高中物理-力的合成教学设计学情分析教材分析课后反思

教学设计教学目标知识与技能1、理解合力、分力、力的合成、共点力的概念。2、掌握平行四边形定则，会用平行四边形定则求合力。3、理解力的合成本质上是从作用效果相等的角度进行的相互替代。过程与方法1、通过学习合力与分力的概念，了解物理学常用的方法——等效替代法。2、通过实验探究方案的设计与实施初步认识科学探究的意义和基本过程。3、学生在自主找个规律的过程中体会学习的乐趣。情感、态度、价值观1、培养学生善于交流的合作精神，在交流合作中发展能力，并养成良好的学习习惯和学习方法。2、通过力的等效替代，使学生领略跨学科知识结合的奇妙，同时领会科学探究中严禁、务实的精神和态度。重点合力与分力的关系平行四边形定则及应用。难点：实验探究方案的设计与实施。教学过程引入新课：1、由学生讲“曹冲称象”的故事，引出“等效替代”的思想方法。2、出示图片，说清楚多个力共同作用在物体上，与一个力作用在该物体上时，产生的效果相同。一、合力与分力当一个物体受到几个力的共同作用时，我们常常可以求出这样一个力，这个力产生的效果跟原来几个力的共同效果相同，这个力就叫做那几个力的合力。原来的几个力叫做这个力的分力。说明：在实际问题中，就可以用这个力来代替那几个力，这就是力的等效代替。而不是物体又多受了一个合力。二、力的合成1、求几个力的合力的过程，叫做力的合成.2、方向在同一直线上力合成问题两个分力同向相加两个分力反向相减3、互成角度的两个力的合成猜想：两个分力为邻边，合力为对角线所构成的四边形，是什么四边形，希望它是平行四边形，因为牛顿说过所有“规律都是最简单的”。实验探究：（1）问题指导a、怎样确定两个分力F1、F2的大小、方向？b、怎样使F单独作用效果与F1、F2共同作用效果相同？c、1N的力用几厘米长的线段来表示?你是如何考虑的?（2）实验探究过程。学生分组讨论定实验方案，小组分工合作完成实验。（3）实验结果分析总结。学生展示所画的图形，得出结论。并让学生讨论可能引起误差的原因。结论：（1）求两个力的合力时，以表示这两个力的线段为邻边作平行四边形，夹在两邻边之间的对角线就表示合力的大小和方向，这个法则叫平行四边形定则。（2）平行四边形定则是一切矢量的运算法则，不仅适用于力的合成，也适用于位移、速度、加速度等矢量的合成。4、即学即用【典例】气球在空中受到的空气浮力竖直向上，大小为4N，同时受到水平方向的风力作用，大小为3N。求气球受到的浮力与风力的合力。1.图解法(即力的图示法)求合力。解：选定一个合适的标度，如用一个单位长度表示1N，用O点代表气球，作出气球所受两个力的图示，如图所示。以F1、F2为邻边作平行四边形，作出表示合力F的对角线OF，用刻度尺量出对角线的长，约为5个单位长度，可求得合力的大小约为F=5×1N=5N用量角器量出合力F与竖直方向的夹角为37°2.计算法求合力解：根据平行四边形定则作出下图:由直角三角形可得方向：与竖直方向夹角为θ且规律方法：求合力的两种方法：（1）图解法从力的作用点沿两个分力的作用方向，按同一标度作出两个分力F1和F2,并画成一个平行四边形，这个平行四边形的对角线的长度按同样比例表示合力的大小，对角线的方向就是合力的方向。通常可用量角器直接量出它与某一个分力方向的角度。（2）计算法用公式计算出合力的大小。三、合力与分力间夹角θ关系1、夹角θ越大，合力就越小：F合随F1和F2的夹角增大而减小2、合力的取值范围：｜F1－F2｜≤F合≤F1＋F23、F合可能大于、等于、小于F1、F2四.多力合成先求两个力的合力，再求出这个合力与第三个力的合力，……直到把所有力合为一个力，得到合力五、共点力如果一个物体受到两个或更多个力作用，这些力都作用在物体上的同一点，或者虽不作用在同一点上，但它们的延长线相交于同一点，这样的一组力叫做共点力。力的合成的平行四边形法则，只适用于共点力。六、本课小结先让学生自己回忆总结学到了什么。再集体总结。学情分析学生通过本章前几节的学习已经认识了力的矢量性，会用力地图示、示意图来表示力，并认识了重力、弹力、摩擦力。这节课再学习力的合成即多个力矢量相加也是顺理成章的。对学生来说，难点就是对“等效代换”的理解。所设计是从学生所熟知的“曹冲称象”入手，既有趣又符合主题，引起学生的兴趣。同时，学生通过预习已经知道了“平行四边形定则”，在探究试验时重在让学生经历过程，体会科学探究的成就感。效果分析在本节课中，老师起主导作用，但是问题的提出及思考、讨论、解答又放给学生。积极参与课堂的学生人数达80％，学生在愉快轻松的气氛中达成了学习目标。说明本节课的教学设计还是成功的。从完成课后达标测评卷的情况来看，80％的学生对本节的基本知识全部掌握；20％的同学还有个别点迷惑，如第3题的多解性，对最后一题的审题问题等。教材分析“等效代换”的方法，是高中阶段常用的方法之一。在“力的合成与分解”这部分中教科书通过多个实力分析说明一个力的作用效果是可以和多个力共同作用的效果相同的，一个力与作用效果相同的多个力是可以相互代换的。教材在此基础上引出了合力和分力的概念，以及合成和分解的方法。在以后的学习中，例如“运动的合成与分解”、“等效电路”、“交流电的有效值的定义”等都会用到等效代换得方法。力和它的分力是“等效代换”关系，学生不易理解，是教学的难点。教学中应该通过多个实例表明一个事实：由于两个力作用于同一个物体时，物体所表现的“运动状态的变化”跟某一个力作用在该物体时，物体所表现的“运动状态的变化”相同。然后再这些客观事实的基础上引出合力与分力的概念。评测练习1．两个共点力的合力与分力的关系是()A．合力大小一定等于两个分力大小之和．B．合力大小一定大于两个分力大小之和．C．合力大小可能比两个分力的大小都大，可能都小，也可能比一个分力大，比另一个分力小．D．合力大小一定大于一个分力的大小，小于另一个分力的大小．2．作用在同一点的两个力，大小分别为5N和2N，则它们的合力不可能是…（）A．5NB．4NC．2ND．9N3．两个共点力，一个是40N，另一个等于F，它们的合力是100N，则F的大小可能是…（）A．20NB．40NC．80ND．160N3．已知两个共点力的合力F的最大值为180N，合力F的最小值为20N，则这两个共点力的大小分别是（）A．110N，90NB．200N，160NC．100N，80ND．90N，70N4、两个共点力同向时合力为a，反向时合力为b，当两个力垂直时，合力大小为\（）A.B.C.D.5、一个重为20N的物体置于光滑的水平面上，当用一个F＝5N的力竖直向上拉该物体时，如图所示，物体受到的合力为\（）A.15NB.25NC.20ND.06、两个大小相等的共点力F1、F2，当它们间的夹角为90°时合力大小为20N，则当它们间夹角为120°时，合力的大小为多少？7、在研究两个共点力合成的实验中得到如图所示的合力F与两个分力的夹角θ的关系图。求（1）两个分力大小各是多少？（2）此合力的变化范围是多少？ 课后反思本节课总体来说比较成功，顺利达成了教学目标。具体分几个方面：1、为了引入“等效代换”这一思想，老师与学生一起回顾了“曹冲称象”的故事又用大量的图片说明力的作用效果相同的道理从而引出合力与分力的概念。2、探究力的平行四边形定则时，因为学生都知道了结果是平行四边形，所以就引导学生从平移力，看着像平行四边形，到验证是否是平行四边形。这样做比让学生装作不知道再去探究更能引起学生的学习兴趣。最重要的不是是否画出了平行四边形，而是学生都经历了这样一个过程。3、在展示学生的试验结果时，后边的学生有的没看清。这是处理不好的地方。总之，这节课从学生的角度来说学生学得很轻松，经历了探究过程，