同一直線上二力的合成教案

（一）教學目的

l.理解合力的概念。

2.掌握同一條直線上二力的合成。

（二）教具

鐵架臺、兩個彈簧秤、大彈簧、刻度尺。

（三）教學過程 

一、復習提問

1.什么是力？

2.力產生的效果跟哪些因素有關？

二、新課引入

教師：我們見過的物體都受到力的作用，而且很多物體往往同時受到幾個力的作用。例如，教室里的日光燈受重力和兩條繩索的拉力；你們用的課桌受重力、地面對它的支持力和書本向下壓的力。我們今天學習物體同時受幾個力的有關情況。

三、什么是合力

教師：兩個小孩同時用力提起一桶水，一個大人用一個力就能提起來，大人的一個力所產生的效果跟兩個小孩的兩個力同時作用的效果相同。一個同學拉車，另一個同學幫助他推車，此時車受到推力和拉力，但是一個力氣大的同學一個人就可以拉著車前進。力氣大的同學的一個拉力產生的效果跟兩個同學的拉力和推力同時作用的效果相同。

如果一個力產生的效果跟兩個力共同作用所產生的效果相同，這個力就叫做那兩個力的合力。

提水桶時，大人的力叫做兩個小孩的力的合力。推車時，力較大的同學的拉力叫做那兩個同學的推力和拉力的合力。

三、力的合成

教師：物體往往同時受幾個力作用。為了分析問題簡化起見，用一個合力代替兩個力就能使問題大大簡化。那么，求兩個力的合力就有著重要的現實意義。例如，兩個小孩提水桶的力分別是F1和F2，F1=50牛、F2=60牛，那么，這兩個力的合力應該多大，向什么方向才能產生和F1、F2共同作用的相同效果呢？拉車時，拉力F4和推力F3大小分別是100牛和120牛，那么用一個多大的拉力才能產生和F3、F4共同作用的相同效果呢？

求兩個力的合力叫力的合成。也就是說，求F1和F2的合力F，求F3和F4的合力F′都叫力的合成。

在初中階段，我們只學習力的合成的最簡單的情況，即同一條直線上二力的合成。

四、同一條直線上二力的合成

1.同一條直線上同方向的二力的合成

（l）實驗：課本圖8-28同一條直線上兩個力的合成。

（演示并講解）

我們把大彈簧的下端固定在鐵架臺上，旁邊立一個刻度尺。現在，我們用一個彈簧秤拉著彈簧使其伸長，同時用另一個彈簧秤通過一根細繩也拉著彈簧使其伸長。這時彈簧受到兩個向上的拉力F1和F2，它們的大小分別從兩個彈簧秤的讀數表示出來。

（請學生讀出F1和F2的大小，并記錄彈簧伸長到的位置）

現在，我們用一人力拉彈簧，使它伸長到跟剛才相同的長度，請同學讀出這個拉力F多大？

（學生讀彈簧秤示數）

通過實驗可知，力F產生的效果跟力F1和F2共同作用的效果相同，所以F是F1和F2的合力

教師：同一直線上，方向相同的兩個力的合力大小等于這兩個力大小之和，方向跟這兩個力的方向相同。

（2）學生練習

①同一條直線上兩個向上的力，F1=20牛、F2=40牛，它們的合力是______，方向______。

②同一直線上同方向的兩個力的合力大小是200牛頓，方向向下。其中一個力的大小是______。80牛頓，另一個力的大小是______，方向______。

2.同一直線上方向相反的二力的合成

教師：在同一直線上方向相反的兩個力又應該如何合成呢？

（l）實驗：課本圖8-29，將彈簧的上端固定在鐵架臺上，用一個彈簧秤向下拉彈簧，拉力為F1。用一根細繩拴在彈簧下端的鉤上，用彈簧秤通過細繩向上拉，拉力為F2，此時彈簧伸長。

（請學生讀出拉力F1和F2的大小，并記錄彈簧伸長到的位置。）

現在，我們用一個力拉彈簧，使彈簧伸長到同樣的位置，請同學讀出這個拉力F的大小。

（學生讀彈簧秤的示數）

拉力F的作用效果跟拉力F1和F2共同作用的效果相同，所以力F是力F1和F2的合力。

教師：實驗告訴我們，同一直線上，方向相反的兩個力的合力大小等于這兩個力大小之差，合力的方向跟較大的力方向相同。

（2）學生練習

①水桶所受重力300牛頓，人豎直向上用400牛頓的力拉水桶，此時水桶受到的合力大小等于______牛頓，方向______。

②耕地時，馬的水平拉力是2000牛頓，土地對犁的阻力是1700牛頓，犁受的合力大小是______牛頓，方向______。

③桌上放一個所受重力為3牛頓的茶杯，桌子對它的支持力大小也是3牛頓，茶杯受的合力大小是______。

五、總結

物體受幾個力共同作用，我們可以用一個力代替這幾個力共同作用，其效果完全相同，這個力叫那幾個力的合力。已知幾個力，求它們的合力叫力的合成。

同一直線上同方向二力的合力大小等于二力大小之和，方向相同。同一直線上相反方向的二力的合力，大小等于二力大小之差，方向和較大的力相同。

六、作業 

1.節后練習。

2.章后習題7、8。