《力的合成》名师教案

4/6第三章第4节：力的合成教师姓名：白淑萍学校：北京四中顺义分校设计思想本节物理课主要的设计思想有以下几个方面：1．以观察实验为基础，采用学生探究与老师演示相结合，充分挖掘每一个实验，用力的传感器得出的数据说话，让平行四边形定则得出自然顺畅、令人信服。首先通过书上的思考与讨论给学生提出：合力是200N，分力之和一定等于200N吗？并结合前面位移矢量相加时3加4并不等于7，引发学生思考互成角度的二力合成遵循什么样的规律呢？接着用互成角度的两个弹簧拉一重物，随着角度的变化拉力在变化，使学生体会到两个分力相加并不是简单的代数相加减。然后老师在黑板上给学生演示分力和合力的图示，让学生猜想遵循什么样的规律？让平行四边行定则的得出自然顺畅。最后同力的传感器来验证平行四边形定则让规律的得出令人信服，最后用传感器测出的数据让学生在课下用力的图示来验证平行四边定则正确性。让定则应用转化为学生自己的东西。2.创设了一系列物理情景，让学生感受、体会合力与分力的关系，进而构建自己的认知。通过室外物理课上，让学生亲身体会物理实验（1）让学生不同角度拉杠铃片，体会拉力的不同（2）通过怪异的拔河比赛，引发学生的思考:中间的两位同学为什么能打败28名的同学。带着这两个疑问，首先学生由于问题驱使，会去翻阅教材，同时提高学生探求新知识的欲望去学习本节课的内容。3．通过观看众人划桨开大船的图片，提高班级凝聚力。通过观看图片，学生体会到要想船开的更快，需要心往一处想，力往一处使。并给学生指出“要想走得快，请独自前行；要想走得远，请结伴而行”，最后提出希望，希望同学们“齐心协力，高一十班大船快速前进”。教学流程图教学背景说明学生在初中已经接触过求同一条直线上的两个力的合成方法，在第一章也初步接触到位移的矢量合成，本节内容进一步介绍矢量运算的普遍规律——平行四边形定则。力的合成是解决力学的基础和工具，但对高一的学生来说，力的合成法则是一个难点。如果力的合成不过关，后续课的学习中，对牛顿第二定律、物体的平衡、运动的合成与分解的理解和应用都无从谈起。力的合成是矢量的合成，是为以后物体受力分析作准备的一节课，理解力的合成需要掌握一种思想，那就是“等效替代”的物理思想。核心素养通过《力的合成》的研究与规律的发现，培养学生严谨的科学态度，逐步养成用科学方法与科学知识理解和解决实际问题的习惯，提高科学素养。教学目标1、理解合力、分力、力的合成的概念。2、理解力的合成本质上是从作用效果相同的角度进行力的相互替代。3、掌握和应用力的“平行四边形定则”进行力的合成。4、会定性分析合力随两个分力夹角的变化情况，掌握合力的变化范围。教学重点、难点说明教学重点：渗透“等效替代”的物理思想，实验探究验证力的合成的规律。教学难点：通过实验探究和验证平行四边形关系的发现；从“代数和”思维到“矢量和”思维的跨越；对合力与分力间的“等效替代”关系的真正理解与灵活运用。教学过程教学环节教师活动学生活动设计意图课前登陆优教平台，发送预习任务。（优教提示：请登陆优教平台，发送本节预习任务）完成预习任务根据平台上反馈的预习情况，针对性教学。一、创设情景、引入新课视频1：提杠铃片难道是该同学的力气变小了吗？视频2：怪异的拔河比赛全班分成三队三队站成在白线上为什么以两人的力量能打败28人？学生亲身感受不同角度提杠铃片时手受到力的大小。让全体学生参与，提高感染力。设疑思考：为什么两人的力量能打败28人呢？二、分力、合力与力的合成的概念下面请同学来看生活中的几组图片（教师在学生展示情景的同时，强调作用效果相同）问题：以上这些现象有什么共同的特点呢？1.分力、合力与力的合成一个力产生的效果跟几个力共同产生的效果相同，这个力叫做那几个力的合力。原来的几个力叫做分力。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。2.力的合成求几个力的合力的过程或方法，叫做力的合成。（优教提示：请打开素材“动画演示：力的合成1”）图片1：同样把一桶水提起的过程图片2：运送同样的货物图片3：把弹簧拉同样的形变学生做笔记2.创设了一系列物理情景，让学生感受、体会分力与合力的作用效果相同，进而构建自己的认知。同时体会等效替代的思想。锻炼学生观察能力和逻辑推理能力三、平行四边形定则的得出1.同一直线上的几个力的合力结论：同一直线上的几个力的合力的求解直接相加减。（优教提示：请打开素材“动画演示：同一直线上力的合成”）2.探究互成角度的二力合成1)物理书P62思考与讨论：2)前面我们学习了位移相加时体会到3+4不等于73)在黑板上领着同学们一起来探究合力与分力的关系。4)通过力的传感器来验证力的平行四边形当两个力的夹角为30度验证合力当两个的夹角为60度是验证合力当两个的夹角为70度是验证合力有时间也可以做一下其中一个力为90度，一个力为30度的特殊值5）给学生发一个带有角度的大圆盘，让学生利用力的图示通过平行四边形定则的正确性。（优教提示：请打开素材“动画演示：力的平行四边形定则”）学生回忆初中所学的知识在前面的图中，假如这桶水的重量是200N。现在的问题是：如果两个孩子用力的大小分别是F1和F2，F1和F2两个数值相加正好等于200N吗？物理书P13思考与讨论：一位同学从操场中心A出发，向北走了40m，到达C点，然后又向东走了30m，到达B点，在纸上用有向线段表明他第一次、第二次的位移和两次行走的合位移（即代表他的位置变化的最后结果的位移）。三个位移的大小各是多少？你通过这个实例总结出矢量相加的法则吗？当挂四个50g钩码时算出合力为F=mg，F=1.96N1）学生观察通过平行四边形得出的理论值与实际的值大小与方向的误差。2）同时观察合力与分力的关系：有时合力大于分力；有时合力等于分力；有时合力小于分力。完整知识的系统性，并从学生的前概念出发，遵从学生认知的规律。利用前面的图片设疑思考不同角度的二力合成遵循什么样的物理规律呢？通过力的传感器得出数据能够快速直观验证平行四边形定则同时通过平行四边形中的对角线合力跟邻边分力的大小关系。让学生通过平行四边形定则利用力的图示亲自验证平行四边定则的正确性。（给学生留的作业）为第二课时学生分组实验做准备四、共点力如果一个物体受到两个或更多力的作用，有些情况下这些力共同作用在同一点上，或者虽不作用在同一点上，但它们的延长线交于一点，这样的一组力叫做共点力。明确：平行四边形定则只适合于共点力五、多力合成当我们有多个力的时候怎么求合力呢？（优教提示：请打开素材“动画演示：合力与两个分力变化关系”）使知识更加完整六、总结下面我们思考一下，要想使船快速的前进，所有船员需要怎样做？有句话说的好：要想走得快，请独自前行；要想走得远，请与我结伴同行。最后祝福：我们齐心协力，让班级的大船快速前进。所有船员心往一处想，力往一处使。借助许多人齐心合力的图片，让学生感受到物理就在你身边。同时将教育重心落在了在“教育”上课堂训练（优教提示：打开优教配套习题，使用互动答题卡，更快更便捷地掌握学生的学习情况）板书设计课后反思本节课的优点是：从学生的认知角度出发，通过前面讲位移时刚刚感触矢量的合成跟代数相加减的不同，到这节课上思考与讨论中设疑两个分力与和合力200N的关系，接下来通过两个弹簧测力计验证了分力的大小与夹角有关系，接着老师在黑板上领着学生一起探究合力与分力的关系，最后通过力的传感器验证了平行四边形定则的正确性。最后给学生留作业：利用力的图示验证平行四边形定则。需要该进的地方：在