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第三章
相互作用
第四节
力的合成
曹冲称象
曹冲生五六岁，智意所及，有若成人之智。时孙权曾致巨象，太祖欲知其斤重，访之群下，咸莫能出其理。冲曰：“置象大船之上，而刻其水痕所至，称物以载之，则校可知矣。”太祖悦，即施行焉。
聪明的曹冲称出了大象的重量，你能说说其中的原理吗？
一个成年人和两个小孩分别提同一桶水
等效
成年人用的力和两个小孩用的力，产生的效果相同，可以相互替代
一、合力与分力
如果一个力产生的效果与另外几个力共同作用产生的效果相同，那么这个力与另外几个力等效，可以相互替代，这个力就称为另外几个力的合力，另外几个力称为这个力的分力。
等效替代是重要的科学思维方法之一
一、合力与分力
两个弹簧测力计的拉力可由一个弹簧测力计的拉力替代
【演示实验】
产生的效果与
，
共同作用产生的效果相同
称为
，
的合力
，
称为
的合力
【思考问题】
合力等于分力的和吗？
二、力的合成方法
力的合成：求几个力的合力的过程
提出问题：
合力与分力可以相互替代，它们之间存在什么关系？
两个分力在同一条直线上：
方向与任一个力方向都相同
方向与较大的那个力的方向相同
【实验与探究】
探究互成角度的分力的合成方法
【思考问题】
（1）实验中，如何保证分力
，
产生的效果与合力
产生的效果相同？
（2）如何测量合力
与分力
，
的大小？如何确定合力
与分力
，
的方向？
【实验与探究】
探究互成角度的分力的合成方法
思考问题
（2）如何测量合力
与分力
，
的大小？如何确定合力
与分力
，
的方向？
（3）实验过程中需要记录哪些实验数据？
，
，
的方向
的位置
，
，
的大小
【实验与探究】
探究互成角度的分力的合成方法
思考问题
（4）采用什么方法可以直观地描述出力的大小、方向和作用点？
力的图示
？N
【观察】三个力构成什么样的几何图形？
平行四边形
与
为边，
为对角线
平行四边形定则
如果以表示两个分力的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。
物体受到两个力的作用时，根据力的平行四边形定则，可以求出这两个力的合力
【思考问题】合力一定大于分力吗？
例题：某人水平扔出一个重力G=0.4N的小球，小球在空中受到方向水平向左的风力F=0.3N的作用，求球所受的合力。
方法一：利用作图法求合力
根据直角三角形的几何关系：
方法二：利用计算法求合力
合力
与
的夹角
的正切值为：
得：
【讨论与交流】
保持两分力的大小不变，夹角越大，合力怎样变化？《力的合成》教学设计
教学目标：
知道合力、分力的概念，从力的作用效果的等效性来理解合力与分力的关系。
通过对合力与分力关系的探究，理解力的平行四边形定则，会用作图法求合力；知道矢量运算的普遍规则。
通过实验探究合力与分力的关系，了解等效替代的基本思想。
培养学生尊重客观事实的精神，培养严谨的科学态度，培养学生将物理知识应用于生活和生产实践的意识。
教学重点：
探究两个互成角度力的合成实验
教学难点：
合力与分力的等效替代关系。
理解力的平行四边形定则。
教学方法：
通过生活中的实例，让学生获得感性认知，利用学生自主探究实验，获得平行四边形定则，通过具体实例，让学生学行四边形定则解决实际问题。
课时安排：1课时
情境引入：
《曹冲称象》：
曹冲生五六岁，智意所及，有若成人之智。时孙权曾致巨象，太祖欲知其斤重，访之群下，咸莫能出其理。冲曰：“置象大船之上，而刻其水痕所至，称物以载之，则校可知矣。”太祖悦，即施行焉。
聪明的曹冲称出了大象的重量，你能说说其中的原理吗？
新课教学：
合力与分力
举例：一个成年人和两个小孩分别提同一桶水。
成年人用的力和两个小孩用的力，产生的效果相同，可以相互替代
总结：如果一个力产生的效果与另外几个力共同作用产生的效果相同，那么这个力与另外几个力等效，可以相互替代，这个力就称为另外几个力的合力，另外几个力称为这个力的分力。
【演示实验】两个弹簧测力计的拉力可由一个弹簧测力计的拉力代替。
总结：产生的效果与，共同作用产生的效果相同，称为与的合力，与称为的分力。
【思考问题】合力等于分力的和吗？
力的合成方法
1、力的合成：求几个力的合力的过程
提出问题：合力与分力可以相互替代，它们之间存在什么关系？
两个分力在同一条直线上；
两个分力成一定的夹角。
【实验与探究】
探究互成角度的分力的合成方法
【思考问题】
实验中，如何保证分力，产生的效果与合力产生的效果相同？
（2）如何测量合力与分力，的大小？如何确定合力与分力，的方向？
（3）实验过程中需要记录哪些实验数据？
（4）采用什么方法可以直观地描述出力的大小、方向和作用点？
【观察】三个力构成什么样的几何图形？
总结：如果以表示两个分力的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。这就是求合力的平行四边形定则。
【思考问题】合力一定大于分力吗？
例题：某人水平扔出一个重力G=0.4N的小球，小球在空中受到方向水平向左的风力F=0.3N的作用，求球所受的合力。
方法一：利用作图法求合力
方法二：利用计算法求合力
根据直角三角形的几何关系：
合力与的夹角的正切值为：
得：
【讨论与交流】保持两分力的大小不变，夹角越大，合力怎样变化？
结论：
课堂小结：
理解合力、分力、力的合成的概念。
知道等效替代的思想，能用平行四边形定则求合力。
课后作业：
第1题，第3题
