3.4.1 力的合成 教学设计-2024-2025学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册

力的合成

所用教材

教材名称： 高中物理必修 第　一　册，第　三　章　4　节　72-75　页

出版社：　人民教育出版社　

教学目标

【物理观念与知识】

1. 知道合力的概念，知道力的矢量性，能区别矢量和标量；

2. 知道力的合成遵循平行四边形定则。

【科学思维与探究】

1. 通过合力的概念学习，体会等效替代的思想；

2. 通过演示实验，归纳出互成角度的两个共点力的合成遵循的法则——平行四边形定则。

【科学态度与责任】

在演示实验的过程中，培养学生养成实事求是的求实精神。

教学重点

渗透“等效替代”的物理思想；

通过演示实验，归纳出力的平行四边形定则；

平行四边形定则及其应用。

教学难点

通过作图法确定合力，熟练运用平行四边形定则求出合力。

课时安排

1课时

教学用具

弹簧测力计、橡皮筋、PowerPoint、三角板

教学方法

讲授法、演示法、讨论法

教

学

过

程

及

内

容

一、创建情境，引入新课

由“曹冲称象”故事引入──等效替代思想。

展示教学图片：两个人抬水与一个人抬水、一根细线与两根细线悬挂同一个物体。

教师提问：图片中展示的两种情况，它们达到的效果相同吗？相同的效果是指什么？（教师讲解时强调：描述力的时候，要同时说明大小和方向，体现力的矢量性）

师生共同讨论得出结论：物体受两个或多个力共同作用时，我们可以用一个力代替这几个力，这个力单独作用的效果跟那几个力共同作用的效果相同，这个力叫作那几个力的合力。（板书合力的概念）。

教师带领学生复习初中学习过的内容：

（1）同一直线上，方向相同的两个力的合力大小等于这两个力大小之和，方向跟这两个力的方向相同。

（2）同一直线上，方向相反的两个力的合力大小等于这两个力大小之差，合力的方向跟较大的力方向相同。

教师提问，学生讨论：若两个力不在同一直线上时，其合力大小又是多少？合力的方向怎样？

教师：以前面讲到的两个力拉起物体为例，F1、F2共同作用的效果和F单独的作用效果相同——使物体保持静止。因此，F1、F2的合力应等于F，也就是说，它们的合力大小为G，方向竖直向上。这里我们是通过等效替代思想得到的——找出和这两个力作用效果相同的力，这个力就是他们的合力（板书等效替代思想）。

二、讲授新课：力的合成

教师：大家在前面画力的分析示意图时，会不会感到困惑：明明这些力的方向各不相同，他们是怎么达到平衡的？这就涉及力的合成问题，已知几个力，求它们的合力叫作力的合成（板书力的合成）。这节课我们就一起来探究，力的合成应遵循什么样的规律。

演示实验（实验前先给予学生一定的思考时间）：将橡皮筋固定在A点，演示用两个力F1、F2拉动橡皮筋到O点，再演示用力F将橡皮筋拉到O点，对比两次演示结果，运用力的图示法将力的大小方向表示出来（讲解时提问为什么两次都要将橡皮筋拉到O点，强调实验中渗透的等效替代思想）。引导学生自主发现其中的规律。

教师引导并总结：两个互成角度的力的合力，可以用表示这两个力的有向线段作邻边，作平行四边形，所夹的对角线的有向线段就表示合力的大小和方向。