人教版（2024）八年级下册物理第八章《运动和力》第4节 同一直线上二力的合成 教案

第第页人教版（2024）八年级下册物理第八章《运动和力》第4节同一直线上二力的合成教案教学目标1．物理观念：(1)认识合力的作用效果。(2)知道什么是合力、分力，什么是力的合成。(3)能计算同一直线上两个力的合成并确定合力的方向。2．科学思维：(1)能从力的作用效果角度理解等效替代法在力的合成中的应用。(2)能利用合力的知识间接判断生活中力的大小。3．科学探究：通过探究同一直线上两个力的合成，知道两个力的方向相同或相反时力的合成情况，并知道合力的方向。4．科学态度与责任：(1)经历科学探究过程，学习科学研究方法，培养学生的实践能力以及创新意识。(2)善于从生活中的疑问发现物理学的魅力，培养学生“从生活走向物理，从物理走向社会”的基本理念。教学重难点教学重点：让学生通过对实验探究的参与，认识同一直线上二力的合成情况。教学难点：合力的概念；同一直线上同方向的二力合成，同一直线上反方向的二力合成。教学用具两个弹簧测力计、固定装置、小圆环、细绳、橡皮筋、刻度尺。教学过程情境导入情境展示在日常生活中我们经常遇到这样的情况：当一个人用力推一个物体或提起一个物体时，如果力气不够，再过来一个人帮忙则往往会达到目的；但是如果换一个力气比较大的人，他一个人也可以达到目的。这时我们就说一个人经过努力达到的效果与两个人相同，今天我们就来专门研究这样的问题。新课教学探究点一力的合成过渡提问你还能举一些与上面的情境中类似的例子吗？学生思考、讨论并举例：1.两个小孩共同提起一桶水，可以使水桶保持静止状态；一个大人单独提起同一桶水，也能使水桶保持静止状态。2．一个人拉一辆车拉不动，再有一个人在后边推就可以把车拉动；如果换一个力气大的人一个人就可以拉动。3．一根木头一人扛起来比较费劲，如果两个人一人扛一头则可以比较轻松地扛起来，但效果是相同的。教师总结：以上同学们举的实例都非常对，这里所说的效果相同，在物理学中我们叫它等效，也可以叫等效替代，等效替代是物理学中常用的一种方法。结论如果一个力单独作用的效果与几个力共同作用的效果相同，这个力就叫作那几个力的合力。在物理学中，求几个力合力的过程叫作力的合成。探究点二同一直线上二力的合成过渡提问要研究多个力的合成问题，可以先从简单的情况入手。同一直线上二力合成的情况最简单，是我们在初中阶段研究的重点。那么我们要如何确定同一直线上的两个力的合力的大小和方向呢？演示实验研究同一直线上二力的合成。实验方法：等效替代法。实验过程：1．如图所示，将橡皮筋一端固定，另一端与小圆环相连。把两个弹簧测力计分别通过细绳与小圆环相连后，沿水平方向向右拉橡皮筋，将小圆环拉至O点，标记下此时小圆环的位置，并记录两个弹簧测力计的示数F1、F2。2．只用一个弹簧测力计拉橡皮筋，将小圆环再次拉到O点，记下弹簧测力计的示数F合。改变拉力F1、F2的大小，多做几次实验。将F合与F1、F2的示数进行比较，并分析F合与F1、F2方向的关系。3．如图所示，用两个弹簧测力计沿相反的方向水平拉橡皮筋，标记此时小圆环的位置O′，并记下两个弹簧测力计的示数F1′、F2′(F1′>F2′)。4．再用一个弹簧测力计将小圆环拉到O′点，记下弹簧测力计的示数F合′。改变拉力F1′、F2′的大小，多做几次实验。将F合′与F1′、F2′的示数进行比较，并分析F合′与F1′、F2′方向的关系。实验结论：同一直线上的两个力，如果方向相同，合力的大小等于这两个力的大小之和，合力的方向与这两个力的方向相同；如果方向相反，合力的大小等于这两个力的大小之差，合力的方向与较大的力方向一致。结论(1)同一直线上的两个力方向相同时，F合＝F1＋F2，方向与这两个力的方向相同。(2)同一直线上的两个力方向相反时，F合′＝F1′－F2′(F1′>F2′)，方向与较大的力(F1′)的方向一致。拓展处于平衡状态(受平衡力)的物体，受到的合力为零；处于非平衡状态(受非平衡力)的物体，受到的合力不为零。利用平衡状态和同一直线上二力合成的规则，我们可以分析物体的受力或者求解力。例跳伞运动员背着打开的降落伞从空中竖直降落时，整体所受的重力和空气阻力的合力为10N，方向竖直向下。已知运动员和伞具的总重为800N，求其受到的空气阻力大小及方向。解：运动员和伞具整体竖直向下运动的过程中所受合力的方向竖直向下，与重力同向，则重力较大，即F合＝G－f。所以f＝G－F合＝800N－10N＝790N，方向竖直向上。板书设计第4节同一直线上二力的合成1．力的合成：(1)合力：如果一个力单独作用的效果与几个力共同作用的效果相同，这个力就叫作那几个力的合力。(2)力的合成：在物理学中，求几个力合力的过程叫作力的合成。2．同一直线上二力的合成：(1)实验方法：等效替代法。(2)同一直线上的两个力，如果方向相同，F合＝F1＋F2，合力的方向与这两个力的方向相同；如果方向相反，F合′＝F1′－F2′(F1′>F2′)，合力的方向与较大的力(F1′)方向一致。教学反思《物理课程标准》提出：物理课程应让学生经历科学探究过程，学习科学研究方法，培养学生的探索精神、实践能力以及创新意识。本节课设计时就是以这一理念为依托，让学生带着生活中的