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第三章 相互作用 4 力的合成【课前准备】【课型】新授课 【课时】1课时【教学目标】知识与技能1.理解合力、分力、力的合成、共点力的概念2.掌握平行四边形定则，会用平行四边形定则求合力3.理解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4.知道合力的大小和分力夹角的关系过程与方法1.通过学习合力和分力的概念，了解物理等效替代法思想2.通过实验探究方案的设计与实施，初步认识科学探究的意义和基本过程3.学生在自主找规律的过程中体会到学习的乐趣 情感态度与价值观1.通过力的等效替代，领会科学探究中严谨、务实的精神和态度2.培养学生科学的研究问题的方法教学重点、难点：教学重点1.合力与分力的关系 2.平行四边形定则及应用教学难点1.实验探究方案的设计与实施教学方法：探究、讲授、讨论、观察、思考、归纳【教学过程】【新课导入】【展示】 【设问】从物理学的角度说，二个人划桨产生的力太小不能开大船，只有很多人划桨产生的力合起来才能开动大船如果知道每个人划桨的力，怎样求合起来的力呢? 【新课讲授】 力的合成一、力的合成【演示】 【思考】仔细观察会发现，以上现象说明同样的问题?【回答】两个小孩用两只手给水桶两个力，可以把水桶提起来，成人只用一只手一个力就同样也把水桶提起来，两个方向的两队人共同用力才能拉动石块，一头大象自己就可以拉动石块，可见用不同的方法达到了一个共同的目的在这两个问题上，这一个力产生的作用效果和两个力的作用效果是相同的【提问】生活中还有哪些例子可以说明同样的问题?【回答】狗拉雪橇在雪地上运动，打夯，抬重物和起重机相比较等等【提问】在这些例子中，一个力与几个力产生了同样的效果，可以用这一个力代替那几个力，这一个力与那几个力是什么关系? 【回答】这一个力是那几个力的合力，那几个力是这一个力的分力【归纳】当一个物体受到几个力共同作用时，我们常常可以求出这样一个力，这个力的作用效果跟原来几个力的作用效果相同，这个力就叫做那几个力的合力原来的那几个力叫做分力【提问】用自己的话总结一下什么是力的合成?【总结】求几个力合力的过程叫做力的合成【思考与讨论】在图中假如这桶水的重量是200N，两个孩子的合力的大小一定也是200N现在的问题是:如果两个孩子用力的大小分别是F1和F2 ，F1和F2两个数值相加正好等于200N吗？【承接】下面我们设计一个实验来探究一下这个问题的答案【实验】 探究求合力的方法【实验步骤】 (1)器材的选取：如图所示的演示仪、弹簧测力计、挂有小圆环的橡皮筋、细绳、方木板、白纸、图钉、刻度尺、量角器 (2)在桌上平放方木板，在方木板上铺上一张白纸，用图钉把白纸固定好(3)用图钉把橡皮筋的一端固定在板上的G点(G点的位置应该靠近顶端中点)，下端小圆环到G点的长度为GE，圆环拴上两条细绳绳套(4)用弹簧测力计分别钩住绳套，互成角度地拉橡皮筋，使橡皮筋伸长，圆环由E点达到某一位置O.(5)用铅笔记下O的位置和两条细绳的方向，分别读出两只弹簧测力计的示数(在同一条件下) (6)用铅笔和三角板在白纸上从O点沿着两绳的方向画直线，按照一定的标度作出两个力F1和F2的图示(7)只用一只弹簧测力计，通过细绳把圆环由E点拉到相同的位置O点，读出弹簧测力计的示数，记下细绳的方向，按同一标度作出这个力F0的图示(8)相邻F1和F2箭头用虚线相连，构成一个由两个三角形组成的四边形(9)观察这个四边形的特点，F1和F2构成的四边形的对角线（合力）与F0作比较(10)改变弹簧测力计的方向和大小，重复上述实验(11)探究这三个力的大小及方向的关系【注意事项】同一实验中的两只弹簧秤的选取方法是；将两只弹簧秤勾好后对拉，若两只弹簧秤在拉的过程中，读数相同，则可选，若不同，应另换，直至相同为止，使用时弹簧秤与板面平行。 在满足合力不超过弹簧秤量程及橡皮条形变不超过弹性限度的条件下，应使拉力尽量大一些，以减小误差 画力的图示时，应选定恰当的标度，尽量使图画得大一些，但也不要太大而画出纸外要严格按力的图示要求和几何作图法作出合力在同一次实验中，橡皮条拉长的结点O位置一定要相同由作图法得到的F0和实际测量得到的F，不可能完全符合，但在误差允许范围内可认为F0和F符合【总结】观察实验现象，读取实验数据并进行简单处理可知，一只弹簧秤的读数不等于两只弹簧秤的读数之和，而是比两只弹簧秤读数之和稍微小一些按照算术法则，两只弹簧秤的读数之和应该等于一只弹簧秤的读数，可见力的合成并不是简单地相加减【提问】那么它们之间的关系到底是怎样的呢?【回答】力的平行四边形定则【讲授】两个力的合力时，以表示两个力的有向线段为邻边作平行四边形，这两邻边之间的对角线就表示合力的大小和方向这个法则就叫做平行四边形定则【展示】平行四边形定则 【承接】利用实验探究出的结论，下面通过例题进一步加深对平行四边形定则的理解【例题】力F145 N，方向水平向右，力F260 N，方向竖直向上求这两个力合力的大小和方向【分析与解】 选择标度，用8mm代表15 N 用三角板作出两个力的图示表示F1的线段长24mm，表示F2的线段长,32mm 作出和两个力大小相等的平行线，完成平行四边形 连接两力之间的对角线，即表示合力 用刻度尺量出对角线的长度40mm 通过比例关系求出合力的大小F=15 N40 / 8 =75 N 用量角器量出合力F与分力F1之间的夹角530 【承接】以上都是两个力的合成，如果是三个力或者三个以上的力的合成，应该怎样进行处理?【讲授】先求出两个力的合力，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 【思考与讨论】根据力的平行四边形定则作图可以看出，两个力F1、F2 的合力F的大小和方向随着F1、F2的夹角而变化当夹角分别等于00和1800时，怎样确定合力F的大小与方向？【点拨】根据力的平行四边形则作图，可以看出，力F1和F2的合力F的大小和方向随着F1和F2之间的夹角而变化。当夹角等于00时，力F1和F2在同一直线上且方向相同，F=F1F2，合力的大小于两个力的大小之和，合力的方向跟两个力的方向相同。当夹角等于1800时，力F1和F2在同一直线上但方向相反，F=F1F2，合力的大小等于两个力的大小之差，合力的方向跟两个力中较大的那个力的方向相同。【强调】两个力的合力的大小范围：大于等于二力之差，小于等于二力之和，即|F1-F2|FF1+F2。两个大小一定的力F1、F2，当它们间的夹角由00增大到1800的过程中，夹角越大，合力就越小；合力可能大于某一分力，也可能小于某一分力。二、共点力【提问并展示】这两幅图中的力的作用点不同，如何区别他们？【回答】如果一个物体受到两个或更多个力的作用，有些情况下这些力共同作用在同一个点上，或者虽然不是作用于同一个点上，但是他们的延长线交于一点，这样的一组力叫做共点力【强调】力的合成的平行四边形定则只适用于共点力【注释】作用在不同物体上的两个力不能进行力的合成，因为它们只能对各自的物体产生力的效果，而不能产生共同的作用效果因此不能用一个力的作用效果代替它们分别产生的作用效果所以，把作用在不同物体上的力来合成是没有意义的只要作用在同一物体上的力，无论力的性质如何，都可以合成【课时小结】这节课主要学习了力的合成，力的平行四边形定则，会用作图法求两共点力的合力。并且用作图法得出两力夹角不定的情况下，F取值范围以及共点力【布置作业】课本P64 1,2,3,4.【板书设计】1.力的合成：如果一个力的作用效果与另外几个力的共同作用效果相同，这个力称为另外几个力的合力 2.平行四边形定则：以表示两个分力的线段为邻边作一个平行四边形，则这个平行四边形中表示两分力的线段所夹的对角线表示合力的大小和方向3.共点力：如果一个物体受到两个或更多个力的作用，有些情况下这些力共同作用在同一个点上，或者虽然不是作用于同一个点上，但是他们的延长线交于一点，这样的一组力叫做共点力【教学后记】对爸爸的印象，从记事的时候，就有了，他留给我的印象就是沉默少言的，但是脸上却始终有微笑，不管家里遇到了什么样的困难，只要有爸爸在，一切都能够雨过天晴的，小时候，家里很穷，可是作为孩子的我们（我和哥哥），却很幸福。爸爸从来不会因为缺钱，而让我们感觉得些许的拮据和紧张，哪怕的低三下气的问人借钱，爸爸都会按时给我们交了学费，从来都不会给我们兄妹俩拖欠学费。爸爸闲下来的时候，就会给我和哥哥讲他们生活的那个年代，很苦很累，还经历过自然灾害，穷的时候，连饭都吃不饱。在我的印象里，最深的一件事情就是过年的时候，不管这一年钱赚的多还是少，爸爸总会让妈妈带着我和哥哥去买新衣服，当然了，妈妈也必须买新的，唯有爸爸，他是家里面唯一一个可以穿旧衣服过新年的人，这就是我关于爸爸的儿时的印象，他爱家人，从来不肯委屈自己的妻子和孩子。成长岁月里的爸爸在我们渐渐成长的的岁月里，作为孩子，我们都有了自己的认知和想法，青春期的叛逆，我们也给爸爸惹了不少祸，但是，不管我们闯的祸有多大，最后都是爸爸出面，来摆平解决一切。在这个渐渐懂事的过程中，爸爸扮演着一位良师的角色，事情过后，爸爸也会趁机好好的教育我们，让我们懂得，我们做的是对的，值得鼓励的，还是不对的，今后需要去改正的。爸爸在社会上经历的多了，懂得的道理也比我们多很多。我们是在跌跌撞撞的认知中去探索这个社会，而爸爸就是这条探索道路的指明灯！在我们长大的青春光阴里，我们在爸爸身上看到了责任、懂得了承担的重要性！爸爸，在我们的生活中，必不可少，他让我们（大哥和我）拥有了正确的人生观和价值观，他教会了我们如何看待这个世界，如何去更好的创造自己想要的生活！渐渐上了年纪的爸爸：我只想用“渐渐上了年纪”来形容现在的爸爸，不想要用已经“老去”来形容爸爸。没错，岁月是真的很无情的，不知不觉间，爸爸的眼角多了些许的皱纹，额头的皱纹也不自觉的来向他报到了，爸爸再伟大，也终究抵不过岁月的蹉跎。两角鬓白的爸爸，让我们看着多了很多的心疼，一向雷厉风行、无所不能的爸爸，渐渐地，变得老了，特别是当我们都成家以后，爸爸也算是把他一生最重要的任务也都完成了，上了年纪的爸爸，更多的心思，留在了妈妈的身上，一路走来，是妈妈的陪伴和默默的奉献，才让爸爸能够在外工作的时候，毫无杂念！妈妈，就是爸爸最为坚强的后盾，而我们，是爸爸努力奋斗的最大动力，如今，爸爸渐渐地老了，作为儿女，我们无法让时光倒流，能做的就是多陪伴他们，让他们的晚年生活能够幸福！爸爸的一生，都在付出，为了家和家人而付出，如今的我们，都已经成家，更加体会到了为人父母的心酸苦楚，我们能做的就是常回家看看！让父母不感到孤独！我们都是母亲身上掉下来的一块肉，我们跟母亲之间的关系，血浓于水，彼此间的那种爱，是神圣而又不可侵犯的，是妈妈给了我们生命，也是妈妈无怨无悔的把我们抚养成人，在我们成长的过程中，不管是好还是不好，妈妈都一味的去包容，去引领着我们我和妈妈的温情小生活，母爱，总是那么的伟大！都说慈母多败儿，其实啊，母亲在我们的生活着，扮演着不可或缺的角色，没有母亲的无私奉献，又怎会有我们的今天呢？更多的时候，是我们忽略了母亲的重要性，甚至是把母亲对我们的关心和爱护变成了理所当然！其实啊，也是因为我们从出生的时候，就拥有了母亲的爱，也就变得不那么的珍惜了！我觉得，我们生活在这个世上，更要好好地对待我们的母亲，在我的记忆深处，母亲总是很慈祥的，她也有属于她自己的小忧愁，但是，却从来都不会让我们知道，不管生活中，遇到了什么困难或者坎坷，她总是自己一个人想办法面对和解决！以至于曾经的我一直觉得母亲是万能的，没有什么困难事情是母亲不能解决的！儿时记忆中，最深刻的一件事情就是那年的的大冬天，下了很厚很厚的雪，我跟哥哥上学的地方是需要骑着自行车去的，妈妈早早的叫醒了我和哥哥，并且告诉我们下大雪了，路上滑，要早点出发，路上慢一点走，当我们吃了早饭准备出发的时候，妈妈也跟着一起出发了。大冬天的，天黑黑的，母亲拿着手电筒，给我和哥哥照明，因为下了雪，有的路段不好走，我们就推着自行车，一路上有说有笑的，时不时的哥哥还会调皮一下，就这样，母亲拿着照明灯，一路护送我和哥哥到了学校，现在回想起来曾经的岁月，满满的回忆，满满的温暖！不知不觉间，我们就都长大了，哥哥也成家了，有自己的孩子，妈妈看着我们生活幸福，她也就是开心满足了，可是，岁月却是那么的无情，不知不觉间，妈妈的眼角就多了些许的皱纹，她在岁月的淘洗中，渐渐地老去了！她没有多么伟大的理想，唯一的希望，就是我们都能够生活的健康，平安，快乐，幸福！母亲，从来都不曾奢望我们能够有多么大的丰功伟绩，最大的心愿就是我们平安快乐，她的一生心血，都在我们这些孩子身上，而对于她自己，似乎总是少了很多的关心，作为儿女，长大后的忙碌，确实忽略了对母亲的爱，当我们真正的意识到母亲老去的时候，岁月一晃已经过去了几十年！母爱，虽然平凡，但是却很伟大，我跟妈妈的温情小生活，那些记忆中的点滴，一直萦绕在脑海中，让我感受到幸福，感受到温暖！爱你，亲爱的妈妈，愿你生活幸福，健康平安！其实也就是平凡的一年，和往常相比较，也没有太多的区别，唯一的不同就是自己就业了，不再是学生了，也不再是那个向父母伸手就要钱的小姑娘了！步入社会的自己，很开心，同时也很紧张，毕竟社会才是一个真正的大染缸，才能让一个人真正的成长和坚强！父母的爱，平凡中渗透着伟大，这一年，感恩父母！在初入社会的这一年里，是要感恩很多的朋友同事领导，但是，我最想要感恩的两个人，其实就是我的爸爸妈妈！也许，你会觉得很奇怪，步入社会，经历的很多人或事，不应该都是单位或者工作吗？怎么会是要感恩父母呢？没错，我最最想要感恩的就是我们爸爸和妈妈！为什么呢？且听我慢慢道来！每一年的母亲节和父亲节，都只有一天，我想先和大家分享一下父亲节发生的小故事，虽然很平凡，很普通，但是我的心确实五味杂陈暖暖的！这一年的自己，已经参加了工作，也有了自己的收入，虽然工资不是很高，但事多多少少还是有些结余的，父亲节到了，那天早上一醒来，我就给父亲微信上发了红包，金额不多，也就只有100元的红包，这一天，我一