【核心素养目标】8.4 同一直线上二力的合成（教案）2024-2025学年度-人教版物理八年级下册

第4节　同一直线上二力的合成 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。 两个弹簧测力计、固定装置、小圆环、细绳、橡皮筋、刻度尺。 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。 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 ... ...