人教版（2024）八年級下冊（2024）第4節(jié) 同一直線上二力的合成教案

這是一份人教版（2024）八年級下冊（2024）第4節(jié) 同一直線上二力的合成教案，共6頁。
1．物理觀念：
(1)認識合力的作用效果。
(2)知道什么是合力、分力，什么是力的合成。
(3)能計算同一直線上兩個力的合成并確定合力的方向。
2．科學思維：
(1)能從力的作用效果角度理解等效替代法在力的合成中的應用。
(2)能利用合力的知識間接判斷生活中力的大小。
3．科學探究：通過探究同一直線上兩個力的合成，知道兩個力的方向相同或相反時力的合成情況，并知道合力的方向。
4．科學態(tài)度與責任：
(1)經(jīng)歷科學探究過程，學習科學研究方法，培養(yǎng)學生的實踐能力以及創(chuàng)新意識。
(2)善于從生活中的疑問發(fā)現(xiàn)物理學的魅力，培養(yǎng)學生“從生活走向物理，從物理走向社會”的基本理念。
教學重難點
教學重點：讓學生通過對實驗探究的參與，認識同一直線上二力的合成情況。
教學難點：合力的概念；同一直線上同方向的二力合成，同一直線上反方向的二力合成。
教學用具
兩個彈簧測力計、固定裝置、小圓環(huán)、細繩、橡皮筋、刻度尺。
教學過程
情境導入
情境展示 在日常生活中我們經(jīng)常遇到這樣的情況：當一個人用力推一個物體或提起一個物體時，如果力氣不夠，再過來一個人幫忙則往往會達到目的；但是如果換一個力氣比較大的人，他一個人也可以達到目的。這時我們就說一個人經(jīng)過努力達到的效果與兩個人相同，今天我們就來專門研究這樣的問題。
新課教學
探究點一 力的合成
過渡提問 你還能舉一些與上面的情境中類似的例子嗎？
學生思考、討論并舉例：1.兩個小孩共同提起一桶水，可以使水桶保持靜止狀態(tài)；一個大人單獨提起同一桶水，也能使水桶保持靜止狀態(tài)。
2．一個人拉一輛車拉不動，再有一個人在后邊推就可以把車拉動；如果換一個力氣大的人一個人就可以拉動。
3．一根木頭一人扛起來比較費勁，如果兩個人一人扛一頭則可以比較輕松地扛起來，但效果是相同的。
教師總結(jié)：以上同學們舉的實例都非常對，這里所說的效果相同，在物理學中我們叫它等效，也可以叫等效替代，等效替代是物理學中常用的一種方法。
結(jié)論 如果一個力單獨作用的效果與幾個力共同作用的效果相同，這個力就叫作那幾個力的合力。在物理學中，求幾個力合力的過程叫作力的合成。
探究點二 同一直線上二力的合成
過渡提問 要研究多個力的合成問題，可以先從簡單的情況入手。同一直線上二力合成的情況最簡單，是我們在初中階段研究的重點。那么我們要如何確定同一直線上的兩個力的合力的大小和方向呢？
演示實驗 研究同一直線上二力的合成。
實驗方法：等效替代法。
實驗過程：
1．如圖所示，將橡皮筋一端固定，另一端與小圓環(huán)相連。把兩個彈簧測力計分別通過細繩與小圓環(huán)相連后，沿水平方向向右拉橡皮筋，將小圓環(huán)拉至O點，標記下此時小圓環(huán)的位置，并記錄兩個彈簧測力計的示數(shù)F1、F2。
2．只用一個彈簧測力計拉橡皮筋，將小圓環(huán)再次拉到O點，記下彈簧測力計的示數(shù)F合。
改變拉力F1、F2的大小，多做幾次實驗。將F合與F1、F2的示數(shù)進行比較，并分析F合與F1、F2方向的關(guān)系。
3．如圖所示，用兩個彈簧測力計沿相反的方向水平拉橡皮筋，標記此時小圓環(huán)的位置O′，并記下兩個彈簧測力計的示數(shù)F1′、F2′(F1′>F2′)。
4．再用一個彈簧測力計將小圓環(huán)拉到O′點，記下彈簧測力計的示數(shù)F合′。
改變拉力F1′、F2′的大小，多做幾次實驗。將F合′與F1′、F2′的示數(shù)進行比較，并分析F合′與F1′、F2′方向的關(guān)系。
實驗結(jié)論：同一直線上的兩個力，如果方向相同，合力的大小等于這兩個力的大小之和，合力的方向與這兩個力的方向相同；如果方向相反，合力的大小等于這兩個力的大小之差，合力的方向與較大的力方向一致。
結(jié)論 (1)同一直線上的兩個力方向相同時，F(xiàn)合＝F1＋F2，方向與這兩個力的方向相同。
(2)同一直線上的兩個力方向相反時，F(xiàn)合′＝F1′－F2′(F1′>F2′)，方向與較大的力(F1′)的方向一致。
拓展 處于平衡狀態(tài)(受平衡力)的物體，受到的合力為零；處于非平衡狀態(tài)(受非平衡力)的物體，受到的合力不為零。利用平衡狀態(tài)和同一直線上二力合成的規(guī)則，我們可以分析物體的受力或者求解力。
例 跳傘運動員背著打開的降落傘從空中豎直降落時，整體所受的重力和空氣阻力的合力為10 N，方向豎直向下。已知運動員和傘具的總重為800 N，求其受到的空氣阻力大小及方向。
解：運動員和傘具整體豎直向下運動的過程中所受合力的方向豎直向下，與重力同向，則重力較大，即F合＝G－f。所以f＝G－F合＝800 N－10 N＝790 N，方向豎直向上。
板書設計
第4節(jié) 同一直線上二力的合成
1．力的合成：
(1)合力：如果一個力單獨作用的效果與幾個力共同作用的效果相同，這個力就叫作那幾個力的合力。
(2)力的合成：在物理學中，求幾個力合力的過程叫作力的合成。
2．同一直線上二力的合成：
(1)實驗方法：等效替代法。
(2)同一直線上的兩個力，如果方向相同，F(xiàn)合＝F1＋F2，合力的方向與這兩個力的方向相同；如果方向相反，F(xiàn)合′＝F1′－F2′(F1′>F2′)，合力的方向與較大的力(F1′)方向一致。
教學反思
《物理課程標準》提出：物理課程應讓學生經(jīng)歷科學探究過程，學習科學研究方法，培養(yǎng)學生的探索精神、實踐能力以及創(chuàng)新意識。本節(jié)課設計時就是以這一理念為依托，讓學生帶著生活中的疑問去經(jīng)歷物理問題從提出到解決的整個過程，經(jīng)歷探討解決問題的不同策略及眾多策略的最優(yōu)化，體驗到合作的重要性和真正的自主學習，從而體會到物理就在身邊，感受到物理的趣味和作用，這又體現(xiàn)了“從生活走向物理，從物理走向社會”的基本理念。