2018年高中物理必修一教案：3.4 力的合成

第一篇：2018年高中物理必修一教案：3.4 力的合成

3.4 力的合成

【教学目标】

一、知识与技能

1.掌握力的平行四边形定则，知道它是力的合成的基本规律。

2.初步运用力的平行四边形定则求解共点力的合力；能从力的作用效果理解力的合成。掌握合力与分力的概念。

3.会用作图法求解两个共点力的合力；并能判断其合力随夹角的变化情况，掌握合力的变化范围，会用直角三角形知识求合力。

二、过程与方法

1.能够通过实验演示归纳出互成角度的两个共点力的合成遵循平行四边形定则。

2.培养学生动手操作能力、物理思维能力和科学态度、观察能力、分析能力、协作能力、创新思维能力、表达能力。

3.培养学生设计实验、观察实验现象、探索规律、归纳总结的研究问题的方法的能力。

三、情感、态度与价值观

1.培养学生的物理思维能力和科学研究的态度。

2.培养学生热爱生活、事实求是的科学态度，激发学生探索与创新的意识。3.培养学生合作、交流、互助的精神。【教学重点】

1.通过实验归纳出力的平行四边形定则。2.力的平行四边形定则的理解和应用。【教学难点】

1.对物体进行简单的受力分析、通过作图法确定合力 2.合力与分力间的等效替代关系，尤其是合力的大小随两个分力之间夹角变化的关系。【课时安排】 1课时

【教学过程】

一、引入新课

教师活动：请两位同学到讲台前，让一位同学提起重为200N的一桶水，请下面同学分析该同学施加的提水的力为多大？然后请两同学一起提起水桶，请同学们一起分析提水桶的有几个力？从效果上看跟刚才用一个力提一样吗？

学生活动：观看两位同学的操作，同时考虑并回答教师的问题。

点评：通过实践体验，让学生体会一个力的作用效果与两个或更多力的作用效果相同、目的是激发学生学习兴趣，引导学生体会等效观点。

教师活动：引导学生思考：生活中还有哪些事例是说明几个力与一个力的作用效果相同的？

学生活动：思考讨论列举实际例子：用两条细绳吊着日光灯、很多只狗拉着雪撬前进、抗洪救灾中解放军搬沙袋、打夯等。

点评：通过列举生活中的实例，进一步体会一个力可以与几个力的作用效果相同。培养学生观察生活的能力，同时激发学生对生活的热爱。

教师活动：启发引导同学找出这些例子的共性，给出合力和分力的概念。学生活动：积极思考，领会合力、分力的等效替代关系。

二、新课讲授

1.力的合成

教师活动：教师出具合力与分力关系模拟演示器，告诉学生有关的器材，以及实验的目的，让学生自己设计一个实验来探究求合力的方法（学生可能提出好多不同的设计方案，教师要引导学生选择其中的最佳方案）。教师可提出如下问题：在这个实验中合力与分力等效的标志是什么？（橡皮条的伸长量相等）然后教师可让学生（2~3人）自告奋勇去前面操作，下面的学生观察，引导学生找出操作同学的不妥之处。在实验结果的处理时，引导学生先做出各力的图示，让操作的同学和下面同学一起讨论合力与分力之间的关系。（学生此时也可能有很多种猜想，比如：把两个力直接加起来等。教师可参与学生的讨论，筛选出有一定道理的猜想）

学生活动：根据老师出示的合力与分力关系模拟演示器，思考：在这个实验中研究什么问题？在这个实验中合力与分力等效的标志是什么？用什么样的方案去探究？然后与邻近的同学交换一下意见。

学生代表到前面去做实验的时候，同学们要认真观察，并与自己设计的方案相比较，看哪个方案更好一些。同时要找一下前面同学的操作有无不恰当的地方，并友好地提出来。当操作的同学根据实验结果画出力的图示时，同学们要积极思考：合力与分力的大小是什么关系，并形成自己的猜想结论。

点评：探究力的合成的平行四边形定则，培养学生实验探究的能力。

学生对于合力和分力的大小关系的猜想，教师应当充分尊重，而不要怕麻烦，要让学生的实验探索落到实处。教师在教学中会发现：学生的思维有时很睿智，教师时常会有惊喜的发现（为学生的聪明而高兴）。

教师点评：学生的猜想是否正确，教师要给学生验证的机会：让学生进行分组实验，测量三组数据，处理完后得出自己验证的结论，即原来的猜想是否正确。让学生自己选出各组的代表，把实验的情况进行汇报，教师和学生一起进行归纳总结。最后得出求合力的方法一一平行四边形定则。

在上述过程中教师要引导学生对各组的操作情况、数据处理、语言表述等进行评价和分析。

学生活动：根据学生自己的猜想，利用课桌上仪器进行实验验证，测量三组数据进行处理，看结果如何。（实验过程中同学之间要团结协作，密切配合），各组的学生代表要在同学们面前陈述本组的实验结论，和其他组的情况相比较，最后全班同学一起得出求合力的方法。

点评：验证探究的结果是否正确。培养学生科学的思维方法——探究、验证，以及严谨的科学态度。

教师活动：教师提问：请同学们用比较准确而又简捷的语言表述出平行四边形定则。学生活动：积极思考并回答老师的问题。

点评：概括得出平行四边形定则，培养学生抽象和概括的能力。

教师活动：教师提出如下问题：力F1＝45N，方问水平向右。F2＝60 N，方向竖直向上。求这两个力的合力F的大小和方向。若F1和F2的方向相反（夹角为180°），求其合力的大小和方向；若F1和F2的方向相同（夹角为0°），情况又怎样？

进一步引导学生思考：两个力F1、F2、的合力F的大小和方向随着F1、F2、的夹角变化而如何变化？

学生得出结论后，教师可出示多媒体课件演示： θ= 0°；0°<θ<90°；θ= 180°；90°<θ<180°；θ从0°到180°变化，合力F的大小变化。什么情况下合力最大？最大值为多大？什么情况下合力最小？最小值为多大？ 合力F是否总大于原来两个力F1、F2、？

当F1、F2、相等时：θ= 0°；θ<60°；θ= 90°；θ=180°的情况。

学生活动：解答老师提出的问题、注意做题态度要严谨认真。

思考：两个力F1、F2、的合力F的大小和方向随着 F1、F2、的夹角变化而如何变化？合力F的大小在一个什么样的范围内变化？

认真观察老师提供的课件内容，验证自己得到的结论。

点评：寻找合力F的大小和分力F1、F2、间夹角的关系，培养学生应用知识的能力以及发散思维的能力。

教师活动：教师启发学生思考：在上述问题中，即：F1＝45N，方问水平向右。F2＝60 N，方向竖直向上。求这两个力的合力F的大小和方向。能否不用图示法而用其它的方法求？如何求？

学生活动：学生思考后回答：可以。可以用直角三角形的边角关系求解。然后学生计算求出。

点评：方法扩展，培养学生解决问题的能力。

不论是多么重要的结论，教师都不要取代学生，一切的思维活动教师都要巧妙引导，让学生得出。

教师活动：教师在学生初步知道求两个力的合力的方法后进一步提出拓展问题：一般情况下物体都受到多个力作用，那么如何求这些力的合力？

学生活动：学生思考教师提出的问题，然后不难想到：可以用平行四边形定则求出它们的合力：先求出任意两个力的合力．再求出这个合力跟第三个力的合力，直到把所有的力都合成进去，最后得到的结果就是这些力的合力。

点评：由两个力合成扩展到多个力合成，培养学生发散思维能力和创新能力。2.共点力 教师活动：教师让学生自学共点力的概念，然后让学生回答如下问题以检验其自学情况： 1.什么样的力是共点力？

2.你认为在掌握共点力的概念时应注意些什么问题？

3.教师利用计算机网络出示图片：大吊车吊起物体；人担水；举重；比萨斜塔等。吊车吊起物体时钩子受的力为共点力吗？人担水时担子受到的力为共点力吗？举重运动员举起的重物受到的力为共点力吗？比萨斜塔受几个力作用？它们是共点力吗？

4.力的合成的平行四边形定则有没有适用条件？适用于什么情况？

学生活动：学生认真看书，掌握共点力的概念，并回答老师提出的问题，在回答过程中进一步加深对共点力的理解并搞清它们的适用条件――只适用于共点力。

点评：学生掌握共点力的概念，培养学生自学和分析能力。教师活动：教师出示课堂练习（见实例探究），学生先独立完成（起自测作用），然后讨论，有些问题可有多种解法，引导学生找出最佳解题方法。

学生活动：保质保量地完成课堂练习，自我评价本节课学习的情况。点评：在应用中加深对所学知识的理解，培养学生应用知识的能力。

三、课堂总结、点评

教师活动：让学生概括总结本节的内容。请一个同学到黑板上总结，其他同学在笔记本上总结，然后请同学评价黑板上的小结内容。

学生活动：认真总结概括本节内容，并把自己这节课的体会写下来、比较黑板上的小结和自己的小结，看谁的更好，好在什么地方。

点评：总结课堂内容，培养学生概括总结能力。

教师要放开，计学生自己总结所学内容，允许内容的顺序不同，从而构建他们自己的知识框架。

第二篇：3.4力的合成 教案

力的合成

一、对教材的认识

（一）总体认识

本节是高中物理必修课的第五节，是学生在初中从未接触过的全新内容。等效观点、力的合成等内容，学生都感到别扭。力的合成是解决力学的基础和工具，力的合成不过关，后续课的学习中，对牛顿第二定律、物体平衡、动量定理、动能定理的理解和应用都无从谈起。如果力的合成的平行四边形法则掌握不好，后续课程中的合成、电场磁场的叠加就不能得心应手。这节课前接三种常见的力，后启力的分解和力学的一些重要定律的应用，因此这节课在物理学中的地位和作用至关重要，上好这节课决定了高中物理是开门红，还是开门黑。

（二）对“力的合成”教材本身的认识

1、从本节课教学目标上来说，应从以下几个方面来认识和理解：

①知识内容目标：a）理解合力与分力的概念。

b）掌握力的合成。

c）会用力的合成的平行四边形定则进行力的合成。

②物理思想方法培养目标：树立等效观点，建立等效思想，这是非常重要的处理问题的思想，有利于理解交流电有效值。

③能力目标：这节课有利于培养学生实验能力，理解问题的能力，应用数学知识解决物理问题的能力。

④德育目标：可以实现实事求是、坚持内容与形式的统一的辩证唯物主义思想教育。作画法求合力要规范，可以培养学生严谨认真的科学态度。

2、从该教材在整个中学物理的知识体系中的地位来看： ①牛顿第二定律中的加速度是合力产生的加速度，动量定理的冲量是合外力的冲量，动能定理中的功是合外力做的功，物理平衡的平衡条件是合外力为零，所有这些规律的理解和应用都是以力的为基础的。设想把力的合成这一节去掉，整个力学还能进行下去吗？

②分解和正交分配是利用等效代替的思想解决问题，但这离不开平行四边形定则，更重要的是正交分配的归宿是为了求合力。

③本教材还可以为以后理解运动合成、场的叠加奠定基础。

④力学之所以难，就在于矢量太多（中学物理中一共10个，力学有8个），善于并掌握好矢量的计算，是突破力学难点的一个关键问题。

3、从教材大纲和考试说明来看：

这部分教材都定格B层次要求，在考试中也经常出现，例如1993年，1994年，1995年，1997年高考内容都有这方面的考查。这是命题者对该节内容重要性有足够认识后的一个必然结果。

4、从教材重点、难点来看：

因为学生习惯于代数运算，产生定势思维，所以对矢量运算特别不习惯，不易接受。因此在作用效果相同的基础上理解合力与分力的关系，理解平行四边形定则，是教材的难点。平行四边形定则的探索应用是教材的重点。所以，无论从课堂讲解，还是实验的设计操作、习题练习、课后作业等，都应围绕平行四边形定则展开。

5、教材编者意图是：

力的概念与三种常见的力的之后就安排了力的合成，这是高中物理教学中的第一个崭新内容。各种教材无论怎样改革，都没改变这一点，这就是编者要丛学习兴趣上，从时间安排上，强调力的合成的工具和基础地位，显示了编者要搬开学生学习物理的第一个拦路虎的决心和对其重要性的认识。

二、对教学方法的选择的认识

（1）矢量合成是重点也是难点，要让学生心悦诚服地接受平行四边形定则，增加学生的感性认识，发展学生的感知能力，就要让学生亲自实验探索，这是实践出真知的要求，也是突破重点和难点的关键。

（2）物理是以实验为基础的科学，离开实验物理就成为无源之水，实验是学生接受物理知最符合认识规律的方法。

由于以上两点的认识，应选择实验法进行教学，这是教材内容和认识规律的客观要求。（3）在教学方法的实施过程中，要引导学生做到以下几点： ①动手操作； ②记录数据和方法

③画出两个分力的图示，合力的图示； ④启发比较得出结论，从而培养学生的实验能力和严谨认真团结协作的科学态度，有效地为突破教材重点、难点服务。

三、学法指导

高、初中学习方法差异很大，而力的合成又是中学物理第一个崭新内容。要取得好的教学效果，还要对学生进行方法指导，帮助学生胜利实现由学会到会学的转变。

①教给学生科学实验的方法，如作用效果相同怎样显示，怎样确定力的方向，以疑启思，培养学生的思维能力。

②角学生处理实验的结果并得出结论的方法，如合力与分力关系的二者图示。③练习巩固总结，画图求合力得出夹角越小合力越大。④通过课堂提问，启发思考，激发兴趣，通过实验，培养学生的学习兴趣，激发成就感；通过练习强化有意注意，根据练习情况及时评价、鼓励学生。重在让学生弄懂平行四边形定则得出的过程而不在于得出一个结果。

⑤面向全体学生，分层次地调动学生的学习积极性。在实验提问练习中，对基础较差者设计简单问题，并给适当的鼓励。对学习较好或学习态度由好变坏的学生提问难度较大的问题，给予严格要求。学生课外动手做演示教具，合力随夹角变化的情况，激发学生兴趣和创造性。

四、教学过程的认识

（一）引出新课

通过“5+2=0”这一因校内外教育方向不一而产生互相抵消的现象，启发引导学生思考，在研究力的作用效果时能否出现一个力效果与几个力作用效果相同的情况。激发学生的好奇心引出新课。时间大约3分钟。

（二）新课教学

①讲合力与分力的概念，让学生举例，并让学生归纳总结合力与分力的等效代替特点，这样可以增加学生是感性认识，很自然引出什么是力的合成。时间3分钟。

②力的合成：指出“求出能代替两个分力的力的过程就叫力的合成”。让学生举出几个例子说明什么叫力的合力，并引出本节重点难点问题，怎样去合成，怎样去代替。时间约5分钟。

③平行四边形定则：

（1）在一条直线上的两个力如何合成。

（2）不在一条直线上的两个力的合成方法的探索。

a）实验仪器中要用的弹簧和橡皮条、细线、白纸木板，这些器材各发挥怎样的功能？ b）合力与分力作用效果相同，怎样去体现？ c）合力如何表示，分力如何表示？ d）合力、分力的关系与合力的图示、分力的图示之间的关系怎样？ e）实验应记录些什么？怎样处理这些实验记录？最后得出什么结论？

这样，可以加强实验教学，培养学生思维能力，变直接给出为实验探索，激发学生的学习兴趣，培养科研方法，鼓励创新，全面提高学生素质。时间大约20分钟。

④课堂练习总结出： a）合力可以小于分力。

b）合力可以大于分力。

c）合力可以等于分力。

d）两分力的合力最大值，最小值。

e）两分力大小一定，夹角0～180时，合力如何变化？

f）两分力的合力一定且两分力相等，则两分力夹角变化时两分力如何变化？指导学生处理好学习知识与做题的关系，进行学法指导，贯彻全面提高的要求。

⑤布置作业：为了让学生真正掌握平行四边形定则，减轻学生的负担，为学生全面发展提供时间，作业量控制在一般学生15分钟的时间，因此，作业为课后第二题和自作合力随着分力的方向变化而变化的演示教具。

第三篇：高中物理必修1教案-《力的合成》案例

力的合成案例分析

一、教学内容分析

1．内容与地位

在《普通高中物理课程标准》共同必修模块物理一的内容标准中涉及本节内容有“通过实验，理解力的合成与分解，区分矢量与标量，用力的合成与分解分析日常生活中的问题”。该条目要求学生通过实验对力的合成与分解的学习应达到理解的水平，并能用力的合成与分解分析日常生活中的问题，这体现了关注物理与生产、生活的联系。

“力的合成”这一节研究的是力的等效关系，依据等效思想总结出力的平行四边形定则。教学中应让学生体会运用“等效” 思想研究问题是物理学研究中的一种重要方法。平行四边形定则是矢量运算普遍遵循的法则，而矢量运算贯穿高中物理始终，因此，本节内容为以后学习速度、速度的变化，动量、动量的变化等矢量及其运算奠定了基础，它具有承上启下的作用。教学设计应注重学生知识的形成过程和对知识的真正理解。采用实验探究的学习方式，培养学生收集信息、处理信息、分析论证的能力，养成事实求实的科学态度和良好的合作习惯。

2． 教学目标

1）力的效果正确理解和掌握合力和分力的概念；

2）过实验探究平行四边形定则,能应用平行四边形法则分析合力和分力的的关系； 3）用作图法求合力，会用直角三角形知识计算合力；

4）培养实验动手能力及分析实验数据能力,能运用等效的方法解决问题的能力； 5）养成良好的思维习惯和实事求是的科学态度。3．教学重点、难点

1）本节课的重点是通过实验探究归纳总结出力的平行四边形法则

2）能从力的效果正确理解和掌握合力和分力的概念是本节课的难点；同时，由代数求和扩充到矢量求和，既是知识的跨越，也是概念的延伸，必然给初学者带来难度。

二、案例设计

1.引入教学：正确理解和掌握合力和分力的概念 教师：经验告诉我们，一个砝码可以用一根细线提起来，也可以用两根细线提起来，其效果完全一样，如图1所示。如果一个力作用在物体上产生的效果跟几个力共同作用在物体上产生的效果相同，这个力就叫做那几个力的合力，而那几个力就叫做这个力的分力。上例中F就是F1、F2的合力，F1、F2就是F的分力。求F1、F2两个力的合力F的过程，就叫做二力的合成。

2．问题情境创设：取一个质量较大的砝码放在桌面上.要用细棉线把它提起来，用一根线易断还是两根线易断？

预测：学生可能回答是一根线易断。

实验演示：用一根细线可将砝码稳稳地提起，而用两根同样的细线(故意使两线间有一较大夹角)提砝码时，细线断开了．

教师问：为什么两根线的作用效果反而不如一根线呢？

说明：这一“悬念”的创设在学生的大脑里立即产生了撞击，思维被迅速地激活，学生的求知欲望油然而升。

3． 引入课题：互成角度的两个力的合力跟两个分力的关系 教师问：同学们猜测一下合力和分力之间可能存在什么关系？

预测：合力大小比每个分力大小都大？

合力大小等于两分力大小之和？ 合力大小总小于两分力大小之和？

合力和两分力的关系构成平行四边形？合力为其中一条对角线？ ······

教师：今天我们要通过实验来研究这个问题。

4．请同学们根据所提供的实验器材，设计一个能证实自己猜想的实验方案

[实验器材] ①木板一块；②弹簧秤两个；③细绳两段；④橡皮条一段；⑤白纸；⑥铅笔；⑦尺；⑧量角器；⑨图钉。

说明：弹簧秤可以只用一个，分别测出两个分力，虽然操作较麻烦，但可避免两个测力计的不一致性带来的系统误差。

（增加师生互动的过程，描述学生是怎样讨论发现问题，最终形成正确的方案）启发学生：用橡皮筋来表示力的作用效果，将橡皮筋一端固定在M点，第一次用互成角度的两个力F1、F2共同作用，将橡皮筋的另一端拉到O点；第二次只用一个力，也将橡皮筋的另一端拉到O点。如图

1、图2。

由于两次产生的效果相同（都将橡皮筋的另一端拉到O点），图2所示的F就是图1所示的那两个力F1、F2的合力，而F1、F2就叫这个力F的分力。

教师问：那么怎样确定两个分力F1、F2的大小、方向呢？ 启发学生：

①确定分力的大小：(边演示边讲解两人如何分工合作)一位同学用两只弹簧秤分别钩挂细绳套，同时用力互成角度地拉橡皮筋，使橡皮筋的另一端伸长到O点；另一位同学用笔分别记下两个弹簧秤的读数。这就是分力的大小。同时提醒学生拉动橡皮筋时，要使两只弹簧秤与木板平面平行。

②确定分力的方向：分力的方向分别沿细线方向，另一位同学用笔分别记下两个弹簧秤的读数的同时还要标记每条细线方向，标记每条细线方向的方法是使视线通过细线垂直于纸面，在细线下面的纸上用铅笔点出两个定点的位置，并使这两个点的距离要尽量远些，沿所标明的两个定点画出细线方向，即为分力的方向。

教师问：怎样确定合力F的大小、方向呢？

引导学生回答：用一只弹簧秤通过细绳套也把橡皮筋拉到位置O，弹簧秤的读数就是合力的大小，细绳的方向就是合力的方向。

确定合力的大小和方向：一位同学用一只弹簧秤通过细绳套也把橡皮筋拉到位置O，另一位同学用笔记下细绳的方向，并记下弹簧秤的读数。这就是合力的方向、大小。注意强调前后两次实验O点应该重合。

5．学生分组动手实验(观察学生实验情况)说明：经验得知两个分力F1、F2间夹角θ越大，用平行四边形作图得出的合力F的误差也越大，所以实验中不要把θ角取得太大，一般不大于90°为最佳，为了直观地看出分力可能大于合力，可以使其中一次两个分力的夹角大于120°。可将学生分成4组，θ角分别取30°、45°、60°、135°。

6．对实验结果进行交流

到此为止，我们已经确定了两个分力以及它们的合力的大小、方向。为了弄清楚两个力的合力与分力的大小、方向的关系，我们可以用力的图示法形象地将分力和合力的大小、方向表示出来。选择适当的标准长度(3cm长的线段表示1N力)，利用三角板，从O点开始，用力的图示法分别表示两个分力及合力的大小、方向。注意标准长度要一致。

选出典型，投影讲评。7．总结实验结果

经过前人多次的、精细的实验，最后确认，对角线的长度、方向，跟合力的大小、方向一致，即对角线与合力重合，也就是说，对角线就表示F1、F2的合力。可见求互成角度的两个力的合力，不是简单地将两个力相加减，而是(可以)用表示两个力的有向线段为邻边作平行四边形，这两个邻边之间的对角线就表示合力的大小和方向。这就是平行四边形定则。如图5所示。

提问：有没有同学实验结果是对角线与合力相距比较远？

有这种情况很正常，一个规律的得出，是由很多人在很长时间里，进行了许多次实验，才能总结出来，并要经得起实践检验。因此，一个规律，并不是通过一次实验就能得到的。如果有同学实验结果是对角线与合力相距比较远，不要着急，课下我们一起来看看问题出在哪里。

9．小结

(1)互成角度的两个力的合成，不是简单地利用代数方法相加减，而是遵循平行四边形定则。即合力F的大小不仅取决于两个分力F1、F2的大小，而且取决于两个分力的夹角。

现在，就来观察一下合力与分力大小、方向的关系的动态情景。[电脑演示] 合力F与两个分力F1、F2的大小的关系； 合力F与两个分力F1、F2的夹角的关系。

说明：没有条件的学校可用自制教具演示合力与分力大小、方向的关系的动态情景。

（2）如何求出三个分力F1、F2、F3的合力？ 10．作业(略)

三、案例评析

1．本节课开始创设了一个问题情境：取一个质量较大的砝码放在桌面上，要用细棉线把它提起来，用一根线易断还是两根线易断？这个问题情境既是学生熟悉的现象，又能产生冲突，学生会产生强烈的求知欲望。

2．本节课的重点是通过实验归纳总结出力的平行四边形法则．矢量的运算法则是矢量概念的核心内容，又是学习物理学的基础，对于初上高中的学生来说，是一个大的飞跃，学生刚开始接触矢量的运算方法，定会出现许多困难，教师遵循学生的认知特点，从能够感知和理解的日常现象和规律出发，引出合力与分力的概念，采用实验探究的学习方式，通过“猜想、实验、归纳总结”的过程，自己得出互成角度的两个力的合成所遵循的平行四边形定则。这一过程着重培养学生的分析论证的能力，养成科学态度和合作的良好习惯。教学设计注重了学生知识的形成过程和对知识的真正理解。

实际教学中，可能部分学生事先看了课本的结论，“猜测”、“探索”的成分会大大降低，更多的还是在“验证”，但是学生经历了亲自动手探索的过程，不但可以使所学的知识得以领悟，还有利于提高他们学习物理的兴趣。从这个意义上看，这个实验的价值就不言而喻了。

第四篇：物理：3.4《力的合成》教案(新人教版必修1)

有什么样的关系？我们通过实验来研究这个问题。首先，应该确定两个分力的大小、方向；再确定合力的大小、方向；然后才能研究合力与两个分力的大小、方向的关系。那么怎样确定两个分力风、F。的大小。方向呢？ 启发学生回答：用弹簧秤测量分力的大小，分力的方向分别沿细绳方向，即沿所标明的虚线方向。［讲解弹簧秤的使用］ 在使用弹簧秤测量力的大小时，首先，要观察弹簧秤的零刻度及最小刻度，同时要注意弹簧秤的正确使用及正确的读数方法。确定分力的大小：（边演示边讲解两人如何分工合作）一位同学用两只弹簧秤分别钩挂细绳套，同时用力互成角度地沿规定的方向拉橡皮筋，使橡皮筋的另一端伸长到O点；另一位同学用记号笔分别在相应位登记下两个弹簧秤的读数。这就是分力的大小。注意：拉动橡皮筋时，要使两只弹簧秤与木板平面平行。现在，请同学们观察M点有没有固定橡皮筋，规定的方向是不是明确，记录用的油笔有没有？用铁夹子将木板固定在桌上。都准备好之后，左边同学技橡皮筋，右边同学读数并记录数据，测量两个分力的大小，测量完之后请举手！［指导学生进行分组实验I 提问：怎样确定合力F的大小、方向呢？ 引导学生回答：用一只弹簧秤通过细绳套也把橡皮筋拉到位置O，弹簧秤的读数就是合力的大小，细绳的方向就是合力的方向。确定合力的大小和方向：一位同学用一只弹簧秤通过细绳套也把橡皮筋拉到位置O，另一位同学用记号笔记下细绳的方向，并在相应位置记下弹簧秤的读数。这就是合力的方向、大小。注意前后两次实验O点应该重合。现在，请右边同学技橡皮筋，左边同学读数并记录数据，确定合力的大小和方向。［视察学生实验情况〕 到此为止，我们已经确定了两个分力以及它们的合力的大小、方向。为了弄清楚两个力的合力与分力的大小、方向的关系，我们可以用力的图示法形象地将分力和合力的大小、方向表示出来。［数据处理］ l）用力的图示法分别表示分力及合力：选择适当的标准长度（3cm长的线段表示IN力），利用三角板，从O点开始，用力的图示法分别表示两个分力及合力的大小、方向。注意标准长度要一致。如图所示，有向线段OA、OB、OC分别表示两个分力及合力。3.4 力的合成 教案

一、教学目标 1．利用实验归纳法，得出互成角度的两个力的合成遵循平行四边形定则，并能初步运用平行四边形定则求合力。2培养动手操作能力、物理思维能力和科学态度。

二、重点与难点分析 通过探索性实验，归纳出互成角度的两个力的合成遵循平行四边形定则。

三、教学器材 教师用器材：平行四边形定则实验器、钩码（12个）、细线若干、弹簧秤（3只）、橡皮筋（3条）、方木板（l块）、平行四边形定则演示器（2个）、投影（1套）、微机（l套）、三角板（2个）。学生用器材30套，每套包括：方木板（l块）、弹簧秤（2个）、橡皮筋（1条）、8开白纸（l张）、50cm细线（l根）、图钉（1个）、有刻度的三角板（2个）、记号笔（l支）、大铁夹（l个）。

四、主要教学过程 l．引入教学 「复习与提问」 在初中，我们学过“一个力产生的效果，与两个力共同作用产生的效果相同，这个力就叫做那两个力的合力，求两个力的合力叫做二力的合成。提问：已知同一直线上的两个力风、F。的大小分别为ZN、3N，如果民、F。的方向相同，那以它们的合力大小是多少？合力沿什么方向？ 引导回答：SN，方向与民、F。的方向相同。进一步提问：如果民、F。的方向相反，那么它们的合力大小是多少？合力沿什么方向？（IN，方向与较大的那个力的方向相同。）（板书）同一直线上两个力的合力，与两个力的大小、方向两个因素有关。并讲述这就是初中所学的“同一直线上二力的合成。”（投影 1）在现实生活中，有这样的例子：两位同学沿不同方向共同用力提住一袋上石，解放军战士一人也能提住同一袋上石。（演示1）将橡皮筋一端固定在M点，用互成角度的两个力只、F共同作用，将橡皮筋的另一端拉到O点；如果我们只用一个力，也可以将橡皮筋的另一瑞拉到O点。如图

1、图2所示。一个力F产生的效果，与两个力几、F。共同作用产生的效果相同，这个力F就叫做那两个力几、F的合力，而那两个力几、F就叫这个力F的分力。求见、尼两个力的合力F，也叫做Th力的合成。如图3所示。与初中的二力合成不同的是，凤、F不在同一直线上，而是互成角度。这节课我们就来研究互成角度的两个力的合成（板书：1．5力的合成）［过渡〕同一直线上两个力的合力，跟两个力的大小、方向两个因素有关。那么，（板书）互成角度的两个力的合力跟两个力的哪些因素有关呢？ 2．新课教学 提问：互成角度的两个力的合力与分力的大小、方向是否有关？如果有关，又 现在，请同学们用力的图示法将自己测量的分力和合力分别表示出来。提问：分力的大小分别等于多少？合力的大小等于多少？ 进一步提问：由此看来，互成角度的两个力的合成，不能简单地利用代数方法相加减。那么合力与分力的大小、方向究竟有什么关系呢？ 同学们仔细看看，O、A、C、B的位置关系有什么特点？

（停顿20秒，引导同学猜出）O、A、C、B好像是一个平行四边形的四个顶点。OC好像是这个平行四边形的对角线。教师解说：OC好像是这个平行四边形的对角线，这毕竟是一种猜测，究竟OC是不是这个平行四边形的对角钱呢？我们可以以OA、OB为邻边作平行四边形OACB，看平行四边形的对角线与OC是否重合。2）用两个三角板，以表示两个分力的有向线段OA、OB为邻边，用虚线作平行四边形OACB。（示范。强调邻边，利用两个三角极作平行四边形。）现在请同学们以自己所得的OA、OB为邻边，作平行四边形，并连接OA、OB之间的对角线。3）同学操作，教师指导，选出典型，投影讲评。4）比较平行四边形的对角线和合力，发现对角线与合力很接近。5）四组同学所得结果都是结论4），教师所得实验结果也是结论4），那么结论4）是不是普遍的呢？ 6）经过前人们很多次的、精细的实验，最后确认，对角 线的长度、方向，跟合力的大小、方向一致，即对角线与合力重合，也就是说，对角线就表示几、Fz的合力。可见求互成角度的两个力的合力，木是简单地将两个力 相加减，而是（可以）用表示两个力的有向线段为邻边作平行 四边形，这两个邻边之间的对角钱就表示合力的大小和方向。这就是平行四边形定则。如图5所示。提问：有没有同学实验结果是对角线与合力相距比较远？ 有这种情况很正常，一个规律的得出，是由很多人在很长时间里，进行了许多次实验，才能总结出来，并要经得起实践检验。因此，一个规律，并木是通过一次实验就能得到的。如果有同学实验结果是对角线与合力相距比较远，不要着急，课下我们一起来看看问题出在哪里。现在我们就用平行四边形定则来求互成角度的两个力的合力。3．练习（略）4．小结（1）互成角度的两个力的合成，不是简单地利用代数方法相加减，而是遵循平行四边形定则。即合力F的大小不仅取决于两个分力F1、F2的大小，而且取决于两个分力的夹角。现在，就来观察一下合力与分力大小、方向的关系的动态情景。［电脑演示］合力F与两个分力F1、F2的大小的关系； 合力F与两个分力F1、F2的夹角的关系； [学生思考] 如果两个分力的大小分别为F1、F2，两个分力之间的夹角为θ，当θ=0时，它们的合力等于多少？当θ=180时，它们的合力又等于多少？（2）对平行四边形定则的认识，是通过实验归纳法来完成的。实验归纳法的步骤是：提出问题～设计实验、进行实验、获取数据、进行数据分析～多次实验、归纳、总结～得出结论。5．作业（1）（略）（2）如图6所示，有12个质量相同的钩码，如图挂放。AO、OB的夹角为什么等于 90”？ 6．教学说明 《力的合成》这一节课，我们一改传统教学中的“验证性”实验教学方式，采用“探索性”实验教学。让学生在自己原有“同一直线上两个力的合成”的知识基础上，通过“猜测、实验、归纳、总结”的完整过程，自己得出“不在同一直线上的两个力的合成”所遵循的“平行四边形定则”。与此同时，为了提高学生的学习品0质，我们还提出了方法目标和德育目标。让学生在建立“平行四边形定则”的过程中，体会到“实验归纳法”的一般原则。3.5 力的分解 教案 教学目标

一、知识与技能 1。认识力的分解与力的合成互为逆运算，都是“力的等效替代”的思想，满足力的平行四边形定则。2。了解力的分解具有惟一性的条件，掌握按力的效果进行力的分解的方法。

二、过程与方法 1。学生通过观察、实验理解力的等效性，学会用作图法和计算法处理问题，学习用数学工具解决物理问题的方法。

三、情感态度与价值观 1。学习和领会“等效 2。通过力的合成和分立统一的观点在物理学中教学重点 在具体问题中正确确根据平行四边形法则进行力的分解。 教学难点 1。力的分解具有惟一性的条件，正确确定分力的方向。 教学过程

一、提出问题 1。什么叫力的合成？2。如何求两个互成角度的力的合力？

二、新课教学

（一）力的分解 演示：在黑板上固定一块白色的硬纸板，再在硬纸板上固定一根黑色橡皮筋，在橡皮筋的另一端系上两个结，先用力F把结点拉到O点，记下O点的位置。问题：F1和F2共同作用的效果与F作用的效果是否相同？作用效果指什么？拉伸同样长度面而达到不同点是否为效果相同？ 再用两个力F1和F2作用于结点，同样将绳结拉到O点。 思考：能否在O点再作用个数更多的不同的力，使它们的作用效果与F的作用效果相同呢？ 学生：可以。 总结： 1。几个力，如果它们产生的效果跟原来一个力产生的效果相同，这几个力就叫做原来的那个力的分力。 2。求一个已知力的分力叫做力的分解。 3。力的分解是力的合成的逆运算，力的分解遵循平行四边形法则。 方法：把已知力作为平行四边形的对角线，平行四边形的邻边就是这个已知力的两个分力。 讨论： 1。如果两个是否惟一确定？2。同一个力的分解是否是惟一的？ 总结：如果两个分力确定，相当分力确定，则合力 定力的作用效果，解的学习，感受对的意义。 替代”的思想。

于平行四边形两邻边确定，则合力是惟一确定的（对角线惟一确定）。 同一个力可分解成无数对大小、方向不同的分力，因为相同对角线的平行四边形可有无数个。如图所示 讨论：那么要使一个力的分解是惟一的，对两分力有什么要求？ 得出：要使一个力的分解有惟一解有下列条件： ①已知两个分力方向。 ②已知一个分力大小和方向。 教师：在实际进行力的分解时，我们应根据力的作用效果进行分解。

（二）力的分解实例分析： 例1：放在水平面的物体受到一个斜向上的力F，F与水平方向成θ角，如图所示，试分解力F。 教师演示：取一块粘有厚海棉的木板，水平放在桌面上，海棉上放一铁块 学生观察：此时可看到海棉的凹陷。 提出问题：用一斜向上的力拉铁块，海棉凹陷程度会发生什么变化？让两名学生上来演示并观察结果。得出结论：此时观察到海棉凹陷程度变小，同时铁块向前运动。 分析：斜向上的拉力F产生两个效果：一是水平向前拉物体，二是竖直向上拉物体。所以根据力的作用效果可将F分解为沿水平方向的分力F1和沿竖直方向的分力F2，则力F1和F2的大小为：F1=Fcosθ，F2=Fsinθ。 拓展：如果将作用于物体上的力改为斜向下，你认为该力产生什么效果？ 学生活动：用带有海棉的木块与铁块进行演示，并叙述力F产生的效果，然后据效果进行分解。 例2：将一个物体放在斜面上，物体受到竖直向下的重力，重力产生什么样的作用效果呢？ 在前面实验的基础上，提出问题：如何演示重力在斜面上产生的效果？ 学生演示分析得出结论：放在斜面上的物体产生两个效果。 效果一：使物体沿斜面下滑。效果二：使物体紧压斜面。学生活动：叫两名学生到前面据力的作用效果将重力进行分解，其他同学在下面进行。教师：指导学生在作图时注意的问题，力的分解图要作得大一些，容易观察。

三、小结 1。理解合力与分力的概念，及“等效替代”的物理思想 2。力的分解遵循平行四边形定则：力的分解和力的合成互为逆运算。 力的分解也遵守平行四边形定则，一个力分解为两个力时，以该力为对角线的平行四边形可以确定这两个分力，显然，共有一对角线的平行四边形有无数组，因此一个力可分解为无数组大小方向不同的分力。 3。力的分解应根据力的实际作用效果进行。 备注：力的分解是解决问题的一种手段，一个力应该怎样分解取决于解决问题的需要。

四、作业 课本P15 练习五

五、板书设计 1。求一个已知力的分力叫力的分解 力 2。力的分解遵守平行四边形法则 的 3。力的分解常根据力的作用效果进行分解 分 4。在下列条件下，力的分解有惟一解 解 ①已知两个力方向 ②已知一分力大小和方向 tanα=即F2=则 F2=10N×3.6cm1cm2=36N 解二：解析法 由三角形知识得：F2=F1+F2 2F1F22023022=36。1N F1202 ∴α=arctan3F230=33° 本题总结，巩固结论：当一个分力大小、方向都确定时，力的分解也是惟一的。F1=Gsinθ，F2=Gcosθ。 分析讨论： 当斜面倾角θ增大时，分析F1和F2如何变化？ 随θ角的增大，F1增大，F2减小。 

（三）观察生活，联系实际 问题：高大的桥要造很大的引桥？ 学生讨论：为什么要这样做？ 据刚才的讨论，随θ的增大、F1增大、F2减小，车辆上桥时，分力F1阻碍车辆前进，车辆下桥时，分力F1使车辆运动加快，为了行车方便与安全，高大的桥要造很长的引桥，来减小桥面的坡度。 反馈训练： 已知力F方向竖直向下，大小为30N，它的一个分力水平向左，大小为20N，求另一个分力的大小和方向。学生活动：用平行四边形法则进行力的分解。 实物投影展示学生不同的解题过程： 解一：图示法 用1cm长的线段表示10N将合力F和一个分力F1图示，如上图所示，将F与F1箭头端点用虚线相连，即平行四边形另一对边。

第五篇：物理：3.4《力的合成》导学案(新人教版必修一)

四 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、通过实验探究，求合力的方法可归纳为：如果用表示两个共点力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，合力的变化范围是在两分力之和与两分力之差之间，即│F1-F2│≤F≤│F1+F2│

［范例精析］

例1在做“探究求合力的方法”的实验中，只用一个弹簧秤来代替钩码也可以完成这个实验，下面用单个弹簧秤完成实验的说法中，正确的是()A.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F2

C.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，使它的一端仍然伸长到O点，读出F2

D.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，记下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：本实验是用橡皮条的伸长来显示力的作用效果,相同的作用效果应该是使橡皮条沿相同的方向伸长相同的长度。用一只弹簧秤实验，与用两只弹簧秤完成该实验基本步骤相同，但必须保证效果相同，同时能完整地作出平行四边形进行比较.答案：D

拓展：本实验要研究合力和分力的关系，把第一次两个弹簧测力计的拉力F1和F2看作与第二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，在这个实验中，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”实验,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.实验中不必记录两分力的夹角 C.实验中必须记录两分力的方向

D.实验中必须记录橡皮条端点最终被拉到的位置(答案:ACD)

例2．力F1＝45N，方向水平向东。力F2＝60N，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㎝，利用F＝L×15/1.0N=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，表示的方向应该与地图册的方向一致。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θ（0≤θ≤π），它们的合力随θ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：力的合成基本出发点是力的等效代替.合力是它的所有分力的一种等效力，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.根据力的平行四边形定则和数学知识可知, 两个力夹角为θ（0≤θ≤π），它们的合力随θ增大而减小, θ=0°时, 合力最大, 为两分力的代数和；θ=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，可以先把任意两个力合成，再把合力与第三个力合成，直到把所有力都合成进去。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。

【能力训练】

1．如果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，它们的合力的大小F合随两力夹角α变化的情况如图3-4-3所示，则两力的大小分别为_______和.4N,8N

4.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；当两个力互相垂直时合力的大小是________N,合力的方向为_______（用与F1的夹角表示）0°

180°

37°

5．有五个力作用于一点O，这五个力的作用情况如图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________。30N

6．一个物体受到两个力的作用，则（B）A.当两个力大小相等时，物体所受合力一定为零 B.当两个力大小相等时，物体所受合力可能为零

C.当两个力中一个较大时，物体所受合力一定与较大的力同方向 D.当两个力互相垂直时，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，如果大小相等，方向相反，这两力是共点力

B、作用在一个物体上的两个力，如果是一对平衡力，则这两力是共点力 C、作用在一个物体的几个力，如果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，如果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逐渐减小到零的过程中, 这两个力的合力的大小变化是(D)

A．逐渐变小 B．逐渐增大 C．先变大后变小 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3－4－5所示，悬挂在天花板下重60N的小球，在均匀的水平风力作用下偏离了竖直方向θ=30°角．求风对小球的作用力和绳子的拉力．34.6N

11．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.20.8N

12．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?9N 0