教师活动

 学生活动

 设计说明

引
入
新
课

    前面，我们已学习了物体间相互作用的各种表现，如重力、弹力、摩擦力，也知道了如何对物体进行受力分析。那么，当物体的受力情况比较复杂时，是否存在简化问题的科学方法和途径？现在就来探究这个问题。

请两位同学一起提着一个水桶。

    提出问题：他们对水桶施加了几个力？……能用一个力来等效替代它吗？……怎样替代？

    老师一个人提着水桶。
    等效思维方法，是科学研究的一种重要方法。例如刚才的问题，就是让一个力的单独作用来等效替代几个力的共同作用。

    追问：刚才这一个力真的“等效替代”了原来两个力的作用了吗？有什么依据？

分析回答：受力F1和F2。

学生回答：让一位大同学去提。

分析回答：力F1和F2共同产生的效果与力F产生的效果相同，即均提起了水桶。

创设情境

引导启发

引出“等效替代”的思想，是发现力的合成法则的前提，是至关重要的环节。如果这一环节做得不到位，即使“完成”了后面的教学，学生对为什么要进行力的合成、为什么可以进行力的合成、怎样进行力的合成等等问题的理解都是模糊的。所以，“等效”思想需反复强调，以使之深入人心。

进
行
新
课

 一、合力、分力与力的合成的概念
如果一个力作用在物体上产生的效果跟几个力共同作用在物体上产生的效果相同，这个力就叫做那几个力的合力，而那几个力就叫做这个力的分力。
求几个力的合力的过程或求合力的方法，叫做力的合成。

同一条直线上的两个力的合成规律是怎样的？

二、对力的合成法则的探究
（一）提出问题
【设置陷阱】：如果两个同学施加在水桶上的力都是200N，那么一个人需要施加多大的力才能等效替代？

【质疑】：你怎么知道？有科学依据吗？……凭直觉得出结论，像亚里士多德了吧？……若是伽利略会怎么做！

【演示1】：用两只演示用弹簧秤(“这是两个同学的手”)，通过两个细绳差不多竖直地提起一个钩码(“这是水桶”)，让学生读数，再用一个弹簧秤提起钩码，让学生读数，结果基本验证了“合力等于分力大小之和”。

提问：两个同学在提水时手臂是这样竖直的吗？

【演示2】：让两个提钩码的弹簧秤有一定的夹角……

发现：合力大小不等于分力大小之和，而且随着两个分力的夹角增大，两个分力的大小之和与合力大小的差距越来越大！——这是为什么？

在黑板上从同一点出发大致画出两个分力及一个合力的方向

【点评】：对于标量：例如两个物体，质量都是20kg，求总质量只要相加就行，等于40kg；但对于矢量：它们除了有大小之外，还有方向：例如两个力，当它们的方向互成某一角度时，求合力就没那么简单了！！

【过渡引导】：今天任务完成了吗？……伽利略反驳了亚里士多德“重物比轻物下落快”的观点后，还想到了什么？还做了哪些？我们刚才反驳了“合力等于分力之和”的观点后，你还想到什么？还想做些什么？

【鼓励】：提得很好！力是矢量，我们能否同时考虑合力与分力的大小以及方向间的关系？今天我们就来直接体验一下科学探索的过程：先从最简单的两个力的合力与分力的关系开始研究。

（二）探究过程(分小组进行)
1、提出问题：互成角度的两个力的合力跟分力的关系是怎样的？

2、猜想与假设：同学们猜测一下合力和分力之间可能存在什么样的大小关系？……
3、制定计划与设计实验：

对学生的积极性给予鼓励，对各方案中的不成熟方面给予说明，对学生的创新思维给予充分的肯定……

【引导学生逐渐逼近可行性实验的参考思路】

①刚才我们随意地画了个合力与分力的草图，称不上力的示意图，更谈不上力的图示，可是，要想得到有说服力的结论，应该怎样做？