《力的合成和分解》教学设计
教学目标
1.知道合力与分力的概念，理解等效替代的思想。
2.通过探究实验，得出互成角度的两个力的合成遵循平行四边形定则，进一步感悟等效替代的思想方法。
3.掌握力的合成是遵循平行四边形定则的，会用力的平行四边形定则进行力的合成。 4.合力与分力之间夹角的关系。
教学重点及难点
教学重点：通过实验归纳出力的平行四边形定则。 教学难点：如何探究实验并归纳平行四边形定则。
课前准备
多媒体课件、多媒体仪器，白板，橡皮筋，细线，弹簧秤，直尺，三角板，水写笔。
教学过程
一、 引入新课
《曹冲称象》是人人皆知的历史故事。
设问：曹冲是怎样“称出”大象的重量的？采用的是什么方法？ 回答：利用石头代替大象，然后称出石头的重量就知道大象的重量了。 采用的是等效替代的方法。
思考：我们日常生活中还有哪些也是利用了这种替代的关系？
学生自由发挥，点出日常生活中的替代关系。同时，PPT上投出小孩提水和成人提水的画面。
二、 讲授新课 (一)合力与分力
以小孩和大人提水、人和大象拉木材、两根绳子和一根绳子吊着灯泡为例，讲述这些情况下，用一个力代替了几个力。
请同学们自己总结合力与分力的定义，教师加以指导。
假设一个力单独作用的效果跟某几个力共同作用的效果相同，这个力就叫作那几个力的
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合力。
假设几个力共同作用的效果跟某个力单独作用的效果相同，这几个力就叫作那个力的分力。
问：合力与分力之间是什么样的关系？（等效替代）
合力与分力之间到底有什么关系？这里就要牵扯到一个问题：力的合成 求几个力的合力的过程叫作力的合成。 求一个力的分力的过程叫作力的分解。
当两个分力在同一条直线上时，应该用哪一个力来代替它们？ 同一直线上二力合成的方法：直接相加减（同向相加，反向相减）。 （二）力的合成和分解 若两个分力不在同一直线上呢？ 1．探究求合力的方法
力的合成到底遵循什么样的规律，我们可以通过实验来研究这个问题。首先，如何确定两个力的作用效果相同？再如何确定两个分力的大小、方向？然后怎样研究合力与两个分力的大小、方向的关系？（以吊灯为例）
启发学生回答。
补充完整之后，学生开始分组实验，教师进行指导。
注：在使用弹簧测力计测量力的大小时，首先，要观察弹簧测力计的零刻度及最小刻度，同时要注意弹簧测力计的正确使用及正确的读数方法。拉动橡皮筋时，要使两只弹簧测力计与木板平面平行。
提示：（1）两次橡皮筋的伸长方向和长度要相同。 （2）怎样确定力的大小、方向呢？
弹簧测力计的读数就是力的大小，细绳的方向就是力的方向。 （3）如何在纸上完整的描述一个力？ 用力的图示法将力的大小、方向表示出来。 引导学生对实验数据进行处理：
（1）用力的图示法分别表示分力及合力：如图所示，有向线段OA、OB、OC分别表示两个分力及合力。
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现在，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？
结论：求互成角度的两个力的合力，不是简单地将两个力相加减，而是用表示两个力的有向线段为邻边作平行四边形，这两个邻边之间的对角线就表示合力的大小和方向。这就是平行四边形定则。如图所示。
2.探究合力与分力的关系 思考：合力与分力的关系
请画出两个力分别成30°、60°、90°、120°角时，它们的合力。 思考：随着夹角的增加，合力是如何变化的？ 演示：合力与分力的关系
观察平行四边形的变化，得出结论:
当F1、F2同线的时候，合力最大
Fmax?F1?F2
当F1、F2反向的时候，合力最小
Fmin?|F1?F2|
二力合力的取值范围
|F1?F2|?F?F1?F2
（三）矢量和标量
既有大小又有方向，相加时遵从平行四边形定则的物理量叫作矢量。力、位移、速度、加速度都是矢量。
只有大小，没有方向，相加时遵从算术法则的物理量叫作标量。质量、路程、功、电流。 三、课堂练习
1.共点力F1=45N、水平向右；F2=60N、竖直向上。
求：两个力的合力的大小、方向。
解：如图所示
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《力的合成和分解》 教学设计【人教版高中物理必修1(新课标)】
