计2只、橡皮筋若干、细线、马克笔等器材。
提出问题：两次测量过程中，弹簧测力计施加的力有什么关系？归纳总结：橡皮筋的一端分别被一个弹簧测力计(它对橡皮筋施加的力为F)和两个弹簧测力计(它们对橡皮筋施加的力为F1、F2)拉到相同位置，说明一个力F的作用效果与两个力F1和F2共同作用的效果相同，即F为F1和F2的合力。
第五节《同一直线上二力的合成》探究活动（北师大
版初二下）
探究课题：同一直线上二力的合成
探究目的：
研究如何求得一个等效力来替代几个力起到共同的作用成效．
探究过程：
1.如图把皮筋的B端用图钉固定在铺有白纸的一水平木板上．
2.用两个弹簧测力计沿同一方向拉皮筋的A端，使A到达O点〔作上记号〕，记下现在拉力F1、F2的大小和方向．
3. 在A端分不用两根细线和和两测力计相连．沿相反方向拉皮筋A端，仍使A到达O 点，记下现在拉力F1′、F2′的大小和方向．
4. 用一个测力计拉皮筋A端，也使A到达O点，记下现在的拉力F的大小和方向．探究结果：
沿同一直线作用的两个同方向的力，其合力方向不变，大小是这两个力的大小之和；沿同一直线作用的两个反方向的力，其合力方向与其中较大的力的方向一致，大小是这两个力的大小之差．。
7.4同一直线上二力的合成教学目标【知识与技能】1.理解合力的定义，结合生活中的实例理解力的合成的概念；2.通过探究，考察同一直线上两个力的合力与两个分力有什么关系；3.通过实验，掌握同一直线上方向相同或相反的两个力的合成方法。
【过程与方法】1.通过实例理解合力的定义；2.通过学生探究实验得出两个力合成的作用效果；3.掌握同一直线上两个力的合力的计算方法。
【情感态度价值观】1.通过探究实验，激发学生对科学的求知欲及兴趣；2.培养学生的交流意识与协作精神。
教学重难点【教学重点】理解合力的定义、及合力探究实验的过程和方法。
【教学难点】同一直线上两个力的合力的计算方法。
课前准备图片、木板，白纸，图钉若干，橡皮筋，两个细绳套（长短不相同），两个相同的弹簧测力计、多媒体课件等。
教学过程一、情境导入：在日常生活中我们经常遇到这样的情况，当一个人用力推一个物体或者提起一个物体时如果力气不够，这时再过来一个人帮忙则往往会达到目的，但是如果换一个力气比较大的人，他一个人也可以达到目的。
这时我们就说一个人经过努力达到的效果与两个人相同，今天我们就来专门研究这样的问题。
合力的概念日常生活中会有这样一些现象：两个小孩能提起一只水桶，一个大人也能提起，也就是说，两个小孩的力可以用一个大人施加的力来代替。
两个小孩和一个大人的作用效果相同。
很多人才能拖动的物体，一头大象就能拖动；两个同学才能拎起一桶水，一个女老师就能完成；他们力的作用效果是相同的。
如果一个力产生的效果跟两个力共同作用产生的效果相同，这个力就叫做那两个力的合力。
力的合成：求两个以上力的合力的过程。
同一直线上二力的合成请同学们举出生活中的实例说明一个人用力作用的效果与两个人共同用力作用而产生的效果相同。
二、学生讨论并举例例1 两个小孩一同努力可以提起一桶水，一个大人就可以提起来。
例2 一个人拉一辆车拉不动，再有一个人在后边推就可以把车推动，如果一个力气大的人一个人就可以拉动。
《同一直线上二力的合成》一、教学内容分析本节是北师大版八年级物理下册第七章第四节内容。
同一直线二力的合成是本章的重点，合力的概念、力的合成是解决力学问题的基础，因此应使学生掌握并灵活运用。
在教学中研究了沿同一直线上两个力的合成问题，但是要求通过类似的研究掌握一般性方法。
因为在实际中物体可能受到多个力的作用，如用两个竖直向上的力向上提升一个重物时，重物就同时受到两个竖直向上的拉力和一个竖直向下的重力的作用，如何求出这三个力的合力呢？因此，这样的多力合成方法可在本节中渗透和拓展，为后续学习奠定基础。
让学生了解合力的概念是以力的作用效果相同为出发点，从而初步建立等效的观点。
在同一直线上二力的合成方法的实验探究过程中，通过两次实验中把橡皮筋拉伸到同一点的操作过程，促进学生进一步理解等效替代的科学方法。
二、整合思路通过实验得出结论，培养学生尊重事实的科学态度。
在得出合力概念后，可让学生再举一些有关合力的事例，来加深对合力概念的理解。
并利用多媒体辅助教学，提高学生学习的兴趣。
最后介绍合力在实际中的应用，提高学生的认识能力，使学生知道物理就在我们身边，并且知道多力合成的情况，然后再练习，锻炼学生分析问题解决问题的能力。
三、学习者特征分析根据初中学生的认知特点，对于互成角度力的合成没有介绍，教学过程中只要让学生知道互成角度的力也可以用一个力去等效替代，不宜过多补充。
由于学生已有了力的大小的知识，可以让学生进行同一直线上三力的合成，这样由二力到三力，推及到多力合成的方法学生可以接受，对本节起到拓展作用，也为后续学习奠定基础。
四、教学目标(1)知道什么叫合力，能结合实际从力的作用效果说明什么是合力。
(2)知道什么是二力的合成，知道同一直线上两个力合力的大小和方向。
(3)能计算同一直线上两个力的合力，确定合力的方向。
(4)能计算已知同一直线上两个力的合力及其中一个力，求另一个力的大小和方向。
五、教学重点和难点重点：合力概念的建立和应用。
同一直线上二力的合成探究活动方案北师大版八年级下初中物理活动名称：同一直线上二力的合成探究活动适用年级：八年级下科目：初中物理教材版本：北师大版活动时间：2个学时活动目标：1.了解同一直线上二力的合成的方法2.掌握计算同一直线上二力合成力的公式3.培养学生的动手操作和探究能力，提高其实验及分析问题的能力。
4.激发学生的学习兴趣及参与度，加深对物理的理解，以及对日常生活的实际运用。
教学内容：1.同一直线上二力的合成公式的推导和应用。
2.通过实验掌握同一直线上二力的合成方法。
3.计算同一直线上二力合成力的大小。
4.分析物体在同一直线上的三种可能运动情况。
教学方法：通过启发式提问引导学生探究、结对小组合作完成实验、课堂演示、四人小组讨论等多种方法。
教学步骤：一、导入教师通过提问：同一直线上两个力如何合成？合成的方法是什么？引导学生思考和探究。
二、实验1. 准备材料：两根相同长度的塑料杆、两块不同颜色的模型泥、铅笔。
2. 操作步骤：1) 将一个模型泥做成球状，用铅笔插好，放在桌面上。
2) 另一个模型泥搓成一条面条状。
3) 利用两根塑料杆，将搓好的面条压扁，保证面条在塑料杆上平稳静止，成为力的作用方向。
4) 将两根塑料杆依次插在面上的铅笔中心，并留意杆的方向，可以得到两个力，这两个力就是同一直线上的两个力。
5) 如果要使两个力合成，将杆依次依次拔出，将所叉的面条让它保持原来的状态，这时两个杆就需要再次插入，这两根杆就可以作为合成力的方向。
6) 最后得到的力的方向和合成力的方向重合，力的大小等于两个力的大小之和。
三、讲授教师通过实验所得的结果引导学生探究，做实验的过程中，学生应该注意力的大小和方向，进一步加深对同一直线上二力的合成的理解。
然后通过讲授在实验中获得的知识，明确同一直线上二力的合成，引导学生掌握计算同一直线上二力合成力的公式。
四、练习教师布置练习题，引导学生运用公式计算同一直线上二力合成力大小，并分析物体在同一直线上的三种可能运动情况。
四、同一直线上二力的合成
实验探究
【知识链接】
1、几个力共同作用在一个物体上时，它们的作用效果可以用一个力来代替，这个力称为那几个力的合力。
2、如果已知几个力的大小和方向，求合力的大小和方向，称为力的合成。
【实验报告】
一、实验目的
1、通过探究，考察同一直线上两个力的合力与两个分力有什么关系。
2、通过探究，掌握同一直线上方向相同或相反的两个力的合成方法。
3、通过观察、探究，加深理解两个力合成的作用效果。
二、实验原理
1、本实验的原理是力的合成的概念。
2、实验中要将橡皮筋的可动端都拉到O点，以保证前后两次力的作用效果相同。
三、实验器材
木板，白纸，图钉若干，橡皮筋，两个细绳套（长短不相同），两个相同的弹簧测力计。
四、实验过程与方法
●设计实验
以橡皮筋为研究对象，使橡皮筋的一端固定，先用两个力（同一直线上）作用在橡皮筋的另一端，使其沿某一方向伸长至某一点，再用一个力作用于该端，并使它也沿该方向伸长至该点，以保证这一个力的作用效果与刚才的两个力共同的作
用效果相同。
比较这一个力与刚才的两个力之间的关系。
●进行实验
先把白纸用图钉固定在水平木板上，再用图钉将带有两个细绳套的橡皮筋的一端也固定在木板上，如图所示。
1、用两个弹簧测力计分别钩住橡皮筋上的两个细绳套，用适当的力朝同一个方向将橡皮筋拉到某一位置O，在白纸上记下O的位置并将两个力的大小记录在表1中，换用一个弹簧测力计将橡皮筋朝同一个方向也拉到O点，记录下弹簧测力计的拉力大小并填入表1中。
表1同一直线上同方向二力的合成
力的大小F/N方向
用两个弹簧测力计拉F1=F1+F2=同向F2=
用一个弹簧测力
计拉
F=
2、用两个弹簧测力计分别钩住橡皮筋上的两个细绳套，用适当的力朝相反方向将橡皮筋拉到某一位置O′，如图，在白纸上记下O′的位置并将两个力的大小记录在表2中。
3、换用一个弹簧测力计将橡皮筋也拉到O′点，记录下弹簧测力计的拉力大小并填入表2中。
表2同一直线上反方向二力的合成
力的大小F/N方向
用两个弹簧测力计拉F′1=F′1+F′2=反向F′2=
用一个弹簧测力
计拉
F′=
●分析与论证
通过探究以及整理分析数据，可知：沿同一直线作用的两个同方向的力，其合力方向，大小是这两个力的；沿同一直线作用的两个反方向的力，其合力方向，大小是这两个力的。
●评估
实验中两个拉动橡皮筋的力的方向不要产生夹角，应保持在同一直线上，并且保持测力计拉杆与木板平行，观察时不仅要注意观察记录合力的大小，也要注意观察记录合力的方向。
●交流
各小组成员对比实践活动，互相交流后再思考：若同一条直线上的多个力作用在
同一物体上，该怎样合成呢？
五、注意事项
1、选择弹簧测力计时，让两个弹簧测力计对拉，选择示数相近的两个。
2、实验时，应使两个力在同一直线上，用力大小要适中。
【应用示例】
例题1 把一个重为2N的苹果竖直向上抛出，苹果在空中受到重力和空气阻力的作用。
若苹果在上升和下降过程中所受合力的大小分别为F1、F2，则（）A、F1可能小于F2B、F1可能等于F2
C、F1一定等于F2
D、F1一定大于F2
［目标分析］：本题考查同一直线上二力合成的规则
［解答］：苹果在上升过程中所受的阻力f是向下的，与重力的方向相同，此时合力F1=G+f；在下降过程中所受的阻力f是向上的，与重力的方向相反，此时合力F2=G-f。
因此F1一定大于F2。
故答案为D。
［评析］：在求合力大小时，同学们一定要先弄清楚每个分力的大小和方向。
例题2 水平面上一个物体分别受到向左F1和向右F2两个力的作用，开始时F1小于F2，当向左的力逐渐变大时，物体所受水平方向合力的大小（）
A、不断变大
B、不断变小
C、先变大后变小
D、先变小后变大
［目标分析］：本题考查同一直线上方向相反的两个力的合力。
［解答］：因为F1、F2方向相反，所以合力F=F2-F1，当F1逐渐变大时，合力F
在不断的减小。
当F1大于F2时，合力F的方向向左，F=F1- F2，当F1不断变大时，合力F也逐渐变大。
故答案为D。
［评析］：解答此类题目时，要注意两个分力的变化情况。
【实践创新】
1、F1、F2为同一直线上的两个力，它们的合力为F，下列关于F1、F2和F的大小及关系的说法中，正确的是（）
A、F不可能为零
B、F一定大于F1，也大于F2
C、F一定大于F1、F2中较小的那个力
D、F可能比F1、F2都小
2、一个人用200N的力竖直向上提起重150N的物体，物体收到的合力是N，方向是。
3、竖直上抛一个小球，小球上升和下降时受到空气阻力作用，阻力小于小球重力且不变，若小球上升时受到的合力是F1，下降时受到的合力是F2，则F1F2。
（填“大于”“小于”或“等于”）
4、一个物体始终只受到两个力F1和F2的作用，一开始物体处于静止状态，且F1=F2。
在t1时间内保持F1不变，只改变F2的大小，此过程中物体所受合力的方向始终与F1方向相同。
如图中可以表示F2大小随时间变化的图像是（）
【参考答案】
1、D
2、50 竖直向上
3、大于
4、C。
