3.4力的合成和分解 学案

3.4 力的合成和分解
第一课时：力的合成
【学科素养与学习目标】　
1.物理观念的建立：知道合力和分力的概念。
2.科学思维的培养：体会等效替代的物理思想；会利用作图和三角函数知识求解合力。
3.科学探究的设计：通过实验探究，得出力的合成遵从的法则——平行四边形定则。
4.态度与责任的渗透：通过设计实验步骤、实验操作、数据处理培养严谨认真、实事求是、持之以恒的科学态度。
【学习重点与难点】
1.探究平行四边形定则的实验过程。
2.平行四边形定则的应用。
【梳理教材 夯实基础】
探究活动一：联系生活实例，认识合力、分力。
生活情境：两位男同学分别用力F1、F2 共同提着一桶水，让水桶保持静止；一位女同学单独向上用力F 也能提着这桶水，让水桶保持静止。
问题1：说一说图中的两组力就“使水桶保持静止状态”这一作用效果而言，它们的作用效果是否相同？它们可以相互替代吗？
问题2：什么是合力？什么是分力？指出图中的合力、分力。合力和分力能同时存在吗
探究活动二：知识回顾，同一直线上的两个力的合成。
（1）如果方向相同的两个分力F1、F2合成，合力多大？方向如何？
（2）如果方向相反的两个分力F1、F2合成，合力多大？方向如何？
（3）互成一定角度的两个分力F1、F2合成，合力多大？方向如何？
【小组合作 提升素养】
探究活动三：互成角度的两个力的合成。
1.实验目的：探究互成角度的两个力的合成规律。
2.实验原理：合力与分力等效替代。
3.实验器材：钉有白纸的木板、系有细绳套的橡皮筋、弹簧测力计（两个）、笔、三角板、刻度尺。
4.实验方案设计：
问题1：实验中如何保证分力F1、F2和合力F的作用效果相同？
问题2：如何测量分力F1、F2和合力F的大小？
问题3：如何标记分力F1、F2和合力F的方向？
5.实验结论：两个力合成时，如果以表示这两个力的有向线段为邻边作_________________，这两个邻边之间的 就代表合力的_______和_______。这个规律叫做平行四边形定则。
【拓展深化 突出重点】
例：某物体受到一个大小为30N的力，方向水平向右，还受到另一个大小为40N的力，方向竖直向上。通过作图求出这两个力的合力大小和方向。
【知识迁移 联系实例】
讨论： 两个同学提水，如何提水才能更省力？
【课堂小结】
【拓展延伸】
1. 有两个力，一个是10N，一个是2N，它们的合力有可能等于5N、10N、15N吗？合力的最大值是多少？最小值是多少？
2.某同学在单杠上做引体向上，在图中的四个选项中双臂用力最小的是(　　)
3.有两个力，它们的合力为0.现把其中一个向东的6N的力改为向南（大小不变），它们合力的大小、方向如何？
4.两个力互成300角，大小分别为90N和120N。通过作图求出合力的大小和方向。如果这两个力的大小不变，两个力的夹角变为1500，通过作图求出合力的大小和方向。
F2
F1
3.4-2-1 两力同向
图3.4-2-2 两力反向
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图3.4-3 小孩提水