《力的合成》教学设计

1、高中物理新课程教学设计全南中学：罗清莲课题：力的合成【整体设计理念:物理是以实验为基础的学科，离开实验，物理就成为无源之水，本节课更体现了物理学的这一特点。平行四边形定则是矢量合成法则，而学生一直以来都习惯于代数运算，对矢量运算特别不习惯，因此在教学过程中要注意增加学生的感性认识。实验是学生接受物理知识最符合认知规律的方法，本节课的教学设计正是基于实验，让学生亲自实践，实验探究，培养学生的实验探究、团结合作、归纳总结等能力，这是实践出真知的要求，也是突破重点和难点的关键；同时，渗透了研究问题的一般方法：提出问题一一分析问题一一设计实验一一进行实验一一数据处理一一实验结论一一应用推广，另外对等效

2、替代思想的渗透、让学生体验探究的过程也是本节课重要内容之一。【教学目标】1 .知识与技能：能从力的等效性来理解力的合成和合力的概念。能区分矢量和标量，能通过实验掌握力的平行四边形定则，并知道它是矢量运算的普遍法则。会用作图法求共点力的合力。知道合力的大小与分力间夹角的关系，会用直角三角形知识计算共点力的合力。2 .过程与方法：学生通过对比、分析日常生活中情形理解等效代替，知道代替的前提是等效。通过自主探究，培养学生实验、探究、处理数据的能力及相互协作、实事求是的精神。掌握处理问题的一般思路：提出问题一一分析问题一一解决问题一一应用与推广。3 .情感态度与价值观：通过自主探究实验，了解物理规律的

3、形成过程和等效代替思想的运用，体会学习的乐趣、成功的快乐，使学生乐学、会学、学会，同时培养学生严谨的科学态度和良好的学习习惯。通过应用科学方法对具体问题的分析，体现物理与生活的密切联系【教学过程】教师：老师提前到班上播放端午节赛龙舟画面及音乐众人划桨开大船学生：学生观看及聆听设计理念：渲染氛围引入新课：实验探究教师：请三位同学到讲台前，让一位男同学提起重约为20千克的一桶水到一定高度，请其他同学分析该同学施加的提水的力为多大？然后请两个女同学一起提起水桶到相同高度，请同学们一起分析提水桶的有几个力？从效果上看跟刚才用一个力提一样吗？学生：学生观看同学的操作，同时考虑并回答教师的问题。设计理念：

4、通过实践体验，让学生体会等效观点。教师：引导学生思考生活中身边还有哪些事例是说明一个力与几个力的作用效果相同的？学生：学生思考讨论列举实际例子：教室里用两条细绳吊着日光灯、很多推着陷入泥潭的汽车、建筑工地工人抬钢筋等。设计理念：通过列举生活中的实例，进一步体会一个力可以与几个力的作用效果相同。培养学生观察生活的能力，同时激发学生对生活的热爱。教师：教师给出几幅图片启发引导同学找出这些例子的共性，给出合力和分力的学生：学生认真观察图片，找出共性设计理念：培养学生的观察能力和比较归纳能力使学生能够运用初中物理的已有知识结合生活经验，自主地得出结论，使学生有一种成就感。基本概念一、合力由于力F产生的

5、效果与力Fi、F2共同作用所产生的效果相同，可以用力F等效代替Fi、F2的共同作用。力F就叫做力Fi和F2的合力。Fi和F2为F的分力。注：合力并不是多出了一个力教师：教师给出图片56请同学们观察以上各图中Fi、F2并结合课本两幅图形，注意每幅图中几个力的特点。提出问题：请同学们用自己的语言表述什么是共点力。学生归纳：如果几个力同时作用在物体上的同一点，或者它们的作用线相交于同一点，这几个力叫做共点力提示：把物体当作质点的情况下，物体所受的力都是共点力。设计理念：通过生活实例帮助学生理解共点力的概念，形象且印象深刻师问：两个男同学的力更大还是一个女同学的力大学生：学生积极进行思维参与并可能回答

6、是两男同学力大。设计理念：“悬念”的创设在学生的大脑里立即产生了撞击，思维被迅速地激活，学生的求知欲望油然而升。实验探究教师指导学生实验演示：用一根粗线两男同学拉两端大角度站立，一较小女同学从纯中点用力反方向拉，男同学被拉动。设计理念：实验验证推翻错误猜想教师：为什么两男同学的力反而不如一女同学？学习了以下知识我们就能够很轻松地回答这个问题。二、力的合成1、概念：求几个力的合力叫做力的合成。初中我们已经学习过了同一直线上的二力合成，现在我请同学们回答，同一直线上的二力合成规律是什么？学生积极回忆，并做出回答1）二力同向：F=Fi+F2）二力反向：F=FiF2F2a设计理念：通过对旧知识的回忆，

7、自然过渡到新知识的学习，使学生们感觉到学习是一个循序渐进的过程教师：在日常生活中也常常见到两个力不在一条直线上而是互成一定的角度（例如上面的图5和图6）,这时合力与分力间又满足什么样的关系？我们知道同一直线上二力合成，尤其是通向两个力的合成与这两个力的大小有关系，那么，请同学们猜想互成角度两个力的合成大小和哪些因素有关呢？我们应该如何验证这一猜想呢？学生：学生思维参与，猜想，个别学生回答，其他学生补充回答设计理念：由特殊情形延展至互成角度的二力合成，变直接给出结论为实验探究，激发学生的学习兴趣。教师演示实验：1 .用图钉将白纸固定在木板上，将橡皮筋固定在。点，在橡皮筋的下端拴上两根细线。用弹簧

8、测力计（两个）对橡皮筋施加两个任意方向的力，使橡皮筋伸长一定的长度，记录两个把弹簧测力计的示数、细线的方向和橡皮筋被拉伸的最末端点E。（为便于观察，运用实物投影仪投出）2 .保持两个力F1、F2的大小不变，改变夹角的大小，观察橡皮筋被拉伸的长度。提出问题：为什么，两个同样大小的力其共同的作用效果并不相同？学生活动学生学生带着猜想观察实验，寻找答案可能回答：两个力的方向不同或夹角不同。验证猜想：由此可以看出，两个分力作用效果和它们间的夹角大小有关系。教师点评：这正是矢量的特点所决定的。设计理念：突出探究实验的一个重要环节：猜想并验证猜想那么怎么求互成角度两个共点力的合力？请同学们用你实验桌上的器

9、材参照刚才的演示实验的方法设计一个实验来探究：求互成特殊角度两个共点力的合力的方法K提示R1、力的作用效果如何体现？2、如何确定力的大小和方向，并将它们直观地描绘出来？3、如何用实验的方法确定这两个力的合力大小和方向？学生：参考提示开始设计探究实验教师：巡视指导引导学生运用等效替代思想找出合力，直到各小组完成实验。（在同学们各小组的相互影响启发下，大部分小组能够发现，若添加两条辅助线便可得到一个平行四边形。）设计理念：学生进行分组实验，获得体会，体现合作意识教师：用投影仪：展示各个小组的图形（约10张），找出它们的共性，初步得出结论。请同学们用自己的语言表述通过刚才的实验，发现合力和分力间的规

10、律是什么。大部分同学发现对角线F与合力F两条线相差不多初步结论：互成角度两个共点力的合力就是以这两个力为邻边的平行四边形的对角线。设计理念：学生进行思维参与并练习口头表达能力结论：两个共点力的合成满足平行四边形定则。教师点评：平行四边形定则是矢量合成法则。师问：有没有同学实验结果是，对角线F与合力F相距比较远？答：有，解释：那是实验中存在的误差教师：请同学们用作图工具做出以F1、F2为邻边的平行四边形的对角线，并和F的图示做比较。注意：提示力的图示要统一比例尺设计理念：用作图法进一步验证结论的可靠性，也使学生体会探究规律的一般方法教师出示已制作好的平行四边形模型并进行简单演示，加强学生对平行四

11、边形定则的直观感性认识。师问：我们能够用这个简单地器材得出两个分力夹角从0度到180度的变化过程中，合力的大小和方向如何变化吗？通过演示得出重要结论：1 .当两分力大小一定时，两分力之间的夹角变小合力变大，夹角变大合力变小。2 .合力取值范围：|F2-F1|F合0|F1+F2|那么，同学们现在能够解释本节课开始提出的问题了吧？请简单讨论。设计理念：呼应本节课开始时的质疑，通过简单讨论进一步加强对二力合成的认识探究平行四边形定则适应条件提出疑问：平行四边形定则应用于一切情况下的二力合成运算吗？同学们请看右图中的F1、F2能否运用平行四边形定则求合力？不能，那么什么样的力能够使用平行四边形定则求二

12、力合成呢？教师点评：平行四边形定则只适用于共点力的情况下。设计理念：根据上面的例子，学生对比总结平行四边形定则使用条件三.互成直角的两个力的合成例：岸边两人同时用力拉小船，两力的大小和方向如图所示，请求出这两个力的合力。图 5-11 二Alim 般请同学们简单思考解决这个问题的方法，请同学们用平行四边形定则解这个问题。教师巡视指导，引导学生规范解题教师给出标准过程和方法设计理念：增强学生运用数学知识解决物理的意识，强化解决物理问题的一般性方法【课堂反馈】关于合力与分力关系的理解1、两个共点力Fi、F2、的合力为F,下列说法中正确的是：A、合力F有可能小于任一个分力B、合力的大小既可等于Fi,也

13、可等于F2C、合力F一定大于任一个分力D合力F的大小随Fi、F2、间的夹角增大而减小关于合力的大小范围2、两个共点力的大小分别为Fi=10MF2、=6N,他们的合力不可能等于：A9NB、18NC、4ND、16N合力与分力间夹角的关系3、如图所示，两个共点力Fi、F2、的大小一定，夹角8是变化的，合力为F.在8从0逐渐增大到180。的过程中，合力F的大小变化情况是：A从最小逐渐增大到最大局B、从最大逐渐减小到最零:C、从最大逐渐减小到最小-一：D先增大后减小【课堂小结】1 .等效替代的思想2 .互成角度二力合成的一般性方法一一平行四边形定则，以及它的适用条件。3 .运用平行四边形定则解互相垂直的

14、两个力的合力。【课后思考】三个以上共点力合成的方法（提示：运用等效替代的方法）【板书设计】第五节：力的合成一.合力1 .由于力F产生的效果与力Fi、F2共同作用所产生的效果相同，可以用力F等效代替Fi、F2的共同作用。力F就叫做力E和F2的合力。Fi和F2为F的分力。注：合力并不是多出了一个力。2 .如果几个力同时作用在物体上的同一点，或者它们的作用线相交于同一点，这几个力叫做共点力。注：把物体当作质点的情况下，物体所受的力都是共点力。二、力的合成1 .概念：求几个力的合力叫做力的合成。2 .平行四边形定则：互成角度两个力的合力就是以这两个力为邻边的平行四边形的对角线。注：1.平行四边形定则是

15、矢量合成法则，对位移、速度等矢量同样适用。平行四边形定则只适用于共点力的情况下。3 .当两分力大小一定时，两分力之间的夹角变小合力变大，夹角变大合力变小。4 .合力取值范围：|F2-Fi|0F合0|Fi+F2|三.互成直角的两个力的合成例：岸边两人同时用力拉小船，两力的大小和方向如图所示，请求出这两个力的合力。四、课堂小结1 .等效替代的思想2 .互成角度二力合成的一般性方法一一平行四边形定则，以及它的适用条件。3 .运用平行四边形定则解互相垂直的两个力的合力。五、课后思考三个以上共点力合成的方法（提示：运用等效替代的方法）选择朋友要经过周密考察，要经过命运的考验，不论是对其意志力还是理解力都应事先检验，看其是否值得信赖。此乃人生成败之关键，但世人对此很少费心。虽然多管闲事也能带来友谊，但大多数友谊则纯靠机遇。人们根据你的朋友判断你的为人：智者永远不与愚者为伍。乐与某人为伍，并不表示他是知已。有时我们对一个人的才华没有信心，但仍能高度评价他的幽默感。有的友谊不够纯洁，但能带来快乐；有些友谊真挚，其内涵丰富，并能孕育成功。一位朋友的见识比多人的祝福可贵得多。所以朋友要精心挑选，而不是随意结交。聪明的朋友则会驱散忧愁,而愚蠢的朋友会聚集忧患。止匕外，若