同一直線上二力合成教案
。ㄒ唬┙虒W(xué)目的
l.理解合力的概念。
2.掌握同一條直線上二力的合成。
。ǘ┙叹
鐵架臺(tái)、兩個(gè)彈簧秤、大彈簧、刻度尺。
。ㄈ┙虒W(xué)過程
一、復(fù)習(xí)提問
1.什么是力?
2.力產(chǎn)生的效果跟哪些因素有關(guān)?
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(shí)受到幾個(gè)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(duì)它的支持力和書本向下壓的力。我們今天學(xué)習(xí)物體同時(shí)受幾個(gè)力的有關(guān)情況。
三、什么是合力
教師:兩個(gè)小孩同時(shí)用力提起一桶水,一個(gè)大人用一個(gè)力就能提起來,大人的一個(gè)力所產(chǎn)生的效果跟兩個(gè)小孩的兩個(gè)力同時(shí)作用的效果相同。一個(gè)同學(xué)拉車,另一個(gè)同學(xué)幫助他推車,此時(shí)車受到推力和拉力,但是一個(gè)力氣大的同學(xué)一個(gè)人就可以拉著車前進(jìn)。力氣大的同學(xué)的一個(gè)拉力產(chǎn)生的效果跟兩個(gè)同學(xué)的拉力和推力同時(shí)作用的效果相同。
如果一個(gè)力產(chǎn)生的效果跟兩個(gè)力共同作用所產(chǎn)生的效果相同,這個(gè)力就叫做那兩個(gè)力的`合力。
提水桶時(shí),大人的力叫做兩個(gè)小孩的力的合力。推車時(shí),力較大的同學(xué)的拉力叫做那兩個(gè)同學(xué)的推力和拉力的合力。
三、力的合成
教師:物體往往同時(shí)受幾個(gè)力作用。為了分析問題簡化起見,用一個(gè)合力代替兩個(gè)力就能使問題大大簡化。那么,求兩個(gè)力的合力就有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。例如,兩個(gè)小孩提水桶的力分別是F1和F2,F(xiàn)1=50牛、F2=60牛,那么,這兩個(gè)力的合力應(yīng)該多大,向什么方向才能產(chǎn)生和F1、F2共同作用的相同效果呢?拉車時(shí),拉力F4和推力F3大小分別是100牛和120牛,那么用一個(gè)多大的拉力才能產(chǎn)生和F3、F4共同作用的相同效果呢?
求兩個(gè)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(xué)習(xí)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
。╨)實(shí)驗(yàn):課本圖8-28同一條直線上兩個(gè)力的合成。
(演示并講解)
我們把大彈簧的下端固定在鐵架臺(tái)上,旁邊立一個(gè)刻度尺。現(xiàn)在,我們用一個(gè)彈簧秤拉著彈簧使其伸長,同時(shí)用另一個(gè)彈簧秤通過一根細(xì)繩也拉著彈簧使其伸長。這時(shí)彈簧受到兩個(gè)向上的拉力F1和F2,它們的大小分別從兩個(gè)彈簧秤的讀數(shù)表示出來。
(請(qǐng)學(xué)生讀出F1和F2的大小,并記錄彈簧伸長到的位置)
現(xiàn)在,我們用一人力拉彈簧,使它伸長到跟剛才相同的長度,請(qǐng)同學(xué)讀出這個(gè)拉力F多大?
(學(xué)生讀彈簧秤示數(shù))
通過實(shí)驗(yàn)可知,力F產(chǎn)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(gè)力的合力大小等于這兩個(gè)力大小之和,方向跟這兩個(gè)力的方向相同。
。2)學(xué)生練習(xí)
、偻粭l直線上兩個(gè)向上的力,F(xiàn)1=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(gè)力的合力大小是200牛頓,方向向下。其中一個(gè)力的大小是______。80牛頓,另一個(gè)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(gè)力又應(yīng)該如何合成呢?
。╨)實(shí)驗(yàn):課本圖8-29,將彈簧的上端固定在鐵架臺(tái)上,用一個(gè)彈簧秤向下拉彈簧,拉力為F1。用一根細(xì)繩拴在彈簧下端的鉤上,用彈簧秤通過細(xì)繩向上拉,拉力為F2,此時(shí)彈簧伸長。
。ㄕ(qǐng)學(xué)生讀出拉力F1和F2的大小,并記錄彈簧伸長到的位置。)
現(xiàn)在,我們用一個(gè)力拉彈簧,使彈簧伸長到同樣的位置,請(qǐng)同學(xué)讀出這個(gè)拉力F的大小。
。▽W(xué)生讀彈簧秤的示數(shù))
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(shí)驗(yàn)告訴我們,同一直線上,方向相反的兩個(gè)力的合力大小等于這兩個(gè)力大小之差,合力的方向跟較大的力方向相同。
。2)學(xué)生練習(xí)
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(shí)水桶受到的合力大小等于______牛頓,方向______。
、诟貢r(shí),馬的水平拉力是2000牛頓,土地對(duì)犁的阻力是1700牛頓,犁受的合力大小是______牛頓,方向______。
、圩郎戏乓粋(gè)所受重力為3牛頓的茶杯,桌子對(duì)它的支持力大小也是3牛頓,茶杯受的合力大小是______。
五、總結(jié)
物體受幾個(gè)力共同作用,我們可以用一個(gè)力代替這幾個(gè)力共同作用,其效果完全相同,這個(gè)力叫那幾個(gè)力的合力。已知幾個(gè)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(yè)
1.節(jié)后練習(xí)。
2.章后習(xí)題7、8。
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