高中物理第三章研究物体间的相互作用3.3力的等效和替代（1）教案粤教版必修1

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1、3.3力的合成与分解（1）明确目标知识与技能1、理解力的合成和合力的概念。2、掌握力的平行四边形定则，会用作图法求共点力的合力。3、要求知道合力的大小与分力间夹角的关系。4、理解力的分解是力的合成的逆运算，会用作图法求分力，会用直角三角形的知识计算分力过程与方法：从物体的受力情况分析其力的作用效果，培养学生分析问题、解决问题的能力情感态度与价值观：在实验的过程中，掌握正确的方法，结果要符合实验数据，培养学生实事求是的求实精神。重点难点重点：如何判定力的作用效果及分力之间的确定，理解力的分解是力的合成的逆运算，

2、利用平行四边形进行力的分解。教学难点：合力的大小与分力间夹角的关系．课型□讲授□习题□复习□讨论□其它教学内容设计师生活动设计课题导入：复习1.什么是矢量？什么是标量？2.画力的图示的步骤及要求是什么？讲授新课:生活中大多数事情可以有一个力来完成，也可以由几个力来完成，比如：一桶水可以由一个人来提也可以由两个人来抬；一辆拖车可以由一辆拖拉机来拉，也可以由几匹马来拉。这说明一个力常常可以跟几个力共同作用达到相同的效果。如果一个力作用在物体上，它产生的效果和几个力产生的效果相同，这个力就叫做这几个力的合力，而那几

3、个力叫做这个力的分力，求几个已知力的合力叫做力的合成，求一个已知力的分力叫做力的分解。下面我们就来研究一下力的合成。1.一条直线上两个力的合成（举生活中的实例）（1）两个力方向相同，合力的大小等于两个分力之和。（2）回顾教师引导，学生发言演示实验两个力方向相反，合力的大小等于两个分力之差，方向与分力中数值大的那个力方向相同。1.互成角度的两个力的合成演示实验：（讲解时一定要注意从力的作用效果相同入手来分析实验原理）如图所示EEEDDDF1F2F甲乙丙甲图中橡皮筋儿DE处于自然伸长状态；乙图中橡皮筋儿在力F1、

4、F2作用下伸长至EO；丙图中橡皮筋儿在力F作用下也伸长至EO。表明：力F对橡皮筋作用的效果与力F1、F2共同作用的效果相同，所以力F是力F1、F2的合力；并且可以看出F1+F2不等于F。那么力F与力F1、F2的关系如何？分析并作力的图示：从O点画出代表分力F1、F2和合力F的线段OA、OB和OC，以F1、F2为邻边做平行四边形OAC’B，连接OC’。可以发现OC’与OC基本重合，说明OC’表示得力F’与OC表示的力F基本相等。通过实验，我们知道：求两个互成角度的力的合力，可以用表示这两个力的线段作为邻边，作平

5、行四边形，它的对角线就表示合力的大小和方向，这叫做力的平行四边形定则。1）对角线是指从两个分力的作用点出发的那条（两个分力与合力在同一个作用点上）。2）合力F与分力F1、F2是等效替代的关系。等效性：合力在效果上是与几个分力相同的。替代性：个分力如被合力替代，则它们不能在参与其他的运算。3）求两个以上的力的合力的时，可以先求出任意两个力的合力，再求出这个力与第三个力的合力，依此类推，直到求出所有力的合力为止。（注意替代性）4）平行四边形定则适用于一切矢量的合成。2.合力与分力的大小关系演示实验：用铁片制成活动

6、的平行四边形及其对角线学生讨论学生发言教师点评分组实验针对练习本实验形象说明，两个分力大小一定时，合力随两个分力间的夹角的增大而减小，两个分力在同一直线上时的合力的求法是平行四边形定则的特例。｜Ｆ1－Ｆ2｜≤Ｆ≤｜Ｆ1＋Ｆ2｜说明：合力不一定总是大于分力，分力不一定小于合力。1.求合力的方法例题1：两个力F1、F2同时作用一个物体上，其中F1=40N，方向向东；F2=30N，方向向北，求它们的合力。（注意方向）解：（1）作图法[分力与合力作用点相同、分力与合力比例要适当、虚线与实现要分清]（2）计算法（注意方

7、向）例题2：分力大小相等的力的合成（Ｆ1＝Ｆ2＝Ｆ）由菱形知识可知当两个分力夹角为120°时，由等边三角形知识可知Ｆ合＝Ｆ1＝Ｆ2＝Ｆ在实际生活中，常常需要求一个已知力的分力。例如：用斜向上的拉力拉小车前进，该拉力产生两个作用效果，既要使小车克服阻力前进，同时还要将小车向上提，这个效果相当于两个力产生的。为了研究一个力在某个方向上的作用效果，需要根据力的作用效果分解力，求一个已知力的分力的过程叫做力的分解。力的分解是力的合成的逆运算，同样遵守平行四边形定则。具体的方法就是：把已知力作为平行四边形的对角线，平行

8、四边形的两条邻边就是这个已知力的分力。例αFF1F2FαααF1F2G正交分解：（1）首先建立正交直角坐标系。实例（1）把要研究的两个力沿坐标轴分解（2）同一坐标轴上的矢量进行合成（3）将x轴方向的力与y轴方向的力进行合成小结: