34力的合成教學(xué)設(shè)計2（人教版必修1）

1、力的合成【教材分析】力的合成是人教版物理必修一第三章第4節(jié)的內(nèi)容。在本節(jié)內(nèi)容前學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了力的概念及力的三要素，掌握了重力、彈力、摩擦力等力的概念，對力有了一定的感性和理性的認識，同時在第一章中已經(jīng)學(xué)習(xí)了位移、速度、加速度等矢量，對矢量也有了初步認識。力的合成又是高中物理中極為重要的一個知識點，同時本節(jié)課所學(xué)平行四邊形定則也是處理矢量運算的一個通則，因此本節(jié)課具有承上啟下的作用。【學(xué)生學(xué)情分析】高一學(xué)生第一次接觸矢量運算，而數(shù)學(xué)中向量的知識還沒有涉及，如何讓學(xué)生對矢量的運算法則有感性的認識，并學(xué)會探究一般事物規(guī)律的方法是本堂課的重點，也是難點。在學(xué)習(xí)這節(jié)課之前，學(xué)生已經(jīng)了解如位移、速度、加速

2、度、力等諸多矢量概念，對矢量有初步的認識，知道矢量是既有大小又有方向的物理量，但對矢量性還沒有真正意義上的理解，尚未涉及到矢量的運算。本節(jié)課將通過師生共同參與的方式，透過認識一般事物規(guī)律的基本方法實驗探究法，讓學(xué)生理解矢量的運算法則平行四邊形定則，并學(xué)會簡單的運用平行四邊形定則處理問題?！窘虒W(xué)目標(biāo)】1.知識與能力（1）理解分力、合力的概念；運用等效替代的思想方法，探究分力與合力的關(guān)系。（2）會用作圖法求解兩個共點力的合力，并進行知識遷移將演示實驗豎直平面內(nèi)遷移到學(xué)生實驗中沿著木板平面。2.過程與方法（1）從生活中常見的實例出發(fā)，讓學(xué)生理解等效思想在物理研究中的應(yīng)用。（2）通過探究事物規(guī)律的一般

3、方法，讓學(xué)生學(xué)會從生活中發(fā)現(xiàn)問題、提出猜想、設(shè)計實驗、尋找規(guī)律，同時培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、實驗設(shè)計及操作能力、對物理現(xiàn)象的歸納總結(jié)的能力，從而有效的提升學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)。3.情感態(tài)度與價值觀（1）通過學(xué)生間的交流討論、合作探究培養(yǎng)學(xué)生的合作意識。 （2）實驗探究培養(yǎng)學(xué)生實事求是、尊重自然規(guī)律的科學(xué)態(tài)度。【教學(xué)重點】1.等效的思維方法。2.探究力的合成滿足平行四邊形定則?！窘虒W(xué)難點】學(xué)生探究實驗的設(shè)計、操作及數(shù)據(jù)處理分析?！窘虒W(xué)方法】探究式教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生掌握探索新知識、新內(nèi)容的一般方法?！菊n時安排】1 課時【教學(xué)準備】1.演示實驗器材：水桶，尼龍繩，鉤碼，力傳感器，自制力的合成與分解實驗板，細繩，平板

4、電腦等。2.學(xué)生實驗器材：彈簧秤2個，三角板，木板，橡皮筋，細繩套，圖釘，白紙等?！窘虒W(xué)過程】教學(xué)環(huán)節(jié)教師活動學(xué)生活動設(shè)計目的新課引入演示實驗1：兩個力量較大的男生用很大的力互成較大角度艱難的提起水桶，然后換一個嬌小的女生用較小的力就可以提起水桶。思考：比較兩種情況異同點，從而引入課堂教學(xué)內(nèi)容讓學(xué)生理解等效替代的思想方法。提高課堂氣氛，讓所有學(xué)生都能參與體會力的等效作用效果。新課教學(xué)（一）合力、分力、共點力，力的合成將學(xué)生完成的小實驗展現(xiàn)在投影上，提出等效替代的物理方法。講解： 1.若幾個力和一個力的作用效果相同，這幾個力就叫這一個力的分力，這一個力就叫這幾個力的合力。2.共點力：作用于物體上

5、同一點，或者力的作用線相交于同一點的幾個力。（二）合力與分力的關(guān)系探究一：同一直線上的兩個力的合力問題1：同一直線上兩力同向與反向兩種情況下的合力大小和方向？展示ppt探究二：不在同一直線上兩個力的合力問題2：不在同一直線上兩個力的合力是否也能直接相加減？演示實驗2：利用自制力的合成儀與DIS傳感器演示一根繩掛重物及兩根繩互成一定角度掛重物時合力與分力的關(guān)系。 演示四組特殊角度情況下的分力，并記錄下分力的大小和方向。問題3：互成角度兩個共點力的合成遵循什么規(guī)律？學(xué)生實驗探究：1.實驗方案的設(shè)計：引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)等效思想設(shè)計實驗方案要點提示：（思考）（1）用兩根繩拉橡皮條和單獨用一根繩拉橡皮條，如何

6、確保效果相同？（2）如何獲得力的大小、方向？（3）如何在白紙上將合力F，分力F1、F2表示出來？（ppt展示）2.點評：對學(xué)生提出的方案適當(dāng)點評。3.學(xué)生實驗操作，教師巡視交流，解答學(xué)生實驗操作過程中出現(xiàn)的問題，用照相機現(xiàn)場拍攝學(xué)生動手實驗過程，指出存在問題。演示實驗3：教師用DIS系統(tǒng)采集數(shù)據(jù)，完成任意角度的力的合成，并獲得圖像，證明規(guī)律的普遍性?？偨Y(jié)：平行四邊形定則適合所有的矢量運算觀察與理解：一個力和兩個力的作用效果相同。交流討論：同一直線上兩力同向與反向兩種情況下的合力？總結(jié)發(fā)言：同向：大小F=F1+F2方向與任何一個力同向反向：大小F=|F1-F2|方向與力大的同向?qū)W生猜想：學(xué)生根據(jù)

7、經(jīng)驗作出初步猜想?？偨Y(jié)：兩個分力之和不等于合力根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)猜想合力與分力的關(guān)系，直觀分析出合力不僅與分力的大小有關(guān)，與分力的方向也有關(guān)系。 并解決第一個演示實驗設(shè)置的疑問：為什么兩位男生要用很大的力氣才能提起水桶。交流與討論：如何根據(jù)提供的器材設(shè)計實驗方案？學(xué)生根據(jù)自己設(shè)計的實驗步驟，完成實驗操作，并作好力的圖示匯報交流展示實驗結(jié)果：向全體同學(xué)展示本組的實驗結(jié)果，總結(jié)探究過程中遇到的問題及解決方案實驗結(jié)論：力的合成遵循平行四邊形定則通過提水桶這個簡單的生活實例，讓學(xué)生感知物理與生活的聯(lián)系，進一步體會合力與分力的作用效果。理解解決物理問題的一般方法：由簡單到復(fù)雜，由特殊到一般。采用力的傳感器演

8、示，操作簡單，讀數(shù)方便，讓學(xué)生體會到生活與科技的緊密聯(lián)系。學(xué)生根據(jù)經(jīng)驗猜想，突出感性認識是理性認識的基礎(chǔ)。 學(xué)生參與猜想活動，目的是培養(yǎng)學(xué)生根據(jù)事實，提出合理猜想的能力。培養(yǎng)學(xué)生的實驗設(shè)計能力和數(shù)據(jù)處理能力體驗科學(xué)探究過程，學(xué)會科學(xué)探究方法，培養(yǎng)團結(jié)協(xié)作的精神培養(yǎng)學(xué)生表達能力及總結(jié)歸納的能力完善學(xué)生對平行四邊形定則的理解與掌握。從學(xué)生用彈簧秤進行實驗到用DIS裝置傳感器驗證，從而使學(xué)生感知到規(guī)律的可靠性和一般性。（讓學(xué)生體會到科技發(fā)展帶來的便利）。練習(xí)運用：平行四邊形定則的應(yīng)用：作圖法ppt展示：有兩個互成直角的共點力：F1=30N，沿水平方向；F2=40N，沿豎直方向，請根據(jù)平行四邊形定則，

9、分別用計算法和作圖法來求他們的合力。利用力的圖示法完成PPT上的例題。利用課堂獲得的規(guī)律，解決實際問題，讓學(xué)生感知到探索的成果?！景鍟O(shè)計】探究力的合成規(guī)律：實驗結(jié)論：力的合成遵循平行四邊形定則。【教學(xué)設(shè)計思路】本節(jié)課采用物理學(xué)中重要的一種思想方法等效替代法來探究合力與分力的關(guān)系。整個課堂分為三部分：等效思想的理解、合力與分力關(guān)系的探究、平行四邊形定則簡單應(yīng)用。首先用學(xué)生實驗引入新課，兩個力量較大的男生用很大的力互成較大角度艱難的提起水桶，然后換一個嬌小的女生用較小的力就可以提起水桶，并以此簡單實例引出合力、分力、力的合成等基本概念。所舉實例，貼近生活，體現(xiàn)物理與生活實際的聯(lián)系。其次，在探究合力與分力的關(guān)系時，遵循由簡單到復(fù)雜，從特殊到一般的原則，先討論在同一直線上兩個力的合力，再探究不在同一直線上的兩個力的合力，教學(xué)方法采用學(xué)生交流討論，教師引導(dǎo)，學(xué)生實驗探究、歸納總結(jié)，從而得出結(jié)論。在具體探究互成角度的兩個共點力的合成規(guī)律時，首先通過演示實驗記錄力的大小和方向，否定合力大小不等于分力直接相加減，接著通過三組演示實驗，引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)作出猜想，然后根據(jù)提供的實驗器材，先設(shè)計并匯報實驗方案，教師進行適當(dāng)點評，再由學(xué)生進行實驗探究來驗證猜想，并在小組中交流實驗結(jié)果，通過不同小組的展示都遵循平行四邊形關(guān)系，從而得出讓學(xué)生體會到規(guī)律的一般性。最后，再用更加精密的傳感