高二物理教案 2.5《力的合成》2(教科版必修1)

学习资料力的合成学习目标知识脉络(教师用书独具）1.知道合力、分力、力的合成、共点力的概念．2．掌握力的平行四边形定则，并知道它是矢量运算的普遍规则．(重点）3．会应用作图法和计算法求合力的大小．（重点、难点)4．体会合力与分力在作用效果上的等效替代思想．（重点)一、几个力可用一个力来替代1．合力与分力(1)定义：如果一个力的作用效果与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，原来的几个力叫作这个力的分力．(2）合力与分力的关系：合力与分力是作用效果上的一种等效替代关系．2．力的合成：求几个力的合力叫作力的合成．3．共点力：作用于物体上同一点，或者力的作用线相交于同一点的几个力称为共点力．二、互成角度的两个力的合成1．平行四边形定则求两个成一定角度的力的合力时，可以用表示这两个力的线段为邻边，作平行四边形，这两邻边所夹的对角线就表示合力的大小和方向．这种方法叫平行四边形定则．2．互成直角的共点力的合成如图所示,由几何知识得合力大小F＝错误!,方向tan θ＝错误!。

3．求多个共点力的合力的方法先求任意两个力的合力，再求这个合力与第三个力的合力，依次进行，最终求得全部共点力的合力．4．矢量合成规律矢量既有大小又有方向，在合成时都遵循平行四边形定则．1．思考判断（1）合力和分力是同时作用在物体上的力．(×）（2）共点力一定作用在同一点．(×)(3)两个力的合力一定等于这两个力的代数和．(×）（4）两个力的合力不一定大于任一个力的大小．（√)(5）作用在一个物体上的两个力,如果大小相等，方向相反，则这两个力一定是共点力．(×) 2．(多选)关于F1、F2及它们的合力F，下列说法正确的是 ( )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的力D．两力F1、F2与F是物体同时受到的三个力AC［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，C正确；合力是对原来几个分力的等效替代，各分力可以是不同性质的力，合力与分力不能同时存在，A正确，B、D错误．]3．如图所示，两个共点力互相垂直，F1＝8 N，F2＝6 N,则它们的合力F＝________N,合力与F1间的夹角θ＝________.［解析］以F1，F2为邻边作出平行四边形,如图．由几何关系得F＝错误!＝错误! N＝10 N;而tan θ＝错误!＝错误!，所以θ＝37°.[答案] 10 37°几个力可用一个力来替代1．合力与分力的相关性2．合力与分力间的大小关系当两分力F1、F2大小一定，夹角θ从0°增大到180°时，合力大小随夹角θ的增大而减小．（1）最大值：夹角θ＝0°（两力同向)时合力最大，F＝F1＋F2,方向与两力同向；（2)最小值:夹角θ＝180°(两力反向）时合力最小，F＝｜F1－F2|，方向与两力中较大的力同向；（3）合力范围:|F1－F2|≤F≤F1＋F2.3．三个力的合成（1)三个力进行合成时,若先将其中两个力F1、F2进行合成，则这两个力的合力F12的范围为|F1－F2｜≤F12≤F1＋F2。

（一）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2.能通过实验探究合力的方法——力的平行四边形定则，并指导它是矢量运算的普遍规则。

3.会用作图法和直角三角形的知识求共点力的合力。

4.指导合力大小和分力夹角的关系。

5.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。

（二）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,在第一章也已初步接触到位移的矢量合成,本节内容进一步介绍矢量运算的普遍法则——平行四边形定则。

这个定则是矢量运算的工具,故本节内容同样是高中物理的的“ 基石”。

教科书用简单的语言和一幅卡通图引入了合力、分力的概念及等效替代的物理思想。

将求合力的方法——平行四边形定则，由传统教科书的验证实验改成探究实验。

实验看起来与传统教科书中的实验一样,但教科书的写法和学生的做法都有很大差别。

原来的写法把实验的结果告诉了学生,实际上是一个验证性实验,而新的写法是个探究性的实验。

为了降低探究的难度,书中写出了探究时要注意的4 个问题,以及及“ 建议用虚线的箭头端分别与两个合力的箭头端连接” 等话语突破学生的思维障碍。

教科书通过“ 思考与讨论” 栏目让学生知道合力与原来两个分力夹角的关系,最后通过两幅生活中的插图说明了共点力的概念。

（三）教学过程1.引入讲述始皇拔鼎的故事，提出问题：绳子为什么会断？为后面求当合力不变等大两分力的大小随夹角增大而增大的规律埋下伏笔。

2.概念通过一组图片，感受两个力与一个力的效果相同即等效的含义。

并让学生举例等效替代。

根据实际情况加以评定。

提出问题，合力的大小是不是简单的代数和相加减。

通过回忆初中共线共点力的合力算法，将方向的概念带入其中。

为什么“同向加，反向减”，就是说明方向会决定着合力的大小。

3.实验探究让学生通过教材上的实验设计，自行小组探究，感受互成角度的力合成之后，合力并不是代数相加。

必修一物理方法总览1.理想模型思想2.极限思想3.微元思想4.等效思想5.建模思想6.化曲为直思想7.图像法8.公式法9.逆向思维法10.平均速度法11.整体法12.分段法13.比例法14.逐差法15.图示法16.假设法17.二力平衡法18.隔离法19.图解法20.解析法21.作图法22.计算法23.正交分解法24.控制变量法25.知识关联记忆法主题2：两个力的合成规律总结合力与分力的关系，让学生掌握力的合成的规律。

(1)说说一个大人是否需要施加400 N 的力才能等效替代，如何求两个共点力的合力。

(2)说说在“探究共点力合成的规律”实验中，为什么两次拉橡皮筋要将结点拉到同一位置。

(3)分析合力一定比分力大吗。

口头表述 第三层级 基本技能检测 根据具体情况与部分同学（特别是各小组组长）交流,掌握学生的学习情况.全体学生独立思考，独立完全，小组同学都完成后可交流讨论。

PPT 课件拓展技能检测 视学生基础和课堂时间、教学进度决定是否作要求 教师未提出要求的情况下学有余力的学生可自主完成 PPT 课件记录要点教师可在学生完成后作点评 学生在相应的位置作笔记。

PPT 课件 第四层级 知识总结教师可根据实际情况决定有没有必要总结或部分点评一下。

学生就本节所学做一个自我总结，之后可小组交流讨论。

PPT 课件呈现 感悟收获注意有代表性的收集一些学生的体会，以便有针对性地调整教学方法。

根据自己的感受如实填写 根据自己的思考找出解决方案课外拓展 讨论分力一定时，随着夹角的增大合力如何变化？ PPT 课件 板书设计力的合成26.近似处理法27.量纲分析法28.动力学的方法29.瞻前顾后法30.合成法31.巧用参考系32.巧用推论解题33.函数法34.相对运动法35.整体二分法36.闭合矢量三角形法37.分解法38.动态三角形法39.极限分析法40.物理分析法41.数学分析法42.描点法43.相似三角形法。

高中物理 2.5力的合成学案教科版必修1、合力、分力如果一个力产生的效果跟原来几个力共同作用产生的效果相同，那么这个力叫做那几个力的。

原来的那几个力叫做这个力的。

如图中的F1、F2是，F是。

合力与分力的关系：FF2F1说明：在实际问题中，就可以用这个力来代替那几个力，这就是力的等效代替。

即合力与分力的关系是“等效替代”。

而不是物体又多受了一个合力。

在分析同一个问题时，合力和分力不能同时使用。

也就是说，在分析问题时，考虑了合力就不能再考虑分力；考虑了分力就不能再考虑合力。

2、力的合成求几个已知力的合力的过程叫做。

说明：力的合成就是找一个力去替代几个已知力，而不改变其作用效果3、共点力如果物体受到的两个力或多个力作用在物体的同一点或者作用线相交于同一点，那么这两个力或多个力就叫做。

如图中F1、F2、F3，F1、F2、G就是共点力。

说明：如果把物体当作质点处理，那么物体所受的力都是共点力新课教学探究一：共点力合成法则1、同一直线上共点力合成法则OF2F1F= 方向：OF2F1F= 方向：2、互成角度的两个共点力合成法则（学生实验探究）：（1）判断F1、F2的作用效果与F的作用效果相同的依据是什么？为保证两次拉橡皮筋的效果相同，第一次拉时应记录什么？AO（2）实验过程中应记录哪些数据？力F1、F2和F的大小由测力计读出，它们的方向如何确定？（3）尝试以两分力为邻边做平行四边形，观察这两分力所夹对角线的长度和方向，与合力相比，你能得到什么结论？实验结论：不在同一直线上共点力合成规律：例1、力F1＝45 N，方向水平向右，力F2＝60 N，方向竖直向上、用作图法求这两个力合力的大小和方向、探究二：合力与分力的大小关系F1OOF2F1120F= OF2F1F= OF2F= F=60F2 F1F=OF2F190分组练习：有大小不变的两个力 F1=40 N和 F2=30 N，当它们之间的夹角分别为0、60、90、120、180时，请利用平行四边形法则通过作图法求这两个力的合力观察结果思考：根据以上的计算结果从分力夹角变化引起合力大小变化，及两分力的合力变化范围，合力与分力大小关系等方面你可以得到哪些结论呢？1、2、3、4、探究三：合力的计算分组探讨：如果上图中出现以下特殊情况，请你根据所学数学知识想一想能不能用计算的方法算出合力？1、两分力夹角90O902、两分力相等60OF2F13、两分力相等且夹角为120F2F1120课堂重难点小结：1、平行四边形定则：不在一条直线的两个力的合成时，以表示这两个力的线段为邻边做平行四边形，这两个邻边之间的对角线就代表合力的大小和方向。

高中物理力的合成教案高中物理力的合成教案作为一名为他人授业解惑的教育工作者，时常会需要准备好教案，教案有利于教学水平的提高，有助于教研活动的开展。

那么优秀的教案是什么样的呢？下面是小编精心整理的高中物理力的合成教案，欢迎大家借鉴与参考，希望对大家有所帮助。

教学目标1、掌握力的平行四边形法则；2、初步运用力的平行四边形法则求解共点力的合力；3、会用作图法求解两个共点力的合力；并能判断其合力随夹角的变化情况，掌握合力的变化范围，物理教案－力的合成。

能力目标1、能够通过实验演示归纳出互成角度的两个共点力的合成遵循平行四边形定则；2、培养学生动手操作能力；情感目标培养学生的物理思维能力和科学研究的态度教学建议教学重点难点分析1、本课的重点是通过实验归纳出力的平行四边形法则，这同时也是本章的重点．2、对物体进行简单的受力分析、通过作图法确定合力是本章的难点；教法建议一、共点力概念讲解的教法建议牐牴赜诠驳懔Φ母拍罱步馐毙枰强调不仅作用在物体的同一点的力是共点力，力的作用线相交于一点的也叫共点力．注意平行力于共点力的区分（关于平行力的合成请参考扩展资料中的“平行力的合成与分解”），教师讲解示例中要避开这例问题．二、关于矢量合成讲解的教法建议本课的重点是通过实验归纳出力的平行四边形法则，这同时也是本章的重点．由于学生刚开始接触矢量的运算方法，在讲解中需要从学生能够感知和理解的日常现象和规律出发，理解合力的概念，从实验现象总结出力的合成规律，由于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，对于初上高中的学生来说，是一个大的飞跃，因此教学时，教师需要注意规范性，但是不必操之过急，通过一定数量的题目强化学生对平行四边形定则的认识．牐犛捎诹Φ暮铣捎敕纸獾幕础首先是对物体进行受力分析，在前面力的知识学习中，学生已经对单个力的分析过程有了比较清晰的'认识，在知识的整合过程中，教师可以通过练习做好规范演示．三、关于作图法求解几个共点力合力的教法建议1、在讲解用作图法求解共点力合力时，可以在复习力的图示法基础上，让学生加深矢量概念的理解，同时掌握矢量的计算法则．2、注意图示画法的规范性，在本节可以配合学生自主实验进行教学．第四节力的合成与分解教学设计过程：一、复习提问：1、什么是力？2、力产生的效果跟哪些因素有关？教师总结，并引出新课内容．二、新课引入：1、通过对初中学过的单个力产生的效果，与两个力共同作用的效果相同，引出共点力、合力和分力的概念，同时出示教学图片，如：两个人抬水、拉纤或拔河的图片．（图片可以参见多媒体素材中的图形图像）2、提问1：已知同一直线上的两个力F1、F2的大小分别为50N、80N，如果两个力的方向相同，其合力大小是多少？合力的方向怎样？（教师讲解时注意强调：‘描述力的时候，要同时说明大小和方向，体现力的矢量性’）3、提问2、进一步在问题1的基础上提问，若F1、F2的两个力的方向相反，其合力大小是多少？合力的方向怎样？教师引导学生得到正确答案后，总结出“同一直线上二力合成”的规律：物体受几个力共同作用，我们可以用一个力代替这几个力共同作用，其效果完全相同，这个力叫那几个力的合力．已知几个力，求它们的合力叫力的合成．指明：（1）、同一直线上，方向相同的两个力的合力大小等于这两个力大小之和，方向跟这两个力的方向相同．（2）、同一直线上，方向相反的两个力的合力大小等于这两个力大小之差，合力的方向跟较大的力方向相同．4、提问3、若两个力不在同一直线上时，其合力大小又是多少？合力的方向怎样？教师出示投影和图片：两个学生抬水对比一个同学抬水，让学生考虑：一个力的效果与两个力的效果相同，考虑一下是否“合力总比分力大”？5、教师可以通过平行四边形定则演示器演示力的合成与分解实验（演示实验可以参考多媒体素材中的视频文件）；演示1：将橡皮筋固定在A点，演示用两个力F1、F2拉动橡皮筋到O点，再演示用F力将橡皮筋拉到O点，对比两次演示结果，运用力的图示法将力的大小方向表示出来，为了让学生更好的获得和理解力的平行四边性法则，在实验前，教师可以设计F1、F2的大小为3N 和4N，两个力的夹角为90度，这样数学计算比较简单，学生很容易会发现F1、F2和F的关系满足勾股定理，进而得到力的平行四边性定则，教师总结：两个互成角度的力的合力，可以用表示这两个力的线段作邻边，作平行四边形，所夹的对角线就表示合力的大小和方向．．6、学生可以通过分组实验来验证力的平行四边性定则（可以参考多媒体资料中的视频试验）：试验器具：一块方木板，八开白纸两张，大头钉若干，弹簧秤两个，橡皮筋一个，细线若干，直尺两个，学生在教师的知道下，组装好试验设备，进行试验验证．强调：需要记录的数据（弹簧秤的示数）和要作的标记（橡皮筋两次拉到的同一位置和两个分力的方向）7、教师总结：经过人们多次的、精细的试验，最后确认，对角线的长度、方向，跟合力的大小、方向一致，即对角线与合力重合，力和合成满足平行四边形法则．8、让学生根据书中的提示自己推倒出合力与分力之间的关系式．三、课堂小结探究活动关于“滑轮”问题的研究题目关于“滑轮”问题的研究内容在初中学习的有关滑轮问题后，对“定”、“动”滑轮作用的理解，尤其是动滑轮的使用时，是否一定省力？研究一下初中的物理课本，在什么条件下，应用动滑轮省力最多？观察生活中应用滑轮的实例，说出自己的心得，或以书面形式写出相关内容以及研究结果.。

高中物理 2.5 力的合成（第1课时）教学案教科版必修12.5 力的合成第一课时[目标定位] 1.知道合力、分力以及力的合成的概念.2.理解平行四边形定则是一切矢量合成的普遍法则，会用平行四边形定则求合力，知道分力与合力间的大小关系.3.知道共点力的概念，会用作图法、计算法求合力．一、合力、分力、力的合成1．合力与分力：如果一个力F的作用效果与力F1和F2共同作用的效果相同，我们就称F为F1和F2的合力，F1和F2为F的分力．2．力的合成：求几个力的合力叫做力的合成，力的合成是一种等效替代的方法． 3．共点力：几个力如果作用于物体上同一点，或者力的作用线相交于同一点，这几个力叫做共点力．想一想：一个大人能够提起一桶水，两个小孩用力也可以提起这桶水．那么大人用的力和两个小孩用的力有什么关系？哪个是合力？哪些是分力？答案效果相同，可以等效替代；大人的力是两个小孩作用力的合力，两个小孩的作用力是分力．二、互成直角的两个力的合成1．两个互成直角的共点力的合成，可根据平行四边形定则，分别用计算法和作图法来求它们的合力．2．两个以上的力的合成方法：先求出任意两个力的合力，再求出这个合力与第三个力的合力，依次进行，最终求得全部共点力的合力．想一想：物体受多个力时，这几个力的合力是否也是物体受到的其中的一个力？答案合力与分力的关系是等效替代关系，分析物体的受力时，在效果上可以用这几个力的合力来代替这几个力．但这个“合力”并不是物体“额外”受到的力.一、力的合成1．对合力和分力的理解(1)等效性：合力与分力产生的效果相同，可以等效替代．(2)同体性：各个分力是作用在同一物体上的．作用在不同物体上的力不能求合力． 2．力的合成遵循平行四边形定则力的合成遵守平行四边形定则，如图251所示，F即表示F1与F2的合力．图2513．合力和分力的大小关系(1)两分力大小不变时，合力F随θ的增大而减小，随θ的减小而增大．(2)当θ＝0时，F有最大值，Fmax＝F1＋F2；当θ＝180°时，F有最小值，Fmin＝|F1－F2|，合力大小的范围为|F1－F2|≤F≤F1＋F2.(3)合力F既可以大于，也可以等于或小于原来的任意一个分力．例1 两个力F1和F2间的夹角为θ，两个力的合力为F.以下说法正确的是( ) A．若F1和F2大小不变，θ角越小，合力F就越小 B．合力F可能比任何一个分力都小C．合力F总比任何一个分力都大D．如果夹角θ不变，F1大小不变，只要F2增大，合力F就必然增大解析若F1和F2大小不变，θ角越小，合力F越大，故A错误；由力的合成方法可知，两力合力的范围|F1－F2|≤F合≤F1＋F2，所以合力有可能大于任一分力，也可能小于任一分力，还可能与两个分力都相等，故B正确，C错误；.如果夹角θ不变，F1大小不变，F2增大，合力可能增大，可能减小，如图所示，故D错误．答案 B针对训练关于几个力与其合力，下列说法正确的是( ) A．合力的作用效果跟原来那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．求几个力的合力遵循力的平行四边形定则解析合力与分力是“等效替代”的关系，即合力的作用效果与几个分力共同作用时的作用效果相同，合力的作用效果可以替代这几个分力的作用效果，不能认为合力与分力同时作用在物体上，所以A、C正确，B不正确；求合力应遵循力的平行四边形定则，所以D正确．答案 ACD二、合力的计算方法求共点力的合力一般有两种方法： 1．作图法作图法就是根据平行四边形定则作出标准的平行四边形，然后根据图形用测量工具确定出合力的大小、方向，具体操作流程如下：选标度→作F1、F2的图示→作平行四边形→?→用刻度尺量对角线长度→计算合力大小??→用量角器量F与F的夹角→得出合力方向1?注意：在同一个图上的各个力，必须采用同一标度，并且所选力的标度的比例要适当． 2．计算法可以根据平行四边形定则作出力的示意图，然后由几何关系求解对角线，其长度即为合力大小．(1)相互垂直的两个力的合成(即α＝90°)：F合＝F1＋F2，F合与F1的夹角的正切值tan β＝，如图252 所示．22F2F1图252(2)两个等大的力的合成：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F合α＝2Fcos ，如图253所示．2图253 图254若α＝120°，则合力大小等于分力大小(如图254所示)．例2 物体只受两个力F1和F2的作用，F1＝30 N，方向水平向左，F2＝40 N，方向竖直向下．求这两个力的合力F. 解析法一图解法感谢您的阅读，祝您生活愉快。

高中物理 2.5 力的合成（第2课时）教学案教科版必修1 1、2.5力的合成第二课时试验：探究共点力合成的规律[目标定位] 1.练习用作图法求两个力的合力.2.验证互成角度的两个力合成的平行四边形定则．1．试验原理：依据等效替代法，将橡皮筋的一端固定，另一端用两个力F1、F2，使其伸长肯定长度，再用一个力F作用于橡皮筋的同一点，使其伸长同样的长度，那么F与F1、F2的作用效果相同；记下F1、F2的大小和方向，画出各个力的图示，就可以讨论F与F1、F2的关系了．想一想：每次试验都必需保证结点的位置不变，这样做的目的是什么？答案每次试验都必需保证结点的位置不变，是为了使合力的作用效果与两个分力共同作用的效果相同，这是等效替代的思想．2．试验2、器材：图板、白纸、图钉若干、细芯铅笔、橡皮筋、细绳套、弹簧测力计两个、三角板、刻度尺．一、试验步骤在水平放置的图板上固定一张白纸，将橡皮筋的一端固定在图板上的K点处，橡皮筋的自然长度为KE，如图1(a)所示．让橡皮筋在互成120的两个弹簧测力计的共同作用下沿KE方向由E点伸长至O点，此时弹簧测力计的示数分别为F1和F2，作出F1和F2的图示，如图(b)所示．撤去F1和F2，用一个弹簧测力计直接拉着橡皮筋沿KE伸长到O点，此时弹簧测力计的示数为F，如图(c)所示，在同一张纸上作出F的图示．图1转变F1和F2的大小和方向，重复上述的试验和作图．试验结论：用表示两个共点力F1和F2的线3、段为邻边作平行四边形，它们所夹的对角线线段与用一个力拉时F几乎重合，我们可以认为合力F可以用以两分力F1、F2的线段为邻边作出的平行四边形的对角线表示．二、误差分析1．弹簧测力计使用前没调零会造成误差．2．使用中，弹簧测力计的弹簧和外壳之间、指针和外壳之间或弹簧测力计的外壳和纸面之间有摩擦力存在会造成误差．3．两次测量拉力时，橡皮筋的结点O没有拉到同一点会造成偶然误差．4．两个分力的夹角太小或太大，F1、F2数值太小，应用平行四边形定则作图时，会造成偶然误差．三、留意事项1．结点O(1)定位O点时要力求精确；(2)同一次试验中橡皮筋拉长后的O 点必需保持不变．2．拉力(1)用弹簧测4、力计测拉力时要使拉力沿弹簧测力计轴线方向；(2)应使橡皮筋、弹簧测力计和细绳套位于与纸面平行的同一平面内；(3)两个分力F1、F2间的夹角θ不要太大或太小．3．作图(1)在同一次试验中，选定的比例要相同；(2)严格按力的图示要求和几何作图法作出平行四边形，求出合力．典例精析一、对试验原理的理解例1 如图2所示是甲、乙两位同学在“共点力合成的规律”的试验中所得到的试验结果，图2若用F表示两个分力F1、F2的合力，用F′表示F1和F2的等效力，则可以推断________(填“甲”或“乙”)同学的试验结果是符合事实的．解析由题设可知，F为F1和F2的合力，通过平行四边形定则所得，而F5、′是F1和F2的等效力，即用一只弹簧测力计拉橡皮筋时的拉力，明显F′的方向应在细线的方向上，因甲同学F′的方向与细绳在同始终线上，故甲同学的试验结果是符合事实的．答案甲借题发挥理解试验原理是做好试验的关键，试验器材的选择试验方案的设计、试验步骤的支配、试验误差分析等都必需根据试验原理来进行．二、试验操作要求例2 在“共点力合成的规律”试验中：(1)部分试验步骤如下，请完成有关内容：A．将一根橡皮筋的一端固定在贴有白纸的竖直平整木板上，另一端绑上两根细线．B．在其中一根细线挂上5个质量相等的钩码，使橡皮筋拉伸，如图3甲所示，记录：____________、___________6、_、____________.C．将步骤B中的钩码取下，分别在两根细线上挂上4个和3个质量相等的钩码，用两光滑硬棒B、C使两细线互成角度，如图乙所示，当心调整B、C的位置，使________，记录___________________________________________________________ __．图3(2)若通过探究得到“力的平行四边形定则”，那么图乙中＝________.答案(1)步骤B：钩码个数(或细线拉力) 橡皮筋与细线结点的位置O 细线的方向(说明：能反映细线方向的其他记录也可以) 步骤C：橡皮筋与细线结点的位置与步骤B中结点O的位置重合钩码个数7、和对应的细线方向(2)三、试验数据的处理例3 将橡皮筋的一端固定在A点，另一端拴上两根细绳，每根细绳分别连着一个量程为5N、最小刻度为0.1N的弹簧测力计．沿着两个不同的方向拉弹簧测力计，当橡皮筋的活动端拉到O点时，两根细绳互相垂直，如图4所示．这时弹簧测力计的读数可从图中读出．图 4 图5(1)由图可读得两个互相垂直的拉力的大小分别为________N和________N．(只需读到0.1N)(2)在图5方格纸上按作图法的要求画出这两个力及它们的合力．解析(1)弹簧测力计的读数分别是4.0N,2.5N.(2)如下图．依据测量结果，每8、小格代表0.5N，将保证力的图示较精确，若每小格代表1N，则2.5N的力表达上简单造成误差，在确定合力大小时，更简单造成较大误差．力的图示应有刻度、箭头．答案(1)4.0 2.5(2)如解析图所示1．(2021四川绵阳期末)在“探究共点力合成的规律”试验中，先将橡皮筋的一端固定在水平木板上，另一端系上带有绳套的两根细绳；先后两次拉伸橡皮筋，第一次用两个弹簧测力计通过两细绳互成角度地拉橡皮筋，第二次用一个弹簧测力计通过细绳拉橡皮筋．(1)在试验中，以下做法正确的选项是________．A．弹簧测力计、细绳、橡皮筋都应贴近水平木板且与木板平行B．拉橡皮筋的细绳要适当长些，标记同一细绳方9、向的两点要适当远些C．用两个弹簧测力计通过两细绳互成角度地拉橡皮筋时，两拉力的夹角越大越好D．用两个弹簧测力计通过两细绳互成角度地拉橡皮筋时，两拉力的夹角越小越好(2)试验中，要求先后两次力的作用效果相同，指的是________．A．第一次两个弹簧测力计的示数F1和F2之和等于第二次弹簧测力计的示数B．第一次两个弹簧测力计的示数F1和F2之差等于第二次弹簧测力计的示数C．橡皮筋伸长到同一长度D．橡皮筋沿同一方向伸长到相同长度答案(1)AB (2)D2．如图6甲所示，在竖直平面内，将小圆环挂在橡皮筋的下端，橡皮筋长度为GE.用两根弹簧测力计拉动小圆环到O点，小圆环受到作用力F1、10、F2和橡皮筋的拉力F0，如图乙所示．(1)如图乙，此时要记录下拉力F1、F2的大小，并在白纸上记下________，以及O点的位置；图6(2)试验中，不必要的是( )A．选用轻质小圆环B．弹簧测力计在使用前应校零C．撤去F1、F2，改用一个力拉住小圆环，仍使它处于O点D．用两根弹簧测力计拉动小圆环时，要保持两弹簧测力计互相垂直(3)图丙中F′是用一个弹簧测力计拉小圆环时，在白纸上依据试验结果画出的图示．F与F′中，方向肯定沿GO方向的是________．解析(1)力是矢量，既有大小，又有方向，因此除了需要记录拉力F1、F2的大小，还要记录这两个力的方向；(2)本试验的目的是探11、究求合力的方法，因此应为任意状况下的两个力与合力关系，D错误；选用轻质小圆环是为了减小水平方向偏移的误差，合力与分力之间是等效替代的关系，撤去F1、F2，改用一个力拉小圆环，仍使它处于O点，以确保等效，弹簧测力计在使用前校零是为了使力的大小读数精确，A、B、C是必要的．(3)当用一个弹簧测力计拉小圆环时，因圆环为轻质小圆环，故弹簧测力计的拉力与橡皮筋的拉力平衡，其方向肯定与橡皮筋的拉力方向相反，即肯定沿GO方向的是F′.答案(1)两个力的方向(2)D (3)F′。

《力的合成》教学设计【教材分析】力的合成是人教版物理必修1 第三章第四节的内容。

等效替代是重要的物理思想，合力、分力的理解是学好高中物理的基础，平行四边形定则是矢量合成的普遍法则，矢量运算贯穿高中物理学习。

该节在教与学两方面都具有承前启后的作用。

【学情分析】在学习本节课之前，学生已经学习了重力、弹力、摩擦力等力的概念，对力有了较为深刻的认识和理解，同时通过位移、速度、加速度等物理量的学习，对矢量也有了初步的认识，这为本节课的学习提供了基本的知识储备。

然而初中学习中脑中根深蒂固的标量运算对学生学习力的合成而言是一个绊脚石，由标量上的代数运算到矢量上的图形运算在认知水平上是一次质的飞跃。

【教学目标】知识与技能:从力的作用效果出发研究合力与分力的关系，通过实验探究得出力的平行四边形定则，初步运用力的平行四边形定则求解共点力的合力。

过程与方法：体会等效的思想方法，参与实验探究力的合成法则的过程。

培养学生设计实验和动手操作能力。

情感态度与价值观：体会在科学探究中既要大胆猜想，也要严谨求证。

培养学生热爱生活、实事求是的科学态度，激发学生探索与创新的意识；培养学生合作互助的精神。

【重点难点】重点：实验探究力的合成规律。

难点：设计实验方案，发现平行四边形关系；从“代数和”到“矢量和”思维的跨越。

【教学用具】多媒体教学设备、实物投影仪学生分组实验器材：木板、弹簧秤（2 个）、橡皮条，细绳套（2 根）、白纸、图钉若干、直尺、三角板、铅笔【教学方法】讲授法、思考讨论法、实验探究法、归纳总结法【教学过程】（一）引入新课学生活动1：学生讲述曹冲称象的故事引入等效替代的概念学生活动2：一个学生独自提水桶，两个学生共同提水桶，改变提水桶的角度都有什么不同的感受?展示生活中的一些例子引入合力与分力的概念。

例如用两根线悬挂电灯和一根线悬挂电灯、用两根弹簧测力计拉弹簧和用一根弹簧测力计拉弹簧，一群人拉车和一头大象拉车。

让学生根据一个力的作用效果与两个或更多力的作用效果相同，再列举一下生活当中这样的例子，加深理解等效替代观点。

力的合成教学设计思路：本设计从日常生活入手，调动学生的生活经验，使学生通过交流、讨论，感受“等效”“替代”的含义，将“等效替代”的思想移植到对力的处理上，带领学生经历寻找力的合成规律的过程，使学生认同并接受平行四边形定则．通过进一步的讲解和学生的讨论，使学生深化对“平行四边形定则”的认识和理解．学习任务分析：1．本节内容是在前面力的概念的基础上，通过实验分析、归纳出力的平行四边形定则．明确提出力是矢量，并指出平行四边形定则是矢量合成、分解的普遍规律．把有大小有方向的量叫矢量是对矢量的一种粗浅的说法，这不是矢量的定义．矢量与标量的根本区别在于它们的运算法则不同．很好地掌握平行四边形定则是正确理解矢量概念的核心．平行四边形定则是研究以后各章比如“运动的合成与分解”等内容的基础．考虑到学生对矢量的认识并不深入，本节教学内容的确定立足于对矢量运算——平行四边形定则有初步认识．学生在以后的学习中要多次应用平行四边形定则，对平行四边形定则还有机会进一步巩固提高．2．合力和它的分力是等效替代关系，学生不易理解，是教学的难点．教材通过多个实例分析说明一个力的作用效果是可以与多个力共同作用的效果相同的，在教材的基础上进一步丰富等效的实例，使学生顺利地从感性认识上升到理性认识．学习者分析：1．考虑到所学生的基础知识并不扎实，认知水平也有待提高，完全探究式的教学对学生来讲有相当大的困难，同时考虑到课时及基础性要求，为了让学生顺利理解知识，并且在落实基础知识技能方面有所体验和感悟，放弃了教材中实验探究的教学方式，而改为比较传统的以启发式讲授为主的教学方式，尽可能地引导学生主动参与和独立思考，让学生在教师引导下经历过程、感悟知识和方法．2．由于学生刚开始接触矢量运算方法，需要从学生能够感知和理解的日常现象和规律出发，使学生理解合力的概念，从实验现象总结出力的合成规律．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，对于初上高中的学生来说，有很大的困难．3．学生在初中有同一直线上二力合成的经验，之前又学习了有关力的基本概念，认识了重力、弹力、摩擦力，对于力具有方向性有了一定的认识，但是对矢量的认识并不深入．4．习惯于代数运算的学生在接受矢量运算时相当困难．教学目标：通过生活实例使学生理解“等效”的含义，能从力的作用效果上理解合力和分力的概念．通过实验事实使学生认同、接受力的平行四边形定则．通过平行四边形演示仪以及对合力和分力的讨论使学生知道合力大小和分力大小之间的关系，会用作图法求共点力的合力，会运用直角三角形知识计算合力．通过引导学生参与对问题的研究，使学生加强对实验过程的关注，并对“等效替代”的思想有初步的认识，逐渐养成认真观察和思考的习惯，感悟研究实际问题的方法．教学准备：1．演示器材：直尺、三角板、橡皮筋、绳套、弹簧秤（2个）、粉笔盒、平行四边形演示仪．2．多媒体：PPT课件．教学过程：［提问］这样的四组图片给你的感受是什么样的？［教师小结］可以这样说，两个力共同作用所产生的作用效果与另一个力单独作用所产生的作用效果相同．或者言简意赅地说，它们是等效的．［教师提问］“等效”其实不是新鲜的名词，生活中或者你之前的学习过程中有没有接触过和“等效”相关的事情？［教师］生活中“等效”的例子比比皆是，需要注意到，以“等效”为前提往往可以实现替换的功能．比如我们熟知的曹冲称象：用零碎的石头的重力代替了大象的重力．可以将这样的思想和方法移植到对力的处理上来．注意到两［回答］一个力作用在这个物体上与两个力作用在这个物体上，他们起的作用是相同的．［聆听、思考］［思考后回答］数学中：换元法；初中物理：电阻的串联和并联；生活中：药效相同；找工作．（学生当时的回答：只有能力相同，才能替换原来职位上的人）性认识．学生不一定能说出“等效”两个字，但是能够体会其中的意思．通过图片，从力的角度对“等效”有了浅显的认识，但是“等效”是一种重要的思个力共同产生的作用效果（结合图片的内容）和另一个力产生的作用效果相同，那我们可不可以用这一个力去代替那两个力呢？用一个力等效替代几个力的共同作用的过程就叫做力的合成，这是我们今天研究的课题．［板书］第二章第五节力的合成想，不仅仅是物理中重要的方法，更是生活中用来解决问题的常用方法．第二部分：新课教学整理基本概念［板书］一、基本概念1．如果一个力单独作用所产生的作用效果和几个力共同作用所产生的作用效果相同，那么这一个力叫做那几个力的合力，那几个力叫做这一个力的分力．2．已知分力求合力的过程叫做力的合成．3．等效→替代（思想方法）［教师］其实关于力的合成，我们是有经验的．比如（同一直线上）同一条直线上的二力合成是我们熟悉的二力合成中的一个特殊情况，更一般的情况是这两个力互成一定的角度．［回答］7N，水平向右；1N，水平向左；这一部分，学生掌握的情况很好，旨在帮助学生回忆，同时体会力的合成，强调力的图示，为接下来的实验做准备．今天我们的核心任务是研究互成角度的两个力如何合成．［板书］二、力的合成1．同一直线上的二力合成．2．互成角度的二力合成．［演示］利用粉笔盒注意水平拉力F1的作用效果．注意竖直拉力F2的作用效果．注意F1、F2的共同作用效果．［提问］现在我想寻找一个力来等效替代这两个力的作用，那这个力大致是什么样子的？［教师］这是泛泛的感性认识，如果想要获得准确的互成角度的二力合成规律，可以通过实验的手段．［介绍实验装置］［观察思考］［学生回答］斜向上的一个力．力的作用效果也是比较难以理解的概念，通过演示，学生感悟和体验．橡皮条，细绳套（2个）［提问］橡皮条可以被拉伸，运用现有的装置可以什么样的方式实现？［教师］如果用一个力将橡皮条拉伸到某一程度，用两个力也同样将其拉伸到这个程度，那就可以说这一个力的作用效果和那两个力的作用效果相同，这一个力是那两个力的合力，那两个力是这一个力的分力．如果我们能够将力准确地表达出来，就可以找到合力和分力之间的关系．［提问］用什么办法准确地表示力？如何得到力的大小和方向的信息？［教师］大小：弹簧秤；方向：绳套的方向；记录：力的示意图．[学生成果展示] ［回答］用一个力拉；用两个力拉；［回答］作力的示意图．［学生活动］请两组学生在黑板上操作，其他学生观看、思考，教师从旁指导．依旧从“等效”入手，让学生进一步体会．关注实验细节．［教师］他们都得到了类似的图形．到底合力和分力间遵循什么样的规律呢？至少说明了合力居中分力在两边．尝试将分力的箭头与合力的箭头连接起来，看看得到的图形是什么？——近似为平行四边形．是不是普遍遵循这样的规律？历史上人们到底是如何认识这个问题的呢？我查阅了一些资料，很遗憾我没有找到，我也不知道那位先哲到底是冥思苦想后的顿悟，还是信手偶得的神来之笔．有兴趣的同学可以去查一下．分力与合力满足平行四边形定则．[板书]3.平行四边形定则用表示两个分力F1、F2的线段为邻边做平行四边形，这两个邻边之间的对角线就表示合力的大小和方向．[教师]其实任何一个理论的建立都会经历建立——检验的过程．只有经得起实践的检验才能逐步完善，最终上升为理论．如果经不起实践的检验，那就要被推翻．重新建立、完善……力的平行四边形定则也在实践中经过了反复的检[聆听、思考][理解、记忆][回答][讨论、回答]［聆听、思考］［学生回答］作用在同一个点上的力．对于这部分内容的处理思路是，学生很难通过观察就猜测出平行四边形法则，因此决定还原事实的本原，将问题留给学验．比如说架桥的钢架结构、房屋的承重等．我们也来经历一下对平行四边形定则的检验．在误差允许的情况下，验证了力的平行四边形定则．[小结]等效替代；合力→力的合成→平行四边形定则；平行四边形定则是矢量的运算法则，是矢量的一个重要标志．[提问]电流是矢量吗？[教师]矢量是我们高中和初中物理学习中一有个很大不同的地方，对它的运算法则的理解也不是一蹴而就的事情，在以后的学习过程中会逐步深入．[观察]［分析、理解］[独立完成][进行展示的同学讲解思路][其他同学聆听、思考][学生活动]独立思考交流、讨论（1）同一直线上方向相反的两个力（2）不同直线互成120°角（3）不同直线互成150°角……生．在高中阶段主要对质点进行研究，因此各力均可以看成共点力．这里不过分强调，以免学生混乱、混淆．在此过程中有些学细绳对画框的两个拉力．对结点O的三个拉力钢索对吊灯的拉力．教室中的日光灯，两根钢管的拉力．（非共点力）共点力和非共点力．我们研究的是共点力．生选择的是计算法，有些学生选择的是作图法．由于初中代数运算的影响，一下子理解矢量的运算规则不是一件容易的事情．这时候任学生发挥，没有加引导，他们甚至能说131°角．依照以往的教学经验，［板书］三、共点力几个力都作用在物体的同一点或者它们的作用线（沿力的方向的直线）交于一点．［教师］掌握了这些以后，我们尝试着准确地表达合力．练习：[学生成果展示][教师]从解决合成问题方法的选择上，大致可以分为两种．四、合力的计算1．作图法（力的图示）2．计算法（几何关系）[教师]带领学生分析两种解决办法的优劣．计算法依赖于数学手段，借助于几何关系．五、互成直角的两个力的合成[提问]合力是不是一定比分力大？[教师]合力和分力在数值上到底遵循什么样的规律呢？[板书]六、合力和分力的关系平行四边形定则演示仪器学生只记忆极特殊的角度，比如90°、45°等．Flash课件．[总结]1．2．两分力一定，夹角变大合力变小．3．合力可以大于分力，也可能小于或者等于任意一个分力．[拓展内容]多力的合成.[总结]1．力的合成；2．等效替代；3．平行四边形定则；4．掌握计算合力的方法；5．知道合力和分力的大小关系；6．了解多力合成．第三部分：作业给自己出一道题，求任意夹角的任意两个力的合力．七、板书设计一、基本概念1．如果一个力单独作用所产生的作用效果和几个力共同作用所产生的作用效果相同，那么这一个力叫做那几个力的合力，那几个力叫做这一个力的分力．2．已知分力求合力的过程叫做力的合成3．等效→替代（思想、方法）．二、力的合成1．同一直线上的二力合成．2．互称角度的二力合成．3.平行四边形定则．用表示两个分力F1、F2的线段为邻边做平行四边形，这两个邻边之间的对角线就表示合力的大小和方向．三、共点力几个力都作用在物体的同一点或者它们的作用线（沿力的方向的直线）交于一点．四、合力的计算1．作图法（力的图示）2．计算法（几何关系）3．互成直角的两个力的合成五、合力和分力的关系1．2．两分力一定，夹角变大合力变小．3．合力可能大于分力，也可能小于或者等于任意一个分力．教学流程：学习效果评价：学生基本掌握了力的合成的知识，基本实现了预设目标．教学反思：通过身边的小物品来创设物理情境，激发学生的兴趣从而引入新课，新课的导入处理得比较好；在新课教学中能根据学生的实际处理好初高中物理知识的衔接关系，做好知识铺垫，尽管课时紧张，还是能安排随堂实验进行适当的探究（或验证），并介绍了一种物理研究的方法——等效替代法，让学生顺利地接受了合力的概念并得出平形四边形定则．由于课前对这节课有了较多的思考并且形成了一些自己的认识，因此在整堂课教学目标的把控上比较到位，实现了最初制定的教学目标．稍有遗憾的是，因为内容比较多，所以忽略了学生的感受，应该更多地对学生给与肯定和鼓励，让学生在更加和谐愉悦的氛围中完成对知识的学习．。