高中物理人教版第三章相互作用4力的合成 赵翠娥教学设计

《力的合成》教学设计一、教学任务分析《力的合成》是人教版物理必修一第三章第4节的内容。在本节内容前学生已经学习了力的概念及力的三要素，掌握了重力、弹力、摩擦力等力的概念，对力有了一定的感性和理性的认识，同时在第一章中已经学习了位移、速度、加速度等矢量，对矢量也有了初步认识。力的合成又是高中物理中极为重要的一个知识点，同时本节课所学平行四边形定则也是处理矢量运算的一个通则，因此本节课具有承上启下的作用。二、教学目标（一）．知识与技能：1．理解合力、分力、力的合成、共点力的概念。2．理解合力与分力的关系是作用效果上的等效替代。3．掌握平行四边形定则的含义和使用方法，会用它求几个分力的合力。4．通过平行四边形定则进一步理解合力与分力的大小关系。（二）．过程与方法：1．通过合力与分力概念的建立过程，体会物理学中常用的研究方法──等效替代法。2．通过研究求互成角度的两个力合力方法的过程，向学生渗透科学探究的基本过程。（三）．情感态度与价值观：1．实验探究培养学生实事求是、尊重自然规律的科学态度。2．体会科学探究中与他人合作、交流的重要性和必要性。三、教学重点和难点：重点：合力与分力实验探究力的合成的规律；难点：如何引导学生自己完成实验，并得出力的合成满足平行四边形定则这一结论；突破办法：组织学生分析讨论启发引导四、教学资源1、学生实验器材(每两人一套，共21套):。（1）画板、橡皮筋、弹簧秤(2个)、三角尺、白纸、绳套、铅笔、橡皮等（2）自制平行四边形模型2、演示实验器材装着水的水桶、力传感器游戏引入实验探究游戏引入实验探究求合力的方法基本概念课堂小结平行四边形定则及应用拓展延伸五、教学流程1、教学流程图六、教学过程教学环节教师活动学生活动设计目的新课引入提水的小游戏，问学生有几种办法把水提来？学生展示方法，教师引导，体会等效替代的思想参与游戏通过提水桶这个简单的生活实例，让学生感知物理与生活的联系，提高课堂气氛，引起学生的兴趣新课教学（一）合力、分力、力的合成明确：什么是合力？什么是分力？引导学生回答合力和分力。（展示PPT、板书：合力和分力）启发学生用生活的实例说明。（展示PPT、板书：等效替代）教师根据学生所举实例，点明等效、合力与分力。如果一个物体受到多个力作用，比如刚才的水桶，总能找到一个力能够等效替代它们，这个力就是合力。这个寻找合力的过程我们称为力的合成。（展示PPT、板书：力的合成）一、猜想分力与合力之间的定性关系阅读P62“思考与讨论”猜想：两个分力F1、F2数值相加正好等于合力F的数值吗？二、实验探究分力与合力之间遵循的规律（一）设计方案，合作交流请同学们根据提供的实验器材，设计方案。实验器材：木板，白纸，图钉，弹簧测力计（两个），橡皮筋，绳套，铅笔，橡皮擦，三角板等实验目的：探究求合力的方法设计方案的过程中，思考以下几个问题：（1）怎样使分力F1、F2的作用效果与合力F的作用效果相同？（2）需要记录哪几个实验数据？怎样可以直观简洁地描述力的大小和方向？学生讨论。教师提问。教师总结：总的说来：先表示出三个力，再来找它们关系。关于表示力，把大家刚才说的，梳理一下形成步骤：教师演示：1、固定橡皮筋一端，两次作用需将结点拉到同一位置以确保两次拉橡皮筋效果相同。2、一位同学两力互成角度拉橡皮筋，另一位同学记录结点位置、力的大小和方向。大小由弹簧秤读出，方向通过在线的下方取较远的两点，由两点画线来确定力的方向。3、用一个力拉达同一点，记录力的大小和方向。4、用同一标度，作三力的图示。教师引导学生搞好协作，分组实验：下面请同座位为一组，搞好协作，一位同学操作弹簧秤，另一位同学记录数据、作图，先表示出力来，再一同来找其关系。看哪组协作得最好，做得最快、做得最好！做好得请举手！（二）分组实验，合作探究在做实验的过程中，请同学们注意以下几个事项：（1）弹簧称在使用前应校零并明确最小刻度单位（2）测拉力时，弹簧称、橡皮条、细绳应在与纸面平行的平面内（3）测拉力时，拉力应适当大一些，但不要超出量程；两个分力夹角应稍大些（4）同一次实验中，橡皮条拉长后的结点位置应是同一位置（5）用相同标度在白纸上做出力F1、F2和F的图示、教师巡视指导。问题：两分力大小、方向和合力大小、方向之间存在什么样的关系？1、启发学生先从数据分析，结论不易找出其定量关系2、启发学生再从图形上分析既然有向线段表示力，那我们能否从图形上找其关系？教师做好预设。教师再启发：现在我们的问题转移到求解这三个表示力的线段的方位和大小关系上来了。这是几何问题，我们在初中研究线段间关系的时候，常用什么方法？引导作辅助线，连接分力和合力的箭头教师利用展台展示1组，结论：像平行四边形教师再利用展台展示2组。归纳：一组像可能是偶然，我们每一组都像就可能不是偶然的了。教师引导学生再验证。（三）合作交流得出结论总结：这个实验不仅我们做，很多人都做了，经过无数次的努力探究、实验，现代，科学家利用精密仪器证实两力合成遵循平行四边形关系。我们称之为平行四边形定则。（板书：平行四边形定则）总结：平行四边形定则适合所有的矢量运算展示学生作业，让学生分析实验误差，有无其他的先进方案，可以借助先进的仪器来改进实验想想如何尽量减小实验误差认真听讲，形成分力与合力的概念学生举生活中的实例说明等效可替代。学生猜想：学生根据经验作出初步猜想。交流与讨论：如何根据提供的器材设计实验方案？积极参与，认真思考，交流讨论根据自己设计的实验步骤，完成实验操作充分合作动手实验、画出力的图示学生思考学生作图汇报交流，分析数据，向全体同学展示本组的实验结果，总结合力与分力的关系合作交流得出结论学生思考引入合力与分力的概念为后面进一步研究合力与分力的关系做铺垫。学生根据经验猜想，突出感性认识是理性认识的基础。培养学生提出科学猜想、设计实验、进行实验验证的能力。设计实验方案，这对学生的实验能力的培养是非常重要的。教师强调一些细节，学生应该注意的地方，这样可以培养学生探索知识的科学性，严谨性。根据实验目的，两人分工合作，既培养了学生的动手能力，又可让学生得以充分合作，体现了合作探究的思想。培养学生归纳总结的能力，加深对平行四边形定则的理解。解决本节课的难点。强调实验探究得出的结论，形成本节课的重点知识例题讲解平行四边形定则的应用：作图法ppt展示：有两个互成直角的共点力：F1=30N，沿水平方向；F2=40N，沿竖直方向，请根据平行四边形定则，求两个力的合力。教师指点出现的问题教师总结，在屏幕上展示规范的解题过程启发学生有没有其他的方法读题、审题，尝试解题。学生展示学生评价学生思考讲解例题，对所学知识进行应用，进一步加深理性认识，巩固新知。延伸拓展1．思考：（）当两个分力的夹角从00---1800之间变化时，合力的大小如何改变呢？合力什么时候最大？什么时候最小？合力的范围是什么？2．多个力的合成：请画出这三个力的合力学案上的题目，让学生完成。引出共点力的概念，展示图片，理解共点力、非共点力，指出平行四边形定则的适用条件学生分组讨论交流，借助自制的平行四边形模型体验在学案上完成练习利用课堂获得的规律，解决实际问题，让学生感知到探索的成果。基础练习【基础练习】1．关于两个共点力的合力，下述正确的是（）A．合力的作用效果与两个分力的共同作用效果相同B．合力的作用效果与两个分力中的一个力作用的效果相同C．合力大小一定等于两个分力的大小的代数和D．合力和原来的分力同时作用在物体上2．有两个共点力F1、F2的合力为F，则有（）A．合力F一定大于任何一个分力B．合力F的大小可能等于F1，也可能等于F2C．合力F有可能小于任何一个分力D