【正文】 念，了解物理學(xué)常用的方法——等效替代法。3．學(xué)生在自主找規(guī)律的過(guò)程中體會(huì)到學(xué)習(xí)的樂(lè)趣．實(shí)驗(yàn)結(jié)果在誤差范圍內(nèi)是準(zhǔn)確的。2．通過(guò)力的等效替代，使學(xué)生領(lǐng)略跨學(xué)科知識(shí)結(jié)合的奇妙，同時(shí)領(lǐng)會(huì)科學(xué)探究中嚴(yán)謹(jǐn)、務(wù)實(shí)的精神和態(tài)度。2．平行四邊形定則及應(yīng)用。四、教學(xué)準(zhǔn)備多媒體課件、學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)器材：木板、白紙、圖釘(若干)、橡皮筋、細(xì)繩套(兩根)、彈簧秤(兩只)、三角板、鉛筆。師：力的作用效果是什么？生：力的作用效果是使物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化或使物體發(fā)生形變。師：(對(duì)一個(gè)大個(gè)同學(xué)提問(wèn))這位同學(xué)你的做法是什么？請(qǐng)具體操作一下。師：(對(duì)瘦弱的女生提問(wèn))你們的做法是什么？生：我們可以兩個(gè)人把它抬上來(lái)。生活中還有哪些例子可以說(shuō)明同樣的問(wèn)題？生：(舉身邊的例子)狗拉雪橇在雪地上運(yùn)動(dòng)，打夯，抬重物和起重機(jī)相比較等等。師：請(qǐng)同學(xué)們用自己的話總結(jié)什么叫合力。師：原來(lái)的那幾個(gè)力叫做分力，你能用自己的話總結(jié)一下什么是力的合成嗎？生:求幾個(gè)力合力的過(guò)程叫做力的合成。實(shí)驗(yàn)探究求合力的方法師：怎樣求合力呢？我們先來(lái)看一個(gè)演示實(shí)驗(yàn)．(用兩只彈簧秤成一定角度提起一個(gè)重物，分別讀一下兩只彈簧秤的讀數(shù)．然后用一只彈簧秤提起這個(gè)物體，看這時(shí)彈簧秤的讀數(shù))師：看一下兩只彈簧秤的示數(shù)之和是不是等于一只彈簧秤的讀數(shù)。師：(微笑鼓勵(lì))這位同學(xué)觀察得很仔細(xì)，按照算術(shù)法則，兩只彈簧秤的讀數(shù)之和應(yīng)該等于一只彈簧秤的讀數(shù)，可見(jiàn)力的合成并不是簡(jiǎn)單地相加減．那么它們之間的關(guān)系到底是怎樣的呢？首先明確實(shí)驗(yàn)的目的是什么。師：實(shí)驗(yàn)依據(jù)的原理是什么？(啟發(fā)合力的定義)生：(學(xué)生齊聲回答)合力的作用效果與幾個(gè)力共同作用的效果相同。(這里儀器的提供可以有一些干擾項(xiàng)，比如說(shuō)放置小車(chē)和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，鍛煉學(xué)生選擇儀器的能力)注意：?jiǎn)l(fā)學(xué)生設(shè)計(jì)的關(guān)鍵是：兩個(gè)力共同作用的效果和一個(gè)力單獨(dú)作用效果相同，怎樣設(shè)計(jì)才能夠更容易控制兩種情況下力的作用效果相同。師：(同學(xué)鼓掌鼓勵(lì))剛才這位同學(xué)代表他們組說(shuō)得非常好，我們現(xiàn)在根據(jù)同學(xué)們自己選擇的器材來(lái)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案．首先考慮實(shí)驗(yàn)步驟怎樣進(jìn)行．師：(提示)在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中一個(gè)力與兩個(gè)力等效的標(biāo)志是什么？生1：橡皮筋伸長(zhǎng)量相同。師：剛才第二個(gè)同學(xué)補(bǔ)充得非常好，一定要考慮到力的矢量性．兩次實(shí)驗(yàn)中橡皮筋應(yīng)該伸長(zhǎng)到同一個(gè)位置才能保證作用效果完全相同。(2)用圖釘把橡皮筋的一端固定在板上的A點(diǎn)(A點(diǎn)的位置應(yīng)該靠近頂端中點(diǎn))，在橡皮筋的另外一端拴上兩條細(xì)繩，細(xì)繩的另外一端是繩套。(5)用鉛筆和三角板在白紙上從O點(diǎn)沿著兩繩的方向畫(huà)直線，按照一定的標(biāo)度作出兩個(gè)力F1和F2的圖。(7)探究這三個(gè)力的大小及方向的關(guān)系。②在滿足合力不超過(guò)彈簧秤量程及橡皮條形變不超過(guò)彈性限度的條件下，應(yīng)使拉力盡量大一些，以減小誤差。④在同一次實(shí)驗(yàn)中，橡皮條拉長(zhǎng)的結(jié)點(diǎn)O位置一定要相同。[參考案例2]合力和分力的關(guān)系實(shí)驗(yàn)步驟：(1)器材的選取：如圖3—4—1所示的演示儀、彈簧秤、橡皮筋、細(xì)繩、鉤碼若干、印有間隔相等的同心圓的紙足量。(3)分別在細(xì)繩下懸掛鉤碼若干，并把細(xì)繩置于滑輪上(注意使橡皮筋、細(xì)繩：在同一豎直平面上)．記錄兩繩上懸掛鉤碼的數(shù)量和兩繩與紙邊的交點(diǎn)C、D．如圖3—4—1所示。(5)卸去鉤碼，直接用一個(gè)彈簧秤拉細(xì)繩(注意使橡皮筋、細(xì)繩、彈簧秤在同一豎直平面上)，使結(jié)點(diǎn)也伸長(zhǎng)至圓心O處．記錄彈簧秤的讀數(shù)和繩與紙邊的交點(diǎn)J．如圖3—4—2所示。(？)相鄰箭頭用虛線相連，構(gòu)成一個(gè)由兩個(gè)三角形組成的四邊形。(9)改變砝碼的數(shù)量，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)．若有時(shí)間，也可改變兩滑輪的距離(即改變兩分力的夾角)重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)。學(xué)生可能得出的結(jié)論：以表示兩個(gè)分力的線段為鄰邊作一個(gè)平行四邊形，則這個(gè)平行四邊形中表示兩分力的線段所夾的對(duì)角線表示合力的大小和方向。師：下面我們進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中大家可以有意識(shí)地控制一下兩個(gè)分力之間的夾角。師：建議同學(xué)們把合力和分力的末端用虛線連接起來(lái)。生2：好像是矩形(兩個(gè)力成90176。生4：(興奮地喊了起來(lái))總結(jié)幾組同學(xué)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，這個(gè)四邊形應(yīng)該是平行四邊形。師：(繼續(xù)分析)合力與兩個(gè)分力處于平行四邊形的什么位置？生：合力在平行四邊形的對(duì)角線上，兩個(gè)分力為平行四邊形的兩條鄰邊。師：你能用自己的語(yǔ)言準(zhǔn)確地描述合力與分力之間的關(guān)系嗎？生：兩個(gè)力合成時(shí)，以表示這兩個(gè)力的線段為鄰邊，這兩個(gè)鄰邊之間的對(duì)角線就代表了合力的大小和方向。例題：力F1＝45 N，方向水平向右，力F2＝60 N，方向豎直向上．求這兩個(gè)力合力的大小和方向。② 用三角板作出兩個(gè)力的圖示。④ 連接兩力之間的對(duì)角線，即表示合力。⑥ 通過(guò)比例關(guān)系求出合力的大小。師：如果改變兩個(gè)力之間的夾角，將兩個(gè)力之間的夾角改為60‘和120’，則合力分別是多大？學(xué)生作圖求解，投影學(xué)生作圖。時(shí)，兩個(gè)力的合力是90N；當(dāng)夾角是120176。師：根據(jù)我們上面的計(jì)算，在兩個(gè)分力大小不變的情況下，改變兩個(gè)分力的夾角，合力怎樣變化？生：合力隨夾角的變大而變小，隨夾角的變小而變大。時(shí)兩個(gè)力的合力最大，最大值為二力之和；當(dāng)兩個(gè)分力之間的夾角為180176。師：可見(jiàn)合力的范圍在二力之和和二力之差之間．請(qǐng)同學(xué)們觀看動(dòng)畫(huà)：在兩個(gè)分力夾角變化時(shí)合力大小的變化情況。二、共點(diǎn)力師：同學(xué)們自學(xué)課本上有關(guān)共點(diǎn)力的知識(shí)，在閱讀的時(shí)候注意這樣幾個(gè)問(wèn)題：①什么樣的力是共點(diǎn)力？②你認(rèn)為掌握共點(diǎn)力概念時(shí)應(yīng)該注意什么問(wèn)題？③力的合成的平行四邊形定則有沒(méi)有適用條件，如果有，適用條件是什么？注：這一部分知識(shí)相對(duì)簡(jiǎn)單，可以通過(guò)學(xué)生自學(xué)鍛煉學(xué)生的閱讀能力和自學(xué)能力。生2：掌握共點(diǎn)力時(shí)，不僅要看這幾個(gè)力是不是作用于一個(gè)點(diǎn)，還要看它們的延長(zhǎng)線是不是交于一個(gè)點(diǎn)。[課堂訓(xùn)練)三個(gè)共點(diǎn)力，大小分別為11 N、6 N、14N，在同一平面內(nèi)，各力間的夾角可變，求此三力的合力大小的范圍．答案：0≤F≤31 N解析：當(dāng)三個(gè)力方向相同時(shí)，合力取最大值Fmax＝11 N+6 N+14 N＝31 N因11N和6N這兩個(gè)力的合力范圍是5N≤F12≤17N，其合力可以為14N，則當(dāng)此14N的力恰與題給的第三個(gè)力(14N)方向相反且在一條直線上時(shí)，合力就為零．故題給的三個(gè)共點(diǎn)力的合力F大小為0≤F≤31 N。幾種解法的不同點(diǎn)：求解順序不同。2．求多個(gè)力的合力時(shí)，與求解順序無(wú)關(guān)。 30176。120176。時(shí)合力F的大小。之間發(fā)生變化時(shí)，合力F的大小變化情況。時(shí)，F(xiàn)=F1+F2，合力F與分力FF2同向。時(shí)，F(xiàn)＝｜F1一F2｜，合力F與分力FF2中較大的力同向。d．夾角?越大，合力就越小。[學(xué)生活動(dòng)]閱讀課本最后一段。2．只有大小沒(méi)有方向的物理量叫標(biāo)量，標(biāo)量運(yùn)算遵循代數(shù)運(yùn)算法則。這是一種什么方法？2．作用在不同物體上的兩個(gè)力能否進(jìn)行力的合成？ 3．合力是否一定大于分力？4．合力是否一定等于分力的大小之和？5．玩單杠時(shí)，為什么雙臂夾角越大越費(fèi)力？6．力的合成有哪些具體方法？[教師點(diǎn)撥]