谈“力的合成”.docx

《谈“力的合成”.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《谈“力的合成”.docx（16页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、谈“力的合成”力的合成 力的合成 要点导学1、力的合成和合力的概念。一个力产生的效果跟几个力共同产生的效果相同，这个力就是那几个力的合力；力的合成是运算过程。2、通过试验探究，求合力的方法可归纳为：假如用表示两个共点力F1和F2的线段为邻边作平行四边形，那么合力的大小与方向就可以用这个平行四边形的对角线表示，这个法则就是平行四边形法则。3、合力随两分力间的夹角的增大而减小，合力的改变范围是在两分力之和与两分力之差之间，即F1-F2FF1+F2 范例精析例1在做“探究求合力的方法”的试验中，只用一个弹簧秤来代替钩码也可以完成这个试验，下面用单个弹簧秤完成试验的说法中，正确的是()A.把两条细线中

2、的一条与弹簧秤连接，然后同时拉动这两条细线，使橡皮条一端伸长到O点位置，读出秤的示数Fl和F2的值B.把两条细线中的一条与弹簧秤连接，然后同时拉动这两条细线，使橡皮条的一端伸长到O点，读出弹簧秤的示数F1；放回橡皮条，再将弹簧秤连接到另一根细线上，再同时拉这两条细线，使橡皮条再伸长到O点，读出秤的示数F2C.用弹簧秤连接一条细线拉橡皮条，使它的一端伸长到O点，读出Fl；再换另一条细线与弹簧秤连接拉橡皮条，使它的一端仍旧伸长到O点，读出F2D.把两根细线中的一条细线与弹簧秤连接，然后同时拉这两条细线，使橡皮条的一端伸长到O点，登记两细线的方向及秤的示数Fl；放回橡皮条后，将弹簧秤连接到另一根细线

3、上，再同时拉这两条细线，使橡皮条一端伸长到O点，并使两条细线位于记录下来的方向上，读出弹簧秤的读数为F2 解析：本试验是用橡皮条的伸长来显示力的作用效果,相同的作用效果应当是使橡皮条沿相同的方向伸长相同的长度。用一只弹簧秤试验，与用两只弹簧秤完成该试验基本步骤相同，但必需保证效果相同，同时能完整地作出平行四边形进行比较.答案：D 拓展：本试验要探讨合力和分力的关系，把第一次两个弹簧测力计的拉力F1和F2看作与其次次一个弹簧测力计拉力F单独作用的效果相同时，F1、F2和F才构成分力和合力的关系，在这个试验中，用橡皮条在拉力作用下发生的形变来反映力的作用效果，这个形变包括伸长量和伸长方向两项，伸长

4、量反映橡皮条所受合力的大小，伸长方向反映橡皮条所受合力的方向，仅用其中的一项不能完整表示力的作用效果.例如.关于“探究求合力的方法”试验,下列说法正确的是()A.两串钩码的拉力与某一串钩码的拉力作用效果相同B.试验中不必记录两分力的夹角C.试验中必需记录两分力的方向D.试验中必需记录橡皮条端点最终被拉到的位置(答案:ACD) 例2力F145N，方向水平向东。力F260N，方向水平向北，用作图法求解合力F的大小和方向。解析：选择某一标度，利用1.0cm的长度表示15N的力，作出力的平行四边形，如图3-4-1所示，表示F1的线段长3.0，表示F2的线段长4.0。用刻度尺量出对角线的长度L为5.0，

5、利用FL15/1.0N=75N求出，用量角器可量出合力的方向为东偏北53。拓展：涉及方向问题的共点力合成时，表示的方向应当与地图册的方向一样。用图解法求合力时，选用的标度不能太小，标度太小会导致误差增大。 例3、下列关于合力的叙述中正确的是()A.合力是原来几个力的等效代替,合力的作用效果与分力的共同作用效果相同B.两个力夹角为（0），它们的合力随增大而增大C.合力的大小总不会比分力的代数和大D.不是同时作用在同一物体上的力也能进行力的合成的运算 解析：力的合成基本动身点是力的等效代替.合力是它的全部分力的一种等效力，它们之间是等效代替关系。合力和作用在物体上各分力间的关系，在效果上是和各分力

6、的共同作用等效，而不是与一个分力等效因此只有同时作用在同一物体上的力才能进行力的合成的运算。就合力与诸分力中的一个分力的大小相比较，则合力的大小可以大于、等于或小于分力这是因为力是矢量，力的合成遵循平行四边形定则，合力的大小不仅跟分力的大小有关，而且跟分力的方向有关.依据力的平行四边形定则和数学学问可知,两个力夹角为（0），它们的合力随增大而减小,=0时,合力最大,为两分力的代数和；=180时,合力大小最小,等于两分力代数差,所以合力的大小总不会比分力的代数和大.正确解答AC 拓展：只有同时作用在同一物体上的几个力才存在着等效的合力.求解多个力的合力时，可以先把随意两个力合成，再把合力与第三个

7、力合成，直到把全部力都合成进去。例如：三个方向互成120角的力，F1=12N方向向东，F2=15N方向南偏西，F3=15N，方向西偏北。求这三个力的合力时可先把F2与F3合成，它们的合力为15N，方向向西，再与F1合成，所以三个力的合力等于3N，方向向西。如图3-4-2所示。【实力训练】1假如一个力的效果跟几个力共同产生效果_，这个力叫做那几个力的_，求几个力的合力叫做_.相同,合力,力的合成2.力的合成遵循力的_,求两个力的合力时，用力的图示法作出以这两个力的线段为_的平行四边形的对角线，则对角线的长度和方向表示_.平行四边形定则,邻边,合力的大小和方向3.有两个大小不变的共点力，它们的合力

8、的大小F合随两力夹角改变的状况如图3-4-3所示，则两力的大小分别为_和.4N,8N4.作用在某物体上同一点的两个力F1=40N,F2=30N.当两个力的夹角为_时,两力的合力最大,其最大值是_N；当两力的夹角为_时两力的合力最小,其最小值是_N；当两个力相互垂直时合力的大小是_N,合力的方向为_（用与F1的夹角表示）0701801050375有五个力作用于一点O，这五个力的作用状况如图3-4-4所示，构成一个正六边形的两邻边和三条对角线。已知F3=10N。则这五个力的合力大小为_。30N6一个物体受到两个力的作用，则（B）A.当两个力大小相等时，物体所受合力肯定为零B.当两个力大小相等时，物

9、体所受合力可能为零C.当两个力中一个较大时，物体所受合力肯定与较大的力同方向D.当两个力相互垂直时，物体所受合力将取最大值7关于共点力，下列说法中正确的是（CD）A、作用在一个物体上的两个力，假如大小相等，方向相反，这两力是共点力B、作用在一个物体上的两个力，假如是一对平衡力，则这两力是共点力C、作用在一个物体的几个力，假如它们的作用点在同一点上，则这几个力是共点力D、作用在一个物体的几个力，假如它们力的作用线汇交于同一点，则这几个力是共点力8物体受到两个方向相反的力的作用,F1=8N,F2=10N,当F2由10N渐渐减小到零的过程中,这两个力的合力的大小改变是(D)A渐渐变小B渐渐增大C先变

10、大后变小D先变小后变大9作用在同一物体上的两个力F1=F2=15N,用作图法分别求出夹角为300、900、1200时合力的大小和方向.10如图345所示，悬挂在天花板下重60N的小球，在匀称的水平风力作用下偏离了竖直方向=30角求风对小球的作用力和绳子的拉力34.6N11如图3-4-6所示,悬线AO与天花板夹角为600,线AO的拉力F1=24N,线BO与墙壁垂直,线BO的拉力F2=12N.求：(1)用图解法求F1和F2的合力.(2)用计算法求F1、F2的合力的大小.20.8N12物体受到三个力的作用,其中两个力的大小分别为5N和7N,这三个力的最大值为21N,则第三个力的大小为多少?这三个力的

11、合力最小值为多少?若三个力的最大值为30N,则三个力的合力的最小值为多少?9N0 力的合成(学案） 力的合成(学案） 一、学习目标1.理解等效理念，理解合力、分力、力的合成等概念。2.理解力的平行四边形定则，会用平行四边形定则分析共点力的合成3.了解分力与合力的大小关系及角度关系。4.理解分力、合力从本质上讲是一种等效替换二、课前预习1、假如一个力的和几个力的相同，那么叫合力，叫分力。2、叫力的合成。3、力的合成遵循法则，所谓法则就是。4、同直线上的力合成时可以转化代数运算，详细的做法是；5、当互成角度的两个力F1、F2合成时在角度不确定的状况下，它们合力的取值范围是，当两力的夹角为时取最大值

12、，当两力的夹角为时取最小值。6、分力和合力的大小关系。7、共点力：。8、三个或三个以上共点力的合成方法：三、经典例题例1、用做图法做出两个分力的大小答案略例2、求下面几种状况下合力的大小范围1、F1=8N、F2=10N2N-18N 2、F1=2N、F2=10N8N-12N 3、F1=10N、F2=10N0-20N 例3、下列说法正确的是（CD）A.几个力的合力就是这几个力的代数和。B.几个力的合力肯定大于这几个力中的任何一个分力。C.几个力的合力可能小于这几个力中最小的一个。D.几个力的合力可能大于这几个力中最大的力例4、下列说法正确的是（BC）A.分力与合力同时作用在物体上。B.分力同时作用

13、在物体上的共同效果与合力单独作用时效果相同。C.合力可能大于分力的大小也可能小于分力的大小D.合力与分力是一对平衡力。例5、求下面几种状况下合力的大小范围。1、F1=3N，F2=7N，F3=8N，求这三个力的合力的大小范围。0-18N 2、F1=3N，F2=7N，F3=12N，求这三个力的合力的大小范围。2N-22N 3、F1=3N，F2=7N，F3=2N，求这三个力的合力的大小范围。2N-12N例6、有三个力，它们的合力是0，假如把其中一个6N的向正东方向的力变更正南方向，大小不变更，它们现在的合力是多少？ 62N 四、巩固练习1、关于两个大小不变的共点力F1、F2与其合力的关系，下列说法中

14、正确的是（）A、F的大小随F1、F2的夹角增大而增大B、F的大小肯定大于F1、F2中的最大者C、F的大小随F1、F2之间夹角增大而减小D、F的大小不能小于F1、F2中的最小者2、求合力范围。（1）1N，5N（2）1N，5N，10N（3）1N，10N，10N3、已知三个共点力合力为零，则这三个力大小可能是（）A.15N，5N，6NB.3N，6N，4NC.1N，2N，10ND.1N，6N，3N4、物体受到n个共点力的作用，这些力的合力为零，现在撤去其中一个方向向西、大小为5N的力，其余的力不变,则剩下的力的合力为。5、三个共点力大小均为10N，已知三个力的夹角均为120，求合力6、如图为F随两分力

15、的夹角改变的图像，求这两个分力的大小。 参考答案1、【答案】C【解析】因为分力与合力的大小无肯定关系，所以B错D错；合力随两分力夹角的增大而减小，C对。2、【答案】4NF6N4NF16N0F21N3、【答案】B4、【答案】5N方向向东【解析】n个共点力合力为0，撤去一个方向向西的5N的力，剩下的力的合力必与这个5N的力相互抵消，所以剩下的力的合力大小为5N，方向向西。5、【答案】0【解析】 6、【答案】2N、3N【解析】夹角0度表示同向，最大有180度表示反向，最小有可得两力大小为2N、3N 力的合成导学案 第三章相互作用 第四节力的合成【学习目标】1精确理解合力与分力的概念及其关系，娴熟驾驭

16、平行四边形定则。2自主学习，合作探究，学会用图示法求合力。3主动投入，领悟“等效代替”法在建立物理概念中的作用。【重点难点】1合力与分力的关系。2矢量运算的法则平行四边形定则。【运用说明及学法指导】1依据学习目标，仔细阅读课本做好问题导学，重点体会等效替代的物理思想。2通过自学，初步驾驭合力与分力的关系以及求合力的方法。【问题导学】1物理情景：值日生倒废水时，两个同学共同提起一桶水，另一个力气比较大的同学自己就可以提起来。问题：（1）在上例中，两个同学对水桶的作用效果与一个同学对水桶的作用效果相同吗？（2）请依据力的作用效果定义分力与合力：合力： 分力： 思索：合力与分力是_关系。 2（1）什

17、么是力的合成？ （2）设F1=4N、F2=3N， 当F1与F2共线同向时，合力为多大？方向怎样？ 当F1与F2共线反向时，合力为多大？方向怎样？ 当F1与F2垂直时，合力多大？方向怎样？（是否干脆把F1、F2相加或相减？） 3在右图中，两物体受力有何特点，这样的一组力叫做_，力的合成法则只适用于这样的力。 下图中物体受的力是共点力吗？ 预习自测1下列说法正确的是（）A.分力与合力同时作用在物体上B.分力同时作用在物体上的共同效果与合力单独作用时效果相同C.合力与分力是一对平衡力D.以上说法都不对2下列说法正确的是（）A.几个力的合力就是这几个力的代数和。B.几个力的合力肯定大于这几个力中的任何

18、一个分力。C.几个力的合力可能小于这几个力中最小的一个。D.几个力的合力可能大于这几个力中最大的力 【合作探究】探究点一：力的合成问题1试验：探究求合力的方法（试验装置如图所示）。（1）试验步骤：在木板上用图钉固定一张白纸，在白纸上用图钉固定一根橡皮筋；在橡皮筋的另一端拴上两个细绳套，用两个弹簧测力计互成角度地拉橡皮筋，登记结点的位置、弹簧测力计的示数和细绳套的方向，即两分力F1、F2的大小和方向；再用一个弹簧测力计拉细绳套，达到同样的结点位置，登记此时的力F的大小和方向；选定标度，做出力F1、F2、F的图示；以F1、F2为邻边作平行四边形，并作出对角线。 （2）通过仔细作图，你能得出怎样的结

19、论？ （3）思索：如何保证两次拉橡皮筋力的作用效果是相同的？为了减小摩擦（减小误差）拉动弹簧秤时应当留意什么问题？ 力的合成教案分析 力的合成教案分析 一、教学内容分析力的合成是人教版物理（必修1）第三章第四节的内容。通过本节课的学习，学生将明确两个力同时作用在物体这一问题的处理方法。在这节课的学习中，等效替代的思想在建立概念、寻求合力与分力关系的过程中被深度应用;平行四边形定则是矢量运算普遍遵循的法则，而矢量运算贯穿中学物理始终，用“图形”表示物理量之间关系的方法，对学生而言是一个新方法。因此，该节在教和学两方面都具有承前启后的作用；其涉及的物理探讨方法和试验方法在中学物理中具有典型性，并使

20、学生进一步相识到物理试验、物理模型、数学工具在物理学发展过程中的应用；采纳自主、合作、探究等新型的学习方式，有助于培育学生的自主探究实力、训练严谨细致的科学看法和精神，提高学生的科学素养，促进学生全面素养的和谐发展。二、学生学习状况分析在学习本节课之前，学生已经学习了力、重力、弹力、摩擦力等力的概念，对“力”有了较为深刻的理解和相识；同时，通过位移、速度和加速度等矢量的学习，对“矢量”也有了初步的相识。这为本节课的学习供应了基本的学问储备。然而，脑中根深蒂固的标量运算对学生学习力的合成而言，是一种负迁移，对力进行合成时，照搬标量运算的方法来应付，而矢量运算运用的平行四边形定则，对于学生初次学习

21、而言比较抽象，且涉及几何和三角等数学学问，感觉有难度。学生在初中所学的二力平衡为标量代数运算，要想干脆过渡到互成角度的力的合成遵循平行四边形定则的矢量运算，思维阶梯跨度较大，在认知水平上是一次质的跨越，很难要求学生一次转化完成，这些都给本节课的教学带来了困难。三、设计思想依据本校实际教学条件和新课程理念，在教学中实施中注意学生自主、合作、探究学习，让学生主动参加、乐于探究、勇于试验、勤于思索，通过多样化的教学方式，帮助学生学习。由于本节课比较抽象，但试验比较直观，易于得到试验结论，我打算采纳学生自主探究、合作沟通、分组探讨与老师讲授相结合的方式进行教学。主要教学环节如下表： 环节内容作用一情景

22、创设建立共点力、合力与分力、力的合成的概念，体验等效替代的思想二设问：互成角度的两个分立如何求合力？提出探究活动的问题三学生探究活动通过传统试验和DISlab数字试验共同完成通过探究，得出平行四边形法则四实例分析，强化概念初步应用平行四边形，加深理解四、教学目标学问与技能1中学物理教学设计力的合成理解合力、分力、力的合成。2理解合力与分力的关系是作用效果上的等效替代。3驾驭平行四边形定则的含义和运用方法，会用它求两个分力的合力。过程与方法中学物理教学设计力的合成1通过合力与分力概念的建立过程，体会物理学中常用的探讨方法等效替代法。2通过探究求互成角度的两个力合力方法的过程，体会逻辑和试验相结合

23、的科学方法。情感看法与价值观1感受科学探讨的乐趣和社会价值。2体会科学探讨中合作、沟通的重要性和必要性。教学重点：1合力与分力的概念及其等效替代关系。2平行四边形定则及其简洁应用。教学难点：平行四边形定则的探究过程及其结论。五、教学用具1.试验器材：木板、白纸、图钉（若干）、橡皮条、细绳套（两根）、弹簧秤（两只）、三角板、铅笔；2.计算机、实物展示台等多媒体协助教学设备；DIS-lab设备；CAI课件六、教学流程图（略）七、教学过程教学环节教学内容设计意图引入新课由曹冲称象的故事引入为学生更好地理解等效替代的思想通过亲身体验感受合力和分立学生活动：两个女同学共同提起水桶和一男同学单独提起水桶。

24、学生通过视察，学会对信息的分析加工学习相关概念结合以上实例，提出下面问题问题1：两位女同学两个力的共同作用与男同学一个力的单独作用，产生的效果相同吗？中学物理教学设计力的合成在学生回答的基础上，老师加以分析总结：两个女生的作用效果与一个男生的作用效果相同，因此，力是可以等效的。很多这样的实例就表现在我们身边，略微留心便会发觉。学生学会对信息归纳总结。在上面列举的实例的基础上，老师给分力与合力力的合成下定义并板书。1.分力和合力：假如一个力的作用效果与另外几个力的共同作用效果相同，这个力就叫做另外几个力的合力，而那另外几个力叫做这个力的分力。2合力和分力是一种等效替代的关系。求几个力的合力的过程

25、或方法叫做力的合成中学物理教学设计力的合成进一步理解“等效替代”思想，为本节试验设计的原理打下基础。提出问中学物理教学设计力的合成题、猜想与假设引导学生提出问题：既然合力与分力可以相互替代，那么它们之间存在什么关系呢?数学学问1+12是否可用于已知两个分力求其合力呢？请学生思索并提出自己的猜想。老师的猜想：合力等于各分力之和？大部分同学都认为老师的猜想不对，就此反问那你觉得应当是什么关系？你有什么方法推翻我的想法？你的猜想是什么？怎么中学物理教学设计力的合成去验证你的猜想？敢于猜想和假设，增加探究意识。试验探究让学生思索应如何设计该探究试验。先投影试验器材：方木板白纸弹簧秤（两个）橡皮筋细绳中

26、学物理教学设计力的合成套（两个）铅笔三角板刻度尺图钉（5个）。明确探究问题：1.如何求同始终线上的两个分力的合力2.如何求相互垂直的两个分力的合力3.如何求互成随意角的两个共点力的合力学习简洁的试验设计。发挥老师指导作用。共同协作，相互沟通增加动手操作实力。（一）利用传统试验装置探究力的合成试验小组同学相互探讨沟通试验设计的思路。老师通过提问和利用仪器在黑板上演示分析，对试验过程如何体现等效如何记录合力与分力的作用点大小方向的关键步骤进行指导。第一步：请同学们利用等效原理，设计两个分力与合力。先将合力分力的三要素记录下来。其次步：依据记录的信息，请确定分力与合力的作用线。第三步：请选定合适标度

27、，依据实中学物理教学设计力的合成验记录的数据作出分力与合力的图示。学生做试验时，老师在旁巡查，适时加以指导。同时利用多媒体投影图，对试验中应当记录的数据和如何处理这些数据进行分步引导。学生通过试验探究确定了两个分力与合力，并且用力的图示将它们表示出来后，老师在引导学生如何利用试验得出的数据检验提出的猜想。1.通过提问，老师敏捷地帮助同学分析数据，先对不是本试验结论的各种猜想进行检验解除。2.对符合本试验结论的猜想的检验，老师先建议学生用虚线中学物理教学设计力的合成将合力分力的箭头段连接，然后提问学生从连线中得到什么启示。（学生回答）3.请学生思索如何归纳总结本试验探究的结论。（学生自由发言，老

28、师点评）4.最终，老师在黑板上规范作图。对试验进行总结：假如试验做得非常精确，合力和分力间构成一个几何图形平行四边形。理解和拓展板书：试验结论：假如用表示两个共点力的线段为邻边做一个平行四边形，则这两个邻边之间的对角线就表示合力的大小和方向，这个法则叫做平行四边形法则。（二）利用DISlab力的合成分解试验器中学物理教学设计力的合成验证互成随意角中学物理教学设计力的合成度的共点力的合力提高分析问题实力和视察实力学会如何用物理语言进行表达的和概括。评估和沟通试验中，学生探究到的合力和分力之间的关系可能只是一个近似的平行四边形，甚中学物理教学设计力的合成至是一些其他图形。请学生分析造成的缘由，将自

29、己的想法与其他同学沟通。请学生展示自己的作品，同时说明中学物理教学设计力的合成试验中可能出现的试验误差，甚至操作上的错误。老师加以分析总结，其主要缘由是存在：读书误差作图误差系统误差。增加分析和处理问题的实力，提高试验技能巩固应用通过DISlab力的合成分解试验器，得出“合力的大小与分力的大小间无固定的关系”探讨：1.“人多力气大”这句话对不对？是否全面2.两个一起提水桶为什么会不会比一个人更费劲2.引体向上运动时，双手怎样拉单杠才不感到费劲提高学问应用实力和自学实力课堂总结对本节课内容进行小结学问回顾课后作业1.写一份关于本节课的探究的试验报告。2.课后学案巩固学问，培育学习爱好 第16页 共16页第 16 页 共 16 页第 16 页 共 16 页第 16 页 共 16 页第 16 页 共 16 页第 16 页 共 16 页第 16 页 共 16 页第 16 页 共 16 页第 16 页 共 16 页第 16 页 共 16 页第 16 页 共 16 页