[3.4力的合成.docVIP

3.4力的合成 一．知识与技能目标： 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。 3、会用作图法和直角三角形的知识求共点力的合力。 4、知道合力的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．过程与方法目标： 1、通过学习合力和分力的概念，初步体会等效替代的物理思想 2、通过实验探究方案的设计与实施，初步认识科学探究的意义和基本过程 3、有将物理知识应用于生活和生产实践的意识 三．情感、态度、价值观目标： 1、培养学生善于交流的合作精神，在交流合作中发展能力，并形成良好的学习习惯和学习方法。 2、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。 四．教学重点、难点： 重点：1、合力与分力的关系． 2、平行四边形定则及应用． 难点：实验探究方案的设计与实施 教学手段：讲授、实验、讨论、练习 实验仪器及必要准备：弹簧秤（两个）、细线（两条）、皮筋、磁钉、三角板、刻度尺、平行四边形定则演示器、钩码 五．教学过程： 利用学生初中的知识基础引入： 实验：两个弹簧秤提物体静止，画受力分析图 改用一个弹簧秤提物体静止，画受力分析图 这个拉力T的作用是与重力平衡，刚才的两个拉力T1、T2也与重力平衡。这个拉力T从作用效果上可以替代T1、T2。就说这个拉力T就是刚才的两个拉力T1、T2的合力。 3.4 力的合成 1．合力和分力 当一个物体受到几个力共同作用时，我们常常可以求出这样一个力，这个力的作用效果跟原来几个力的作用效果相同，这个力就叫做那几个力的合力。原来的几个力叫做分力。 注意： 合力与分力不能同时存在，有合力没分力，有分力没合力。 因为合力与分力的效果相同，所以我们可以通过几个分力去找到合力。 2．力的合成：求几个力合力的过程叫做力的合成。 （1）同一直线上的二力合成 两个力同向： 两个力反向： 也有的时候两个力的不在同一直线上，如何合成呢？ [实验] 用两只弹簧秤成一定角度提起一个重物，分别读一下两只弹簧秤的读数．然后用一只弹簧秤提起这个物体，看这时弹簧秤的读数。 学生仔细观察读数。 [提问] 看一下两只弹簧秤的示数之和是不是等于一只弹簧秤的读数？ [回答] 一只弹簧秤的读数不等于两只弹簧秤的读数之和，而是比两只弹簧秤读数之和稍微小一些． 两只弹簧秤的读数之和不等于一只弹簧秤的读数，可见力的合成并不是简单地相加减。那么已知两个分力F1、F2，我们如何求出它们的合力F? 实验：把磁钉吸在黑板上，挂上皮筋，用两个弹簧秤把结点拉到某点，记录下结点的位置O点。以及两个力F1、F2的大小和方向。 再用一个弹簧秤把结点拉到O点。记录这个力F的大小和方向。作出F1、F2和F的图示。 观察三个力的关系。好象什么关系呢？ 学生观察猜测：可能是平行四边形的关系。 作图：以F1、F2为平行四边形的两条边做平行四边形。其对角线与F几乎重合。 （2）平行四边形定则：两个力合成时，以表示这两个分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。 实验： 例：力F1＝30 N，方向水平向右，力F2＝40 N，方向竖直向上，求这两个力合力的大小和方向。（作图法）（带领学生作图） 取两个力的最大公因数为标度的长度。把两个力的作用点画在同一点O，做两个力的图示，再把作出平行四边形，做过O点的对角线，就可以表示合力的大小和方向。根据标度测量合力的大小，标注在合力的箭头周围。 在作出F1和F2后可以让学生说出合力的大小，再做平行四边形。 [练习] 力F1＝30 N，方向水平向右，力F2＝40 N，方向与F1成60°向右上方，求这两个力合力的大小和方向。（作图法） [思考] 两个分力的大小没有改变，但夹角发生了变化，合力的大小发生了变化，说明两个力的合力与两个力的夹角有关。 学生：画图研究，或做理论分析（保持F1的大小方向和F2的大小不变，改变F2的方向，可以利用不同颜色的笔区分） 说明：如果不是利用作图法求合力的大小，只是利用平行四边形法则来分析合力时也可以画力的示意图。就利用示意图定性的研究合力的大小变化 学生讨论研究结果：在两个力的大小不变的条件下，夹角越大，合力越小。 实验：平行四边形的演示合力与夹角的关系。 课件演示分力和合力的关系。 （3）合力大小与分力夹角的关系 总结：当两个分