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实验教科书—物理（必修1）[人教版]
第三章 相互作用
第四节 力的合成
高安中学物理组 朱高云
一、教学目标
1、 知识与技能
(1) 准确理解合力、分力、共点力、力的合成的概念。
(2) 掌握平行四边形定则,并会用平行四边形定则求多个共点力的合力。
(3) 深刻认识到力的合成本质上是从作用效果相等的角度进行力的相互替代。
2、 过程与方法
(1) 通过学习合力和分力的概念以及力的合成，了解等效替代法是物理学的一种基本方法。
(2) 通过学生自己设计和实施实验探究的
方案
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，亲身体会科学探究的过程、乐趣和意义。
3、 情感态度与价值观
(1) 在实验方案的设计和实施过程中培养学生的交流合作精神,及提高语言表达能力，在动脑、动手、动口和合作中发展能力。
(2) 通过生活中的具体事例的引入以及力的等效替代方法的使用,使学生体会到物理就在身边，生活就是物理，体会到物理的美，同时领会科学探究中严谨、务实的精神和态度。
二、教学重点和难点
教学重点
合力与分力的概念的理解以及平行四边形定则及其应用。
教学难点
理解力的合成的本质是力的等效替代以及探究合力与分力关系的实验方案的设计与实施。
三、教学仪器
多媒体设备和课件 、两个弹簧秤、自制一个装有沙子的小布袋（有两个可以挂弹簧秤的小洞）、一根带有细线的橡皮筋、一个大气压吸盘、教学用的两个三角板、量角器、一个水桶。
四、教学过程
引入新课：让两个女生上讲台提一桶水，再让一个男生提起这桶水。
通过这个实例引出分力与合力的概念。再让学生看一幅油画——伏尔加河上的纤夫，让学生真正领会合力与分力就是力的效果相同的等效替代，渗透等效替代的思想。
教师讲解：并指出已知分力求合力的过程叫力的合成，知道合力求分力的过程叫力的分解。
引导学生回忆初中学过的同一条直线上两个力（同向和反向）时的合力，并用两个学生同向和反向推桌子创设情境，让学生得出此时两个力的合力大小与方向。
教师引导：利用书上的图片和生活中的具体受力实例介绍共点力的概念。
提问：刚刚我们介绍的在同一条直线上的两个力是不是共点力？
学生回答……
思考与讨论：如果两个共点力不共线，具有一定的夹角时，他们的合力与这两个分力的关系如何？
随即举一个例子，如果两个力同时作用在同一物体上，一个为4牛，一个为5牛，那他们的合力会是多少？
学生会有各种各样的答案，并且还争吵的比较激烈。
小实验的帮忙：教师不动声色的拿出一布袋，用两弹簧秤同时勾住互成角度向上提住静止不动。让学生读出两个拉力的大小。
思考讨论：这两个力的合力怎么找呀？
激发学生思考，并让学生来找合力。结果会有学生犯错，虽然是用一个弹簧提布袋，但有时会在布袋运动时读数。
这时老师提醒合力与分力必须是作用效果相等，再次理解等效替代在分力与合力之间的桥梁作用。
比较合力与分力之间数值上的关系，可以驳倒一部分同学两力合力大小直接代数相加的错误观点了。
引导探究：学生如何研究互成角度两分力与其合力关系？
有学生会在刚刚弹簧称提布袋的激发下提出就在这个实验上探究，这时引导学生探究这两者关系时除了大小之外，还有方向的关系，而就弹簧秤提布袋来研究的话，方向不好确定，那又怎么办呢？这时会有学生提出，我们就设计一个既可以很好确定分力与合力大小，还可以很好确定力的方向的实验。学生会想到利用弹簧称，也有的会想到用细绳等等。
学生
设计方案
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并实施（适度引导）：
老师拿出一个带有两个细绳套的橡皮筋，以及一个大气压吸盘。再让学生根据已有的东西设计实验。
学生能设计出不错方案。不过一些细节问题需要老师及时的引导，比如读出两个分力的大小的同时要在细绳方向描点以便作图时确定力的方向，找合力时一定要效果相等即橡皮筋拉到同一位置，还有作图时要选用同一标度。
等学生分别把两个分力以及其合力的力的图示作出来以后，引导学生猜想合力与分力的关系……
老师再按照学生猜想即合力可能是两个分力为临边的平行四边形的对角线的引导下，以代表两个分力的线段为临边作平行四边形，看看合力是不是他们所夹的对角线？注意老师在作平行四边形时一定要
规范
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，让学生认识到科学探究的过程要认真、严谨。
赞扬学生敢于猜想的精神，并介绍平行四边形定则和矢量、标量的相关知识。
提出问题：如果一个物体受到三个或三个以上共点力作用，那他们的合力如何求？
学生思考、讨论。
师生共同得出伦遵循平行四边形定则，两两合成，最终得到合力。并用动画演示。
例题一：
1、力F1等于45N，方向水平向右。力F2等于60N，方向竖直向上。求这两个力的合力F的大小和方向。
分别用作图法和计算法在黑板上演示解题过程。注意在求出合力的大小的同时还要说明合力的方向。此例题的讲解让学生对计算法求合力有了初步了解，这也是平行四边形定则的具体应用之一。
思考与讨论：
两个力F1＝3N、F2=4N，用作图的方法作出
它们夹角为0o、60o、90o、120o、180o时的合力。
根据你所作出的图象，请回答下列问题
(1)、夹角由0o增大到180o的过程中，合力F大小如何变化？
(2)、什么情况下合力最大？最大值为多大？
什么情况下合力最小？最小值为多少？
(3)、合力F是否总大于原来的两个分力F1和F2？
通过这道思考题让学生熟悉了平行四边形定则，同时可以得出两个共点力的合力可以大于、等于或者小于其中的任何一个分力，更深刻的理解矢量相加与标量相加法则的不同。学生讨论得出上述结论后，教师演示两个分力大小不变而夹角变化对应合力变化的flash动画，让学生在一目了然中轻松理解。
教师再次利用两个弹簧称提布袋，改变两个分力的角度，记下分力以及合力的大小，让学生找规律。
学生同样可以得到上面习题中得到的结论，还可以
总结
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出当合力一定时，如果两个分力的夹角增大，他们大小随之增大。
这时教师让两女生上讲台提一桶水，能后再让她们几乎成180度的角提这桶水，问她们的感受，这时学生涨红的脸和教室里的笑声足以说明上面的结论了。
这时教师再演示一个合力不变，两个分力夹角变化对应的大小变化的flash动画。再次升华学生对合力和分力关系的认识。
通过上面例题、实验、生活实例、两个动画的展示，学生对分力、合力、力的合成、合力与分力的关系、平行四边形法则、矢量、标量有了比较深刻的认识。
六、回顾主要知识点。
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