人教版（2024）八年级下册（2024）第4节 同一直线上二力的合成教案

这是一份人教版（2024）八年级下册（2024）第4节 同一直线上二力的合成教案，共6页。
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10 N，方向竖直向下。已知运动员和伞具的总重为800 N，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＝800 N－10 N＝790 N，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疑问去经历物理问题从提出到解决的整个过程，经历探讨解决问题的不同策略及众多策略的最优化，体验到合作的重要性和真正的自主学习，从而体会到物理就在身边，感受到物理的趣味和作用，这又体现了“从生活走向物理，从物理走向社会”的基本理念。