力的合成一、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1块、平行四边形定则演示器2个、投影1套、微机1套、三角板2个。学生用器材30套，每套包括：方木板1块、弹簧秤2个、橡皮筋1条、8开白纸1张、50cm细线1根、图钉1个、有刻度的三角板2个、记号笔1支、大铁夹1个。四、主要教学过程1．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F1、F2的大小分别为2N、3N，如果F1、F2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：5N，方向与F1、F2的方向相同。进一步提问：如果F1、F2的方向相反，那么它们的合力大小是多少？合力沿什么方向？1N，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土石，解放军战士一人也能提住同一袋土石。演示1将橡皮筋一端固定在M点，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；如果我们只用一个力，也可以将橡皮筋的另一端拉到O点。如图1、图2所示。一个力F产生的效果，与两个力F1、F2共同作用产生的效果相同，这个力F就叫做那两个力F1、F2的合力，而那两个力F1、F2就叫这个力F的分力。求F1、F2两个力的合力F，也叫做二力的合成。如图3所示。与初中的二力合成不同的是，F1、F2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F1、F2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置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，左边同学拉橡皮筋，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，请右边同学拉橡皮筋，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1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。如图所示，有向线段OA、OB、OC分别表示两个分力及合力。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