《力的合成》（沪科版）教学设计

                       邾永辉

教学目标：

知识与技能：

1、认识力的作用效果，知道合力与分力都是从力的作用效果来定义的。

2、理解合力的概念，了解合力和分力的等效性。

3、会计算同一直线上两个力合力的大小，并会判断方向。

方法与过程：

1、通过实验探究，获知在同一直线上同方向与反方向的合成情况。

2、能积极主动与他人交流和讨论，逐步形成良好的学习习惯。

情感态度与价值观：

1、认识等效替代法在物理学中的重要性。

2、通过实验培养学生实事求是的科学态度和良好的意志品质。

教学重点：

    通过对实验探究的参与，了解在同一直线上二力的合成情况。

教学难点：

    了解等效代替的科学方法，知道等效替代法在物理学中的重要作用。

教学方法：

    等效替代法、探究、归纳总结

教学器材：

    弹簧、刻度尺、弹簧测力计、铁架台、细绳等。

教材分析：

    理解合力的概念关键是要让学生认识多个力共同作用产生的效果和一个力产生的效果相同。可通过在同一直线上的二力合成的实验探究，进行定量的研究，来加深对合力与分力的理解，从而使学生对这个问题的认识能从感性认识上升到理性认识。教学中渗透等效替代的思想方法，即分力与合力虽然不同时作用在物体上，但可以相互替代，能够相互替代的条件是分力与合力的作用效果相同，但必须强调不能同时考虑分力的作用又考虑合力的作用。

教学过程：  

一、合力与分力：

我们见过的物体都受到力的作用，而且很多物体往往同时受到几个力的作用。例如，教室里的日光灯受重力和两条绳索的拉力；课桌受重力、地面对它的支持力和书本向下压的力。今天学习物体同时受几个力作用时的有关情况。

两个人同时用力提起一桶水，另外一个人用一个力就能提起来同样的一桶水，一个人的一个力所产生的效果跟两个人的两个力同时作用产生的效果是相同的。

如果一个力产生的效果跟两个力共同作用所产生的效果相同，这个力就叫做那两个力的合力。

同样道理，数只蚂蚁对树叶的作用效果与一只甲壳虫对树叶的作用效果完全相同，甲壳虫的力是蚂蚁力的合力，蚂蚁的力是甲壳虫力的分力。众多船帆对大船产生的作用效果和发动机对大船产生的作用效果相同，发动机所产生的推力就是许多船帆的推力的合力，船帆的推力就是发动机的推力的分力。

物体往往同时受几个力作用。为了分析问题简化起见，用一个合力代替两个力就能使问题大大简化。那么，求两个力的合力就有着重要的现实意义。

    注意：分力与合力虽然不同时作用在物体上，但可以相互替代，能够相互替代的条件是分力与合力的作用效果相同，但不能同时考虑分力的作用又考虑合力的作用。

二、探究：同一直线上二力的合成

    求几个力的合力叫力的合成。在初中阶段，我们只学习力的合成的最简单的情况，即同一条直线上二力的合成。

1、同一条直线上方向相同的二力的合成

（1）把一弹簧的下端固定在铁架台上，旁边立一个刻度尺。

（2）用一个弹簧测力计拉着弹簧使其伸长，同时用另一个弹簧测力计通过一根细绳也拉着弹簧使其伸长。这时弹簧受到两个向上的拉力F₁和F₂，它们的大小分别从两个弹簧秤的读数表示出来。读出F₁和F₂的大小，并记录弹簧伸长到的位置。

（3）用一个力拉弹簧，使它伸长到同样的位置，读出这个拉力F多大？

实验数据发现：F= F₁+ F₂

说明：力F产生的效果跟力F₁和F₂共同作用的效果相同，所以F是F₁和F₂的合力。

结论：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二力的合成

（1）把一弹簧的上端固定在铁架台上，旁边立一个刻度尺。

（2）用一个弹簧测力计向下拉弹簧，拉力为F₁。用一根细绳拴在弹簧下端的钩上，用弹簧测力计通过细绳向上拉，拉力为F₂，此时弹簧伸长。这时我们读出拉力F₁和F₂的大小，并记录弹簧伸长到的位置。

（3）用一个力拉弹簧，使弹簧伸长到同样的位置，读出这个拉力F的大小。

实验数据发现：F= F₁—F₂

说明：力F的作用效果跟力F₁和F₂共同作用的效果相同，所以F是F₁和F₂的合力。

结论：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。

课堂练习：

1、同一直线上的两个力F₁和F₂，若它们沿同一方向作用在同一物体上，则两个力的合力大小为___________，方向___________。若它们沿相反方向作用在同一个物体上，且F₁ <</SPAN> F₂，则这两个力的合力大小是_________，方向___________。

2、用弹簧秤拉着一个物体竖直向上运动，弹簧测力计的示数是10牛，物体受到的重力是8牛，则物体所受的合力是_________牛，方向___________。

3、一辆小车重200N，放在光滑水平地面上，甲用50N水平力向东拉，乙用30N水平力向东推，求这辆小车在水平方向所受合力大小和方向。

分析：由于求的是水平方向合力，故车重不必考虑。两位同学一拉、一推，属两个同方向的作用力，按同向力求合力。

解：合力F = F₁+ F₂=50N+30N=80N

答：合力大小等于80N，方向向东。

课堂小结：

1、等效替代的思想方法：合力与分力

2、力的合成：

（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。

布置作业：

    课本作业第1、2、3题。