同一直线上二力的合成【公开课教案】

同一直线上二力的合成

教学目标

1.知识与技能

（1）知道几个力的共同作用效果可以用一个力来代替，这个力就是那几个力的合力.

（2）能举例说明什么是力的合成.

（3）知道同一直线上方向相同和相反的两个力的合成方法.

2.过程与方法

（1）通过对探究实验假设的验证来培养学生对物理现象的归纳总结能力.

（2）通过总结出同一直线上两个力合成的方法，初步认识等效替代的科学研究方法.

3.情感态度与价值观

（1）通过合力的一些事例和实际的实验操作，体会到团结合作、交流互助的重要性.

（2）培养实事求是、尊重自然规律的科学态度.

教学重点

探究认识同一直线上二力合成的情况.

教学难点

合力在力的作用效果上的等效替代性.

教学准备

弹簧测力计、橡皮筋、细线、图钉、木板、白纸、多媒体.

教学过程

知识链接

几个力共同作用在一个物体上时，它们的作用效果可以用一个力来代替，这个力称为那几个力的合力.

如果已知几个力的大小和方向，求合力的大小和方向，称为力的合成.

实验报告

实验目的

通过探究，考察同一直线上两个力的合力与两个分力有什么关系.

通过探究，掌握同一直线上方向相同或相反的两个力的合成方法.

通过观察、探究，加深理解两个力合成的作用效果.

实验原理

本实验的原理是力的合成的概念.

实验中要将橡皮筋的可动端都拉到O点，以保证前后两次力的作用效果相同.

实验器材

木板，白纸，图钉若干，橡皮筋，两个细绳套（长短不相同），两个相同的弹簧测力计.

实验过程与方法

设计实验

以橡皮筋为研究对象，使橡皮筋的一端固定，先用两个力（同一直线上）作用在橡皮筋的另一端，使其沿某一方向伸长至某一点，再用一个力作用于该端，并使它也沿该方向伸长至该点，以保证这一个力的作用效果与刚才的两个力共同的作用效果相同.比较这一个力与刚才的两个力之间的关系.

进行实验

先把白纸用图钉固定在水平木板上，再用图钉将带有两个细绳套的橡皮筋的一端也固定在木板上，如图所示.

用两个弹簧测力计分别钩住橡皮筋上的两个细绳套，用适当的力朝同一个方向将橡皮筋拉到某一位置O，在白纸上记下O的位置并将两个力的大小记录

在表1中，换用一个弹簧测力计将橡皮筋朝同一个方向也拉到O点，记录下弹簧测力计的拉力大小并填入表1中.

表1同一直线上同方向二力的合成

力的大小F/N 方向用两个弹簧测力计拉F1= F1+F2= 同向

F2=

用一个弹簧测力计拉F=

用两个弹簧测力计分别钩住橡皮筋上的两个细绳套，用适当的力朝相反方向将橡皮筋拉到某一位置O′，如图，在白纸上记下O′的位置并将两个力的大小记录在表2中.

换用一个弹簧测力计将橡皮筋也拉到O′点,记录下弹簧测力计的拉力大小并填入表2中.

表2同一直线上反方向二力的合成

力的大小F/N 方向用两个弹簧测力计拉F′1= F′1+F′2= 反向

F′2=

用一个弹簧测力计拉F′=

分析与论证

通过探究以及整理分析数据，可知：沿同一直线作用的两个同方向的力，其合力方向，大小是这两个力的；沿同一直线作用的两个反方向的力，其合力方向，大小是这两个力的.

评估

实验中两个拉动橡皮筋的力的方向不要产生夹角，应保持在同一直线上，并且保持测力计拉杆与木板平行，观察时不仅要注意观察记录合力的大小，也要注意观察记录合力的方向.

交流

各小组成员对比实践活动，互相交流后再思考：若同一条直线上的多个力作用在同一物体上，该怎样合成呢？

五、注意事项

选择弹簧测力计时，让两个弹簧测力计对拉，选择示数相近的两个.

实验时，应使两个力在同一直线上，用力大小要适中.

应用示例

例题1.把一个重为2N的苹果竖直向上抛出，苹果在空中受到重力和空气阻力的作用.若苹果在上升和下降过程中所受合力的大小分别为F1、F2，则（）

A、F1可能小于F2

B、F1可能等于F2

C、F1一定等于F2

D、F1一定大于F2

【解析】苹果在上升过程中所受的阻力F是向下的，与重力的方向相同，此时合力F1=G+F；在下降过程中所受的阻力F是向上的，与重力的方向相反，此时合力F2=G-F.因此F1一定大于F2.故答案为D.

【答案】在求合力大小时，同学们一定要先弄清楚每个分力的大小和方向.

例题2 .水平面上一个物体分别受到向左F1和向右F2两个力的作用，开始时F1小于F2，当向左的力逐渐变大时，物体所受水平方向合力的大小（）

A、不断变大

B、不断变小

C、先变大后变小

D、先变小后变大

【解析】因为F1、F2方向相反，所以合力F=F2-F1，当F1逐渐变大时，合力F在不断的减小.当F1大于F2时，合力F的方向向左，F=F1- F2，当F1不断变大时，合力F也逐渐变大.故答案为D.

【答案】D

实践创新

1、F1、F2为同一直线上的两个力，它们的合力为F，下列关于F1、F2和F的大小及关系的说法中，正确的是（）

A、F不可能为零

B、F一定大于F1，也大于F2

C、F一定大于F1、F2中较小的那个力

D、F可能比F1、F2都小

【答案】D

2、一个人用200N的力竖直向上提起重150N的物体，物体收到的合力是N，方向是.

【答案】50 竖直向上

3、竖直上抛一个小球，小球上升和下降时受到空气阻力作用，阻力小于小球重力且不变，若小球上升时受到的合力是F1，下降时受到的合力是F2，则F1F2.（填“大于”“小于”或“等于”）

【答案】大于

教学反思

二力平衡