八年级物理下册沪科版教案：7.2力的合成

第七章　力与运动
*第二节　力的合成
　　　　　　 　　　　　 　　　　　

1.认识力的作用效果,知道合力与分力都是从力的作用效果来定义的.
2.通过实验探究,获知在同一直线上同方向与反方向上力的合成情况.
【重点难点】
重点:让学生通过对实验探究的参与,认识同一直线上二力合成的情况.
难点:让学生了解等效替代的科学方法,认识等效替代对物理发现的重要作用.

【新课导入】
导入1:情境导入
我们见过的物体都受到力的作用,而且很多物体往往同时受到几个力的作用.例如,教室里的日光灯受重力和两条绳索的拉力;课桌受重力、地面对它的支持力和书本向下压的力.今天学习物体同时受几个力作用时的有关情况.
两个人同时用力提起一桶水,另外一个人用一个力就能提起来同样的一桶水,一个人的一个力所产生的效果跟两个人的两个力同时作用产生的效果是相同的.

导入2:复习导入
提问:
(1)惯性的定义及影响因素.
(2)惯性现象的解释.
(3)列举几个生活中利用惯性和预防惯性的实例.
学生复习回答老师的问题,加深对上节内容的理解.
教师:利用课桌或身边的其他物品组织一个实验:
(1)两个同学先抬起一课桌.
(2)一个同学搬起同一课桌到相同的位置,达到相同的效果.
提出问题:后一个同学所用的力与前两个同学所用的力有什么关系呢?
板书课题:力的合成
学生根据老师的要求进行实验,并思考实验中达到相同的效果时,一个同学的用力与两个同学的用力之间的关系.从而进入新课的探究.
【课堂探究】
一、合力与分力
　如果一个力产生的效果跟两个力共同作用所产生的效果相同,这个力就叫做那两个力的合力.
同样道理,数只蚂蚁对树叶的作用效果与一只甲壳虫对树叶的作用效果完全相同,甲壳虫的力是蚂蚁力的合力,蚂蚁的力是甲壳虫力的分力.众多船帆对大船产生的作用效果和发动机对大船产生的作用效果相同,发动机所产生的推力就是许多船帆的推力的合力,船帆的推力就是发动机的推力的分力.
物体往往同时受几个力作用.为了分析问题简便,用一个合力代替两个力就能使问题大大简化.那么,求两个力的合力就有着重要的现实意义.
注意:分力与合力虽然不同时作用在物体上,但可以相互替代,能够相互替代的条件是分力与合力的作用效果相同,但不能同时既考虑分力的作用又考虑合力的作用.
二、探究同一直线上二力的合成
　活动1:阅读课本P132的图例并思考
(1)图713 拉车的力F1与推车的力F2方向　相同　(填“相同”或“相反”),两力总的作用效果会 　增强　 (填“增强”或“减弱”).?
猜想一下:合力的大小、方向与拉力F1和推力F2有怎样的关系?
　合力的大小与这两个力的方向相同,大小比任何一个力都大?
(2)图714工人同时受到方向向下的　重力　和方向向上的　拉力　的共同作用, 猜想一下合力的方向和大小如何??
活动2:实验探究
(1)提出问题:作用在同一直线上两个力的合力的大小、方向与分力有什么关系.
(2)猜想与假设:利用前面的例子,提出你的猜想.
(3)制订计划与设计实验
①实验中使用橡皮筋,是利用了橡皮筋的什么特点?有没有其他的物品代替?
②实验中怎样做到力的作用效果相同?
③实验中不使用钩码,使用弹簧测力计可以吗?
(4)进行实验收集数据:参照课本P132~133进行实验,并把实验数据填入下列表格中.
F1/N F2/N F/N
F1与F2 同向 大小: 大小: 大小:
方向: 方向: 方向:
F1与F2反向 大小: 大小: 大小:
方向: 方向: 方向:
(5)分析论证:分析前面的实验数据,可得出下面的结论:
①同一直线上方向相同的两个力共同作用时,力的作用效果会增强,合力的大小等于这两个力的大小之和,方向跟这两个力的方向相同.
②同一直线上,方向相反的两个力共同作用时,力的作用效果会减弱,合力的大小等于这两个力的大小之差,合力方向与较大力的方向相同.
当同一直线上方向相反且大小相等的两个力共同作用时,二力的作用效果会相互抵消,即合力F=0.
(6)交流与合作:对于实验你还有什么问题?有没有改进的措施?
活动3:阅读课本P133的“交流与讨论”,并思考提出的问题.
教师总结:
1.合力:合力与分力都是从力的作用效果来定义的,用合力来等效替代几个分力.
2.二力合成:同一直线上两个力F1和F2(F1(1)当F1与F2方向相同时,F1,F2和合力F合之间的大小关系:　F合=F1+F2　,方向关系:　合力F合与分力F1,F2的方向相同　.?
(2)当F1与F2方向相反时,大小等于　这两个力的大小之差　,方向跟　较大的那个力的方向　相同,即　F合=F2-F1　.?

第二节　力的合成
1.什么是合力、分力、力的合成.
说明:等效替代法
2.同一直线上二力的合成实验探究
目的:
器材:
过程:
分析与结论:
(1)方向相同时
(2)方向相反时

1.小红同学用200 N力竖直向上提一个重150 N的水桶,水桶受到的合力为　50　N,方向　竖直向上　.?
2.跳伞运动员连同装备共重700 N,他在飞机上跳下,伞未打开前,受到空气的阻力为50 N,则这两个力的合力的大小为　650 N　,合力的方向是　竖直向下　.?
3.将重为4 N的足球竖直向上踢出,足球在竖直向上运动的过程中,如果受到的空气阻力大小为2 N,则足球受到的合力大小为　6　N.?
4.物体受到同一条直线上两个力的作用.合力的方向向东,大小为20 N,已知其中一个力的大小为60 N,方向向西,另一个力的大小是　80　N,方向是　向东　.?

　　三国时期,有一个家喻户晓的故事——“曹冲称象”:有人向曹操献了一头大象,曹操与众人一同观赏,因为大象生长在南方,北方人见了感觉稀奇.曹操问身边的人,这头象有多重呢?有人说,找杆秤称一称就知晓了.但是上哪儿找能称大象的秤与提起大象的人呢!又有人建议说,把大象杀了,分成数块就可以称了.但是,这样虽可以知道大象的重量,但活大象却不存在了.这时,曹操的小儿子曹冲说:“我有办法称出大象的重量!”他向众人说明了他的办法,受到了称赞.于是,他指挥众人将大象牵到船上,在船上刻下水面所到的位置,再将大象牵出,在船上放石块,直到船沉到原来所作的标记处为止,然后称出船上每一块石头的重量,合起来就是大象的重了.
　　曹冲称象的方法,就是物理学的科学思维的基本方法之一,即等效思维法(也叫等效替代法),简称等效法.众多的石块“将船沉到原来所作的标记处”,说明这些石块对船的作用效果与一头大象对船的作用效果相同,也就是大象的重力与船上石块的重力相等.