高中物理-力的合成和分解教学设计学情分析教材分析课后反思

《力的合成与分解》教学设计【课标分析】课标要求：通过实验，了解力的合成与分解，知道矢量和标量。能用共点力的平衡条件分析生产生活中的问题。课标理解：通过实验，了解力的合成与分解，是指了解合力与分力的概念以及力的合成与分解的平行四边形定则。学生能用平行四边形定则把两个已知力合成为一个合力或者把一个已知力分解为两个分力就可以了，不要求用它来求解现实情境中复杂的受力问题。现实情境中的受力计算，应该是学习共点力平衡时解决的问题。把矢量的含义放在这里提出，旨在突出矢量加减的法则，让学生认识物理量的加减是否应用平行四边形定则，是判别矢量的重要标志。【教学分析】本节课是在学生已经学习了重力、弹力、摩擦力、力的图示等相关力学内容的基础上，进一步探究当物体受到多个力作用时合力与分力的关系。首先明确了共点力的概念，界定了我们探究的范围，然后通过对生活中常见的提水捅问题引导学生思考，从作用效果的角度定性分析了合力与分力的物理效果，然后让学生结合自己对问题的思考设计实验进一步探究合力与分力的定量关系，通过观察→思考→讨论→设计实验方案→小组合作→结论分析→得到结论的流程体会得出过程的艰辛与乐趣，最后得出由分力求合力的方法——平行四边形定则一一这一普遍的矢量运算法则。“力的合成”这一节，前接三种常见的力.后续力的分解和力学一些重要定律的应用，具有承上启下的作用。【学情分析】知识方面：学生在学习第一章、第二章的过程中学习了大量的矢量（位移、速度、加速度），对矢量已经有了一定的认知，但对其运算尚不了解；第三章已经学习了重力、弹力、摩擦力，已经了解了一个物体受多个力的情况。实验方面：前面已经学习过使用打点计时器，对学生分组实验已经适当熟悉，但对探究实验还没有接触过。情感方面：部分学生依赖性较强，更乐于接受结果而忽略对结论的探究过程，不能积极参与积极参与探究、交流合作。【教学目标】物理观念：能够从力的作用效果理解合力、分力及力的合成和力的分解。科学思维：理解平行四边形运算定则,知道它是矢量合成的普遍规律，科学探究：熟悉科学探究的基本流程，设计完成探究实验。科学态度与责任：通过实验培养良好的观察习惯、团队合作精神以及严谨求实的科学态度。【重点、难点】通过小组活动完成对由分力求合力关系的探究思考。教学过程：一、合力和分力1.共点力：几个力如果都作用在物体的，或者它们的相交于一点，这样的力我们称为。高中我们重点研究共点力之间的关系。2.实例分析:两个小朋友合作可以提起一桶水，一个大人自己也可以提起一桶水，两个小朋友所加力共同作用的效果与大人所施加力的作用效果相同吗？3合力与分力(1)假设一个力单独作用的效果跟某共同作用的效果相同，这个力就叫作那几个力的合力（resultantforce）。(2)假设几个力共同作用的效果跟单独作用的效果相同，这几个力就叫作那个力的分力（componentforce）。(3)合力和分力是一种的关系。二、实验探究探究活动一（1）先用互成角度的两个弹簧秤拉起重物，分别记下两个弹簧秤的示数F1和F2。（2）再用一个弹簧秤拉起重物，记下弹簧秤的示数F。（3）改变角度再次重复步骤(2)，分别几下两个弹簧秤的示数，比较F1+F2和F是否相等。探究活动二、探究两个互成角度的力的合成规律【实验器材】方木板、白纸、图钉（5个）、橡皮条、细绳套、弹簧秤（两个）、刻度尺、量角器、【实验原理】等效思想：使一个力F′的作用效果和两个力F1和F2的作用效果相同（就是使一条一端固定的橡皮条伸长到同一点O），所以F′为F1和F2的合力。作出力F′的图示，作出力F1和F2的的图示，观察猜想他们之间的关系，并证明自己的猜想．【实验过程】1．用图钉把白纸钉在方木板上．2.把方木板平放在桌面上，用图钉把橡皮条的一端固定在A点，如图所示，橡皮条的另一端拴上两个细绳套．3．用两只弹簧测力计分别钩住细绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长到某一位置O。用铅笔描下O点的位置和并记录下两拉力的方向（在细绳下方相距较远的地方点下两个点），并记录弹簧测力计的读数F1、F2．注意在使用弹簧测力计的时候，要使细线与木板平面平行．4．只用一个弹簧测力计，通过细绳把橡皮条的结点拉到同一位置O.读出弹簧测力计的示数F′，记下拉力的方向。5．选取相同的标度，用铅笔和刻度尺从力的作用点(位置O)按照所记录的力的大小和方向做出F1和F2、F力的图示，观察三个力的图示，猜测他们的关系。6.分别以F1和F2为邻边利用刻度尺和三角板作平行四边形，过O点画平行四边形的对角线.7．比较力F′与用平行四边形定则画出的对角线的大小和方向，验证你的猜想。【注意事项】1.为使“合力”和“分力”产生的效果相同，每次都要将系橡皮条的结点拉到。2.在拉动弹簧秤的时候，要保持细线与木板。3.为了更好的确定每个力的方向，连接橡皮条和弹簧秤的细线要。4.在满足合力不超过弹簧秤量程及橡皮条形变不超过弹性限度的条件下，应使拉力。5.画力的图示时，应选定恰当的，尽量使图画得大一些，但也不要太大而画出纸外.要严格按力的图示要利用几何作图规则作图。【实验结论】1.平行四边形定则：通过多次的实验探究我们会发现，求两个力的合成，如果以表示这两个力的有向线段为邻边作平行四边形，这两个邻边的对角线就代表合力的大小和方向。这个规律叫作平行四边形定则（parallelogramrule）。2..合成与分解（1）我们把求几个力的合力的过程叫作，（2）把求一个力的分力的过程叫作。（3）力的分解与力的合成互为，都遵循。需要指出的是，如果没有限制，对于同一条对角线，可以作出无数个不同的平行四边形（如图所示）。也就是说，同一个力F可以分解为无数对大小、方向不同的分力。一个已知力究竟应该怎样分解，要根据具体问题来确定。【典例】一个木块受到两个互成90°角的力，大小分别是90N和120N。尝试用求出它们的合力。3.求两个以上共点力的合力如果两个以上的共点力作用在一个物体上，也可以用平行四边形定则求出它们的合力。先求出任意两个力的合力，再求出这个合力跟第三个力的合力，直到把所有的力都合成进去，最后得到的结果就是这些力的合力。三、矢量和标量1.矢量：既有又有，相加时遵从的物理量叫矢量。2.矢量：只有没有，相加时遵从的物理量叫标量。【例3】说出下列各量是矢量还是标量，并说出你的判断依据。=1\*GB3①位移=2\*GB3②质量=3\*GB3③电流=4\*GB3④速度=5\*GB3⑤时间【教学反思】知识方面：达到了预期的学习目标，学生能够很好的理解平行四边形定则，并且能够利用画图法解决简单的合成与分解问题。学生实验：通过发现问题→猜测结果→讨论探究→实验验证→改进设计→合作探究→再次猜测→验证结果→得出结论→推广应用的流程完成实验，让学生通过这个过程感知探究的规律，在过程中实现物理方法的内化。情感与价值观：从讨论问题到学生实验，让学生全程参与学习活动，在活动中体验物理学的乐趣，提高学生对学习物理的兴趣，提高学生与他人合作的能力。不足：本节课在有些教学环衔接过程中略显不流畅，实验过程中有些学生不能积极参与到小组活动中，最好让学生自己总结出探究一个新物理量关系的一般步骤。学情分析知识方面：学生在学习第一章、第二章的过程中学习了大量的矢量（位移、速度、加速度），对矢量已经有了一定的认知，但对其运算尚不了解；第三章已经学习了重力、弹力、摩擦力，已经了解了一个物体受多个力的情况。实验方面：前面已经学习过使用打点计时器，对学生分组实验已经适当熟悉，但对探究实验还没有接触过。情感方面：部分学生依赖性较强，更乐于接受结果而忽略对结论的探究过程，不能积极参与积极参与探究、交流合作。效果分析整堂课完成的比较顺利。让学生通过对课堂活动的参与，通过小组讨论与动手验证，感受了探究分力与合力之间关系的基本流程，感受到了失败时的困惑与成功后的喜悦，更感受到面对挫折时我们应该持有的心态。得到了平行四边形定则，并应用平行四边形定则解决了一些问题，重新认知了矢量与标量的关系，把我们探究的结果推广到更广泛的应用范围。学生们参与度比较高，课堂反应比较热烈。反思：有些环节略显生硬，在设计实验的过程中，老师提示过多，应该放手让学生根据实验原理去设计更个性化的实验。最后应该让学生对本节课的收获进行梳理提升。教材分析本节课是在学生已经学习了重力、弹力、摩擦力、力的图示等相关力学内容的基础上，进一步探究当物体受到多个力作用时合力与分力的关系。首先明确了共点力的概念，界定了我们探究的范围，然后通过对生活中常见的提水捅问题引导学生思考，从作用效果的角度定性分析了合力与分力的物理效果，然后让学生结合自己对问题的思考设计实验进一步探究合力与分力的定量关系，通过观察→思考→讨论→设计实验方案→小组合作→结论分析→得到结论的流程体会得出过程的艰辛与乐趣，最后得出由分力求合力的方法——平行四边形定则一一这一普遍的矢量运算法则。“力的合成”这一节，前接三种常见的力.后续力的分解和力学一些重要定律的应用，具有承上启下的作用。评价练习1.关于合力与分力，下列说法正确的是（）A、合力的大小一定大于每个分力的大小；B、合力的大小至少大于其中的一个分力；C、合力的大小可以比两个分力都大，也可以比两个分力都小；D、合力不可能与其中的一个分力相等2.有两个力，一个是10N，一个是2N，它们的合力有可能等于5N、10N、15N吗？合力的最大值是多少？最小值是多少？3.如图所示，有5个力作用于同一点O，表示这5个力的有向线段恰好构成一个正六边形的两邻边和三条对角线，已知F3=10N，则这5个力的合力大小为_______N.教学反思知识方面：达到了预期的学习目标，学生能够很好的理解平行四边形定则，并且能够利用画图法解决简单的合成与分解问题。学生实验：通过发现问题→猜测结果→讨论探究→实验验证→改进设计→合作探究→再次猜测→验证结果→得出结论→推广应用的流程完成实验，让学生通过这个过程感知探究的规律，在过程中实现物理方法的内化。情感与价值观：从讨论问题到学生实验，让学生全程参与学习活动，在活动中体验物理学的乐趣，提高学生对学习物理的兴趣，提高学生与他人合作的能力。不足：本节课在有些教学环衔接过程中略显不流畅，实验过程中有些学生不能积极参与到小组活动中，最好让学生自己总结出探究一个新物理量关系的一般步骤。课标分析课标要求：通过实验，