【教学设计】《同一直线上二力的合成》(北师大)

《同一直线上二力的合成》

在学生了解力的概念和常见力的基础上，研究多个力的合力问题，它是前几节内容的深化，依据等效思想给出合力与分力概念，

根据实验探究过程中，了解在同一直线上的两个力（方向相同，方向相反）合成，从而知道同一直线上的两个力的等量关系，这一节是为后面的二力平衡做铺垫。

1.知识与技能

(1)知道合力、分力和力的合成的概念。

(2)通过实验知道同一直线上二力合成的方法。

2.过程与方法

通过力的合成的探究性学习，使学生认识到由于力有方向，它的合成方法与代数的加、减法有联系也有一定的区别，初步认识用数学的手段表示物理内容的方法。

3.情感、态度和价值观

初步理解物理学中的等效思想。

教学重点

让学生通过对实验探究的参与，认识同一直线上二力的合成。

教学难点

让学生了解等效代替的科学方法，认识等效替代对物理发现的重要作用。

橡皮筋、弹簧测力计、小滑轮2个、线绳、图钉、木板(60cm＊60cm)

举例：

（1）两个小孩一同提一桶水，一个大人就可以提起来

（2）汽车陷进泥泞的路上时，很多人努力可以将它推出来，而拖拉机也能单独把汽车从泥泞的路上拉出来。还可举些其他例子。由这些例子引出合力、分力和力的合成的定义。

我们可以看到：一个力作用在物体上产生的效果可以与两个力或几个力同时作用在这个物体上产生的效果相同。从而引出定义：一个力对物体的作用与几个力对物体的作用，如果产生的效果相同，这个力就叫做那几个力的合力，那几个力就叫做这个力的分力。已知分力求合力，就叫做力的合成。力的合成，是一个比较复杂的问题，我们讨论简单的情况，在同一直线上两个力的合成。

1.讲解：如果一个力产生的效果跟几个力共同作用的效果相同，这个力就叫做那几个力的合力。合力的定义运用了“等效”的思想。

2.说明等效替代是物理学中常用的一种解决问题的方法。

（1）比较当两个力同向时的情况下，合力与这两个分力之间的大小与方向的关系。

（2）比较当两个力反向时的情况下合力与这两个分力之间的大小与方向的关系。要学生在数据收集与填写之后，分析同一直线上二力合成的两种情况。学生完全可以通过课本中图表的填写获得实验结论，教师起辅助作用。

备注：橡皮筋原长为BA，受力后伸长为

BO，（使力的作用效果相同）

根据以上实验结果，分析讨论同一直线上二力合成的情况：

（1）当两个分力方向相同时，合力的大小如何？方向怎样？

（2）当两个分力方向相反时，合力的大小如何？方向怎样？

结论

同一直线上，方向相同的两个力的合力，大小等于这两个力的大小之和，方向跟这两个力的方向相同。

F=F1＋F2

同一直线上，方向相反的两个力的合力，大小等于这两个力的大小之差，方向跟较大的那个力的方向相同。

F=F1－F2

练习：

1、小明用250N 的力竖直向上提起一个重200N 的水桶，水桶受到的合力是多大，方向怎样？

2、质量为0.1kg 的物体，静止于水平面上，物体受( )个力的作用，它们是( )和( )，力的大小分别是( ) 和( ) ，它们的合力是( ) N 。

3、一物体受到两个在同一直线上力的作用，合力为40N ，已知其中一个力的大小是20N ，那么另一个力的大小可能是多少牛？

略