《同一直线上二力的合成》教案

《同一直线上二力的合成》教案物理观念：1．理解合力、力的合成的概念。2．通过实验探究同一直线上二力的合成情况。3．会计算同一直线上两个力的合成。科学思维：经历合力、力的合成的认识过程，掌握等效替代法这一科学方法。科学探究：通过实验探究同一直线上二力的合成，具有初步的设计并进行实验、收集数据、分析评估的能力。科学态度与责任：1．培养学生乐于参与观察、实验、制作、调查等科学实践活动的情感，具有对科学的求知欲。2．通过交流与讨论，培养学生的合作意识。重点：探究认识同一直线上二力合成的情况。难点：合力在力的作用效果上的等效替代性。多媒体课件、橡皮筋、弹簧测力计两个、小圆环1个、细绳、图钉、木板。一、情景导入在日常生活中我们经常遇到这样的情况：当一个人用力推一个物体或提起一个物体时，如果力气不够，这时再过来一个人帮忙则往往会达到目的；但是如果换一个力气比较大的人，他一个人也可以达到目的，这时我们就说一个人经过努力达到的效果与两个人相同。今天我们就来专门研究这样的问题。二、合作探究力的合成eq\o(\s\up7(),\s\do5(提出问题))同学们先自己思考一下，什么叫合力？什么叫力的合成？eq\o(\s\up7(),\s\do5(多媒体展示))两个小孩共同提起一桶水，可以使水桶保持静止状态；一个大人单独提起同一桶水，也能使水桶保持静止状态。可见，一个力的作用效果与多个力的作用效果是一样的，它们可以互相替代。eq\o(\s\up7(),\s\do5(交流讨论))同学们交流讨论生活中类似的例子并试着归纳出合力的概念。eq\o(\s\up7(),\s\do5(归纳总结))如果一个力单独作用的效果与几个力共同作用的效果相同，这个力就叫作那几个力的合力。在物理学中，求几个力合力的过程叫作力的合成。同一直线上二力的合成eq\o(\s\up7(),\s\do5(知识引入))悬在空中作业的工人同时受到重力和拉力的作用，这两个力的方向相反。此时，该如何计算这两个力的合力呢？下面就让我们通过实验来探究一下当两个力沿同一直线作用在同一物体上时，怎样求合力？eq\o(\s\up7(),\s\do5(演示实验))利用如图实验器材分小组进行实验探究——同一直线上二力的合成。eq\o(\s\up7(),\s\do5(甲))eq\o(\s\up7(),\s\do5(乙))(1)如图甲所示，橡皮筋在同方向力F1和F2的共同作用下伸长到O点，记录此时F1、F2的大小和方向。撤去F1、F2后，用力F合作用在橡皮筋上，橡皮筋同样伸长到O点，记录此时F合的大小和方向。(2)如图乙所示，橡皮筋在两个方向相反的力F1′、F2′作用下伸长到O′点，记录此时F1′、F2′的大小和方向。撤去F1′、F2′后，用力F合′作用在橡皮筋上，橡皮筋同样伸长到O′点，记录此时F合′的大小和方向。(3)根据实验数据比较当两个力同向时，F合与F1、F2这两个力之间的大小与方向的关系；然后比较当两个力反向时，F合′与F1′、F2′这两个力之间的大小与方向的关系。eq\o(\s\up7(),\s\do5(归纳总结))(1)同一直线上的两个力，如果方向相同，合力的大小等于这两个力的大小之和，合力的方向与这两个力的方向相同，即F合＝F1＋F2。(2)同一直线上的两个力，如果方向相反，合力的大小等于这两个力的大小之差，合力的方向与较大的力方向一致，即F合′＝F1′－F2′(F1′＞F2′)。第4节同一直线上二力的合成完成本课时对应练习。学生在生活中见到同一直线上受两个力的例子较多，但对合力、力的合成感到陌生，所以在教学中利用力的作用效果进行突破，使学生较易理解。在对同一直线上二力的合成的学习中，可通过画出同一直线上两个力与合力示意图的方式，使其直观化，使学生注意区分力的方向，从而确定正确的计算方法。另外在探究同一直线上二力合成的实验中，注重对数据分析的处理，加强学生对实验数据的分析能力和归纳总结能力。课后·知能演练基础巩固1.下列关于同一直线上的两个分力及其合力的说法,正确的是()A.合力的大小一定大于每一个分力的大小 B.合力的大小一定等于各个分力大小之和C.若只增大某一个分力,合力可能会变小 D.若同时减小两个分力,合力一定会变小2.小华用60N的力沿竖直方向提起一袋重为50N的米,则米受到的合力()A.大小为10N,方向竖直向上 B.大小为10N,方向竖直向下C.大小为110N,方向竖直向上 D.大小为110N,方向竖直向下3.一个物体只受F1、F2两个力的作用,其中F1=8N,F2=5N,则物体受到的合力F的大小为()A.一定是3N B.一定是13N C.可能是13N D.可能是2N4.重为G的石块在空中下落,则此过程中石块受到重力和空气阻力的合力F合的大小()A.等于G B.等于零 C.大于G D.小于G5.重80N的物体放在水平桌面上,第一次用60N的力竖直向上拉物体,第二次用40N的力竖直向上拉物体,比较物体受到的合力()A.第一次物体受到的合力大,等于140N B.第二次物体受到的合力大,等于40NC.物体先后两次所受合力大小相等,等于0 D.物体先后两次所受合力之差等于20N6.如图所示,两个人沿水平方向推一张桌子,F1的大小为120N,水平向右;F2的大小为100N,水平向左,则下列的力中与这两个力的作用效果相同的是()A.220N,水平向右 B.120N,水平向右C.100N,水平向左 D.20N,水平向右7.如图所示,木块在水平向左的力F1和水平向右的力F2的作用下向右做匀速直线运动,其中F1为1N,F2为3N,若此时撤去F2,则木块在水平方向受到的合力为N,方向。

能力提升8.重为100N的小车,在水平向右大小为30N的拉力作用下,沿水平地面做匀速直线运动。若小车受到水平向右的拉力减小为10N,此时小车在水平方向受到合力的大小()A.一定为0 B.一定为20N C.可能为0 D.可能为60N9.右图是小君同学在大课间活动时踢毽子的情境,毽子在运动过程中受到重力和空气阻力,以下对毽子上下飞舞时所受合力的分析正确的是()A.上升过程合力方向向上 B.最高点时合力为零C.最高点时合力最小 D.上升过程合力大于下落过程合力10.如图甲所示,物体A始终只受同一直线上的两个力F1、F2的作用。F1、F2的大小随时间变化的图像如图乙所示,在t1时间内,下列对物体所受的合力的分析正确的是()A.先变大后变小,方向始终与F2相同 B.先变小后变大,方向始终与F2相同C.先变大后变小,方向始终与F2相反 D.先变小后变大,方向始终与F2相反11.小亮同学用20N竖直向上的力,提一个静止在水平桌面上重为30N的物体,则此时该物体受到的合力为。

思维拓展12.某八年级同学在探究同一直线上二力的合成的实验中,把一根轻质弹簧的一端固定在O点,另一端用尼龙细线固定在弹簧测力计的挂钩上,每次实验时,他们都将弹簧由A位置拉伸到B位置。研究过程及实验数据如图甲、乙、丙所示,请仔细观察图中的装置、操作及现象,然后归纳得出初步结论。(1)在甲、乙和丙三次实验中,都将弹簧拉伸到B位置,目的是使每次实验中力产生的相同。

(2)分析比较图甲与乙中拉力的方向及弹簧测力计的示数可得出的结论:在同一直线上,方向相同的两个力的合力大小F=(用公式表示)。

(3)分析比较图甲与丙中拉力的方向及弹簧测力计的示数可得出的结论:在同一直线上,方向相反的两个力的合力大小F=(用公式表示),合力的方向与(选填“F3”或“F4”)的方向相同。

参考答案【课后·知能演练】1.C2.A3.C4.D5.C6.D7.3水平向左8.B9.D10.C11.012.(1)效果(2)F1+F2(3)F3-F4F3解析(1)实验中是通过弹簧相同的形变来表示受到相同的拉力,都将弹簧拉伸到B位置,目的是使每次实验中力产生的效果相同。(2)将甲、乙两个图结合起来分析,乙图中两个力的合力与甲图中的力大小相等,都为4N;乙图中的两个力分别为1N和3N,从