1、4 力的合成,4 力的合成,4 力的合成 三維目標(biāo),三維目標(biāo),【知識(shí)與技能】 (1)掌握力的平行四邊形定則，知道它是力的合成的基本規(guī)律 (2)初步運(yùn)用力的平行四邊形定則求解共點(diǎn)力的合力；能從力的作用效果理解力的合成、合力與分力的概念 (3)會(huì)用作圖法求解兩個(gè)共點(diǎn)力的合力；并能判斷其合力隨夾角的變化情況，掌握合力的變化范圍，會(huì)用直角三角形知識(shí)求合力,4 力的合成 三維目標(biāo),【過程與方法】 (1)能夠通過實(shí)驗(yàn)演示歸納出互成角度的兩個(gè)共點(diǎn)力的合成遵循平行四邊形定則； (2)培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手操作能力、物理思維能力、觀察能力、分析能力、協(xié)作能力、創(chuàng)新思維能力、表達(dá)能力 (3)培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、

2、探索規(guī)律、歸納總結(jié)的能力,4 力的合成 三維目標(biāo),【情感、態(tài)度與價(jià)值觀】 (1)培養(yǎng)學(xué)生的物理思維能力和科學(xué)研究的態(tài)度 (2)培養(yǎng)學(xué)生熱愛生活、事實(shí)求是的科學(xué)態(tài)度，激發(fā)學(xué)生探索與創(chuàng)新的意識(shí) (3)培養(yǎng)學(xué)生合作、交流、互助的精神,4 力的合成 重點(diǎn)難點(diǎn),重點(diǎn)難點(diǎn),【重點(diǎn)】 (1)通過實(shí)驗(yàn)歸納出力的平行四邊形定則 (2)力的平行四邊形定則的理解和應(yīng)用 【難點(diǎn)】 (1)對物體進(jìn)行簡單的受力分析、通過作圖法確定合力 (2)合力與分力間的等效替代關(guān)系，尤其是合力的大小與兩個(gè)分力間夾角的關(guān)系,4 力的合成 教學(xué)建議,教學(xué)建議,物理是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)，離開實(shí)驗(yàn)，物理就成為無源之水，本節(jié)課更體現(xiàn)了物理學(xué)的這

3、一特點(diǎn)平行四邊形定則是矢量合成法則，而學(xué)生一直以來都習(xí)慣于代數(shù)運(yùn)算，對矢量運(yùn)算特別不習(xí)慣，因此在教學(xué)過程中要注意增加學(xué)生的感性認(rèn)識(shí).,4 力的合成 教學(xué)建議,實(shí)驗(yàn)是學(xué)生接受物理知識(shí)最符合認(rèn)知規(guī)律的方法，本節(jié)課的教學(xué)設(shè)計(jì)正是基于實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生親自實(shí)踐，實(shí)驗(yàn)探究，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究、團(tuán)結(jié)合作、歸納總結(jié)等能力，這是實(shí)踐出真知的要求，也是突破重點(diǎn)和難點(diǎn)的關(guān)鍵；同時(shí)，滲透了研究問題的一般方法：提出問題分析問題設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理實(shí)驗(yàn)結(jié)論應(yīng)用推廣另外對等效替代思想的滲透、讓學(xué)生體驗(yàn)探究的過程也是本節(jié)課重要內(nèi)容之一,4 力的合成 新課導(dǎo)入,新課導(dǎo)入,【導(dǎo)入一】 教師活動(dòng)：請兩位同學(xué)到講臺(tái)前，讓一位同學(xué)提起

4、重為200 N的一桶水，請下面同學(xué)分析該同學(xué)施加的提水的力為多大？然后請兩同學(xué)一起提起水桶，請同學(xué)們一起分析提水桶的有幾個(gè)力？從效果上看跟剛才用一個(gè)力提一樣嗎？ 學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生觀看兩位同學(xué)的操作，同時(shí)考慮并回答教師的問題 點(diǎn)評(píng)：通過實(shí)踐體驗(yàn)，讓學(xué)生體會(huì)一個(gè)力的作用效果與兩個(gè)或更多力的作用效果相同，目的是激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，引導(dǎo)學(xué)生體會(huì)等效觀點(diǎn),4 力的合成 新課導(dǎo)入,教師活動(dòng)：引導(dǎo)學(xué)生思考：生活中還有哪些事例是說明幾個(gè)力與一個(gè)力的作用效果相同的？ 學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生思考討論列舉實(shí)際例子：用兩條細(xì)繩吊著日光燈、很多只狗拉著雪撬前進(jìn)、抗洪救災(zāi)中解放軍搬沙袋、打夯等 點(diǎn)評(píng)：通過列舉生活中的實(shí)例，進(jìn)一步體會(huì)

5、一個(gè)力可以與幾個(gè)力的作用效果相同培養(yǎng)學(xué)生觀察生活的能力，同時(shí)激發(fā)學(xué)生對生活的熱愛 教師活動(dòng)：啟發(fā)引導(dǎo)同學(xué)找出這些例子的共性，給出合力和分力的概念 學(xué)生活動(dòng)：積極思考，領(lǐng)會(huì)合力、分力的等效替代關(guān)系,4 力的合成 重點(diǎn)難點(diǎn),【導(dǎo)入二】 將兩個(gè)彈簧測力計(jì)互成角度懸掛砝碼，使砝碼靜止，然后用一個(gè)彈簧測力計(jì)懸掛同一砝碼，使砝碼靜止，可見力F產(chǎn)生的效果跟原來F1和F2共同產(chǎn)生的效果相同 思考：力F與力F1和F2之間有一種什么關(guān)系？,4 力的合成 知識(shí)必備,知識(shí)必備,知識(shí)點(diǎn)一合力與分力 合力與分力：如果一個(gè)力產(chǎn)生的_與幾個(gè)力的共同_相同，則這個(gè)力叫作那幾個(gè)力的_，那幾個(gè)力就叫作這個(gè)力的_ (1)合力與分力之

6、間的關(guān)系是一種_的關(guān)系，合力作用的_與分力共同作用的_相同 (2)一個(gè)力的效果可以與多個(gè)力的共同效果相同，即一個(gè)力可以用_來替代，_也可以由一個(gè)力來替代 (3)合力既可能大于分力的大小，也可能等于或_分力的大小，合力的大小由分力的_和_共同決定,效果,效果,合力,分力,等效替代,效果,效果,多個(gè)力,多個(gè)力,小于,大小,方向,4 力的合成 知識(shí)必備,知識(shí)點(diǎn)二力的合成 1力的合成：求_的過程叫作力的合成，力的合成遵循_定則 2合成方法：從力的_起，沿兩個(gè)分力的作用線_按同一標(biāo)度(比例)作出兩個(gè)分力F1、F2的圖示，以_為鄰邊作出平行四邊形，其對角線的長度(按同樣比例)表示合力的大小，對角線所指的方

7、向表示合力的方向(用量角器測出合力F與某一個(gè)力的夾角),幾個(gè)力的合力,平行四邊形,兩分力的圖示,作用點(diǎn),方向,4 力的合成 知識(shí)必備,知識(shí)點(diǎn)三共點(diǎn)力與平衡 1共點(diǎn)力：如果幾個(gè)力同時(shí)作用在物體的_上，或者雖不作用在_上，但它們的_相交于同一點(diǎn)，則這幾個(gè)力叫作共點(diǎn)力 2物體處于平衡狀態(tài)：在平衡力作用下，物體總處于_或_運(yùn)動(dòng)狀態(tài)(平衡狀態(tài)) 3物體處于平衡狀態(tài)：運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)是加速度_，受力特點(diǎn)是物體受到的合力_,為零,同一點(diǎn),同一點(diǎn),作用線,靜止,勻速直線,為零,4 力的合成 學(xué)習(xí)互動(dòng),學(xué)習(xí)互動(dòng),考點(diǎn)一對合力與分力關(guān)系的理解 想一想 一個(gè)成年人或兩個(gè)孩子均能提起一桶水，那么該成年人用的力與兩個(gè)孩子用的力

8、的作用效果是否相同？二者能否等效替代？兩個(gè)孩子共提一桶水時(shí)，要想省力兩個(gè)人拉力間的夾角應(yīng)大些還是小些？為什么？,4 力的合成 學(xué)習(xí)互動(dòng),答案 作用效果相同，兩種情況下的作用效果均是把一桶水提起來，能夠等效替代夾角應(yīng)小一些，提水時(shí)兩小孩對水桶拉力的合力的大小等于一桶水所受的重力，合力不變時(shí)，兩分力的大小會(huì)隨著兩個(gè)力之間夾角的減小而減小，因此夾角越小越省力,4 力的合成 學(xué)習(xí)互動(dòng),要點(diǎn)總結(jié) 1等效性：合力與它的分力產(chǎn)生的效果_，是等效替代關(guān)系，而不是物體的重復(fù)受力，不能重復(fù)考慮 2同體性：合力和它的各個(gè)分力是作用在_上的，作用在不同物體上的力不能求合力； 3瞬時(shí)性：各個(gè)分力與合力具有瞬時(shí)對應(yīng)關(guān)系，

9、某個(gè)分力變化了，合力也同時(shí)發(fā)生_,相同,同一物體,變化,4 力的合成 學(xué)習(xí)互動(dòng),4合力與分力間的大小關(guān)系 (1)合力和分力圖示的幾何關(guān)系滿足平行四邊形定則 (2)當(dāng)兩分力F1、F2大小一定時(shí)，兩力同向時(shí)合力最_，F(xiàn)_，方向與兩力同向；兩力方向相反時(shí)，合力最_，F(xiàn)_，方向與兩力中_的力同向；合力大小的范圍是_F_；合力F既可以大于、也可以等于或小于任意一個(gè)分力,小,較大,大,F1+F2,F1+F2,|F1-F2|,|F1-F2|,4 力的合成 學(xué)習(xí)互動(dòng),例1關(guān)于分力和合力，以下說法不正確的是() A合力的大小小于任何一個(gè)分力是可能的 B如果一個(gè)力的作用效果跟其他幾個(gè)力的效果相同，則這個(gè)力就是其他

10、幾個(gè)力的合力 C合力的大小一定大于任何一個(gè)分力 D合力可能是幾個(gè)分力的代數(shù)和,4 力的合成 學(xué)習(xí)互動(dòng),C解析 如果一個(gè)力的作用效果跟其他幾個(gè)力共同作用時(shí)的效果相同，這個(gè)力就是其他幾個(gè)力的合力，選項(xiàng)B正確；設(shè)兩分力為F1、F2，合力F的取值范圍為|F1F2|FF1F2，因此合力的大小不一定大于任何一個(gè)分力，小于任何一個(gè)分力是可能的；當(dāng)兩分力在一條直線上時(shí)，在規(guī)定正方向后合力可以是幾個(gè)分力的代數(shù)和，選項(xiàng)A、D正確，選項(xiàng)C不正確,4 力的合成 學(xué)習(xí)互動(dòng),考點(diǎn)二“探究求合力的方法”的實(shí)驗(yàn) 想一想 “探究求合力的方法”的實(shí)驗(yàn)中，每次實(shí)驗(yàn)都必須保證結(jié)點(diǎn)的位置保持不變，這體現(xiàn)了怎樣的物理思想方法？若兩次橡皮

11、條的伸長長度相同但結(jié)點(diǎn)位置不同，能否達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?4 力的合成 學(xué)習(xí)互動(dòng),答案 每次實(shí)驗(yàn)保證結(jié)點(diǎn)的位置保持不變，是為了體現(xiàn)一個(gè)力拉橡皮條時(shí)力作用的效果與兩個(gè)力拉橡皮條時(shí)二力的共同作用效果相同，體現(xiàn)了等效替代的思想方法由于力不僅有大小，還具有方向，所以兩次橡皮條的伸長長度相同但結(jié)點(diǎn)位置不同，說明兩次效果不同，不滿足合力與分力的關(guān)系，不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?4 力的合成 學(xué)習(xí)互動(dòng),要點(diǎn)總結(jié) 1兩個(gè)彈簧測力計(jì)互成角度地拉橡皮條和一個(gè)彈簧測力計(jì)拉橡皮條時(shí)，應(yīng)使_到達(dá)同一位置，以使橡皮條受到的作用力的_相同 2兩個(gè)彈簧測力計(jì)互成角度地拉橡皮條時(shí)，二拉力的夾角應(yīng)_，不可過大或過小 3橡皮條、彈簧測力計(jì)的軸線、

12、細(xì)繩套應(yīng)_木板 4拉橡皮條的細(xì)線要適當(dāng)長一些，利用細(xì)繩套標(biāo)記拉力的方向時(shí)，兩標(biāo)記點(diǎn)間距應(yīng)適當(dāng)_一點(diǎn),效果,結(jié)點(diǎn),適當(dāng),平行于,大,4 力的合成 學(xué)習(xí)互動(dòng),例2(多選)在“研究共點(diǎn)力的合成”的實(shí)驗(yàn)中，需要將橡皮條的一端固定在水平木板上，另一端系上兩根細(xì)繩，細(xì)繩的另一端都有繩套實(shí)驗(yàn)中需要用兩個(gè)彈簧測力計(jì)分別勾住繩套，并互成角度地拉橡皮條某同學(xué)認(rèn)為在此過程中必須注意以下幾項(xiàng)，其中正確的是() A兩根細(xì)繩必須等長 B橡皮條應(yīng)該與兩繩夾角的平分線在同一直線上 C在使用彈簧測力計(jì)時(shí)要注意使彈簧測力計(jì)與木板平面平行 D實(shí)驗(yàn)中兩次用彈簧測力計(jì)拉橡皮條時(shí)，必須使橡皮條沿相同方向伸長相同的長度,4 力的合成 學(xué)習(xí)

13、互動(dòng),CD解析 細(xì)繩的作用是用來標(biāo)記拉力的方向，應(yīng)適當(dāng)長一些，但不需要長度相等，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；只有兩彈簧測力計(jì)的拉力等大時(shí)橡皮條才與兩繩夾角的平分線在同一直線上，本實(shí)驗(yàn)中不需要兩彈簧測力計(jì)拉力等大，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；為減小實(shí)驗(yàn)誤差，橡皮條、細(xì)繩、彈簧測力計(jì)的軸線都應(yīng)與木板平面平行，選項(xiàng)C正確；實(shí)驗(yàn)中兩次用彈簧測力計(jì)拉橡皮條時(shí)，必須保證力的效果相同，即使橡皮條沿相同方向伸長相同的長度，選項(xiàng)D正確,4 力的合成 學(xué)習(xí)互動(dòng),考點(diǎn)三合力的求解方法 想一想 圖解法和計(jì)算法求合力各有什么優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)？,4 力的合成 學(xué)習(xí)互動(dòng),答案 圖解法簡單、直觀，但結(jié)果不精確；計(jì)算法結(jié)果精確，但對數(shù)學(xué)知識(shí)要求較高，經(jīng)常用到直角三

14、角形、勾股定理、三角函數(shù)等知識(shí),4 力的合成 學(xué)習(xí)互動(dòng),要點(diǎn)總結(jié) 1圖解法：從力的作用點(diǎn)起，按同一_作出兩個(gè)分力F1、F2的圖示，完成平行四邊形，則平行四邊形的_表示二力的合力對角線的長度(按同樣比例)表示合力的_，對角線所指的方向表示合力的_ 作圖時(shí)，合力、分力要共點(diǎn)，表示力的線段用_線且需標(biāo)注方向，在箭頭旁標(biāo)明力的符號(hào)，作圖用的輔助線用_線 2計(jì)算法：根據(jù)平行四邊形定則做力的_圖，然后利用直角三角形、等邊三角形等幾何關(guān)系求解合力的大小和方向 作圖法和計(jì)算法均為矢量運(yùn)算的通用方法,示意,對角線,標(biāo)度,大小,方向,實(shí),虛,4 力的合成 學(xué)習(xí)互動(dòng),例3水平橫梁一端插在墻壁內(nèi)，另一端裝小滑輪B輕繩

15、的一端C固定于墻壁上，另一端跨過滑輪后懸掛一質(zhì)量m10 kg的重物，CBA30，如圖341所示則滑輪受到繩子的作用力大小為(g取10 m/s2)(),圖3-4-1,4 力的合成 學(xué)習(xí)互動(dòng),4 力的合成 學(xué)習(xí)互動(dòng),C解析 以滑輪為研究對象，懸掛重物的繩的拉力是Fmg100 N，故小滑輪受到繩的作用力沿BC、BD方向，大小都是100 N從圖中看出，CBD120，CBEDBE60，即CBE是等邊三角形，故F合100 N.,4 力的合成 學(xué)習(xí)互動(dòng),例4假設(shè)斜拉橋中某對鋼索與豎直方向的夾角都是30，每根鋼索中的拉力都是3104 N，求它們對塔柱形成的合力,4 力的合成 學(xué)習(xí)互動(dòng),5.2104 N方向豎直

16、向下 解析 沿鋼索方向的兩個(gè)分力F1F23104 N 以F1、F2為鄰邊畫出平行四邊形，其對角線表示它們的合力F，由對稱性可知，合力方向一定沿塔柱豎直向下 (解法1：作圖法) 如圖甲所示，由O點(diǎn)沿與豎直方向的夾角為30的方向畫F1、F2(有向線段OA、OB) 取單位長度表示的力為1104 N，則OA和OB的長度都是3個(gè)單位長度 完成平行四邊形，量得對角線OC長為5.2個(gè)單位長度 所以合力的大小為F5.21104 N5.2104 N,4 力的合成 學(xué)習(xí)互動(dòng),4 力的合成 備用習(xí)題,備用習(xí)題,1關(guān)于合力與分力下列說法正確的是() A合力的大小一定大于每一個(gè)分力的大小 B合力的大小至少大于其中一個(gè)分

17、力 C合力的大小可以比兩個(gè)分力都大，也可以比兩個(gè)分力都小 D合力不能與其中的一個(gè)分力大小相等,4 力的合成 備用習(xí)題,C解析 合力既可以比每一個(gè)分力都大，也可以比每個(gè)分力都小，還可以與其中一個(gè)分力大小相等，C項(xiàng)正確,4 力的合成 備用習(xí)題,4 力的合成 備用習(xí)題,4 力的合成 備用習(xí)題,3如圖所示，兩個(gè)人共同用力將一個(gè)牌匾拉上墻頭其中一人用了450 N的拉力，另一個(gè)人用了600 N的拉力，如果這兩個(gè)人所用拉力的夾角是90，求它們的合力,4 力的合成 備用習(xí)題,750 N，與較小拉力的夾角為53. 解析 (一)作圖法 選標(biāo)度以固定長度代表150 N的力作平行四邊形以已知的兩個(gè)力為鄰邊作平行四邊形

18、，并畫出這兩個(gè)鄰邊之間的對角線量出合力用刻度尺量出對角線的長度并換算成力的大小，用量角器量出與F1的夾角，表示力的方向如圖所示，用圖示中的線段表示150 N的力，用一個(gè)點(diǎn)O代表牌匾，依題意作出力的平行四邊形用刻度尺量出平行四邊形的對角線長為圖示線段的5倍，故合力大小為F1505 N750 N，用量角器量出合力F與F1的夾角53.,4 力的合成 備用習(xí)題,4 力的合成 備用習(xí)題,4 力的合成 自我檢測,自我檢測,1(合力與分力關(guān)系的理解)下列關(guān)于分力與合力的說法中，正確的是() A分力與合力同時(shí)作用在物體上，所以它們都是物體受到的力 B合力就是幾個(gè)力的代數(shù)和 C合力只能大于分力，不能小于分力 D兩個(gè)分力夾角在0180之間變化時(shí)，若分力大小不變，則夾