高中物理《力的合成》教學設計

1、高中物理力的合成教學設計 高中物理力的合成教學設計 一、教學內(nèi)容分析 力的合成是人教版物理（必修1）第三章第四節(jié)的內(nèi)容。通過本節(jié)課的學習，同學將明確兩個力同時作用在物體這一問題的處理方法。在這節(jié)課的學習中，等效替代的思想在建立概念、尋求合力與分力關系的過程中被深度應用; 平行四邊形定則是矢量運算普遍遵循的法則，而矢量運算貫穿高中物理始終，用“圖形”表示物理量之間關系的方法，對同學而言是一個新方法。因此，該節(jié)在教和學兩方面都具有承前啟后的作用；其涉及的物理討論方法和試驗方法在高中物理中具有典型性，并使同學進一步熟悉到物理試驗、物理模型、數(shù)學工具在物理學進展過程中的應用；采納自主、合作、探究等新型

2、的學習方式，有助于培育同學的自主探究力量、訓練嚴謹細致的科學態(tài)度和精神，提高同學的科學素養(yǎng)，促進同學全面素養(yǎng)的和諧進展。 二、同學學習狀況分析 在學習本節(jié)課之前，同學已經(jīng)學習了力、重力、彈力、摩擦力等力的概念，對“力”有了較為深刻的理解和熟悉；同時，通過位移、速度和加速度等矢量的學習，對“矢量”也有了初步的熟悉。這為本節(jié)課的學習供應了基本的學問儲備。然而，腦中根深蒂固的標量運算對同學學習力的合成而言，是一種負遷移，對力進行合成時，照搬標量運算的方法來應付，而矢量運算使用的平行四邊形定則，對于同學初次學習而言比較抽象，且涉及幾何和三角等數(shù)學學問，感覺有難度。同學在學校所學的二力平衡為標量代數(shù)運算

3、，要想直接過渡到互成角度的力的合成遵循平行四邊形定則的矢量運算，思維階梯跨度較大，在認知水平上是一次質的跨越，很難要求同學一次轉化完成，這些都給本節(jié)課的教學帶來了困難。 三、設計思想 依據(jù)本校實際教學條件和新課程理念，在教學中實施中注意同學自主、合作、探究學習，讓同學樂觀參加、樂于探究、勇于試驗、勤于思索，通過多樣化的教學方式，關心同學學習。由于本節(jié)課比較抽象，但試驗比較直觀，易于得到試驗結論，我預備采納同學自主探究、合作溝通、分組爭論與老師講授相結合的方式進行教學。主要教學環(huán)節(jié)如下表： 環(huán)節(jié) 內(nèi)容 作用 一 情景創(chuàng)設 建立共點力、合力與分力、力的合成的概念，體驗等效替代的思想 二 設問：互成

4、角度的兩個分立如何求合力？ 提出探究活動的問題 三 同學探究活動 通過傳統(tǒng)試驗和DISlab數(shù)字試驗共同完成 通過探究，得出平行四邊形法則 四 實例分析，強化概念 初步應用平行四邊形，加深理解 四、教學目標 學問與技能 1 SHAPE * MERGEFORMAT 理解合力、分力、力的合成。 2理解合力與分力的關系是作用效果上的等效替代。 3把握平行四邊形定則的含義和使用方法，會用它求兩個分力的合力。 過程與方法 SHAPE * MERGEFORMAT 1通過合力與分力概念的建立過程，體會物理學中常用的討論方法等效替代法。 2通過探究求互成角度的兩個力合力方法的過程，體會規(guī)律和試驗相結合的科學方

5、法。 情感態(tài)度與價值觀 1感受科學討論的樂趣和.價值。 2體會科學討論中合作、溝通的重要性和必要性。 教學重點： 1合力與分力的概念及其等效替代關系。 2平行四邊形定則及其簡潔應用。 教學難點： 平行四邊形定則的探究過程及其結論。 五、教學用具 1.試驗器材：木板、白紙、圖釘（若干）、橡皮條、細繩套（兩根）、彈簧秤（兩只）、三角板、鉛筆； 2. 計算機、實物展現(xiàn)臺等多媒體幫助教學設備；DIS-lab設備；CAI課件 六、教學流程圖（略） 七、教學過程 教學環(huán)節(jié) 教學內(nèi)容 設計意圖 引 入 新 課 由曹沖稱象的故事引入 為同學更好地理解等效替代的思想 通過親身體驗感受合力和分立 同學活動：兩個女

6、同學共同提起水桶和一男同學單獨提起水桶。 同學通過觀看，學會對信息的分析加工 學 習 相 關 概 念 結合以上實例，提出下面問題 問題1：兩位女同學兩個力的共同作用與男同學一個力的單獨作用，產(chǎn)生的效果相同嗎？ SHAPE * MERGEFORMAT 在同學回答的基礎上，老師加以分析總結：兩個女生的作用效果與一個男生的作用效果相同，因此，力是可以等效的。很多這樣的實例就表現(xiàn)在我們身邊，略微留心便會發(fā)覺。 同學學會對信息歸納總結。 在上面列舉的實例的基礎上，老師給分力與合力力的合成下定義并板書。 1. 分力和合力：假如一個力的作用效果與另外幾個力的共同作用效果相同，這個力就叫做另外幾個力的合力，而

7、那另外幾個力叫做這個力的分力。 2合力和分力是一種等效替代的關系。求幾個力的合力的過程或方法叫做力的合成 SHAPE * MERGEFORMAT 進一步理解“等效替代”思想，為本節(jié)試驗設計的原理打下基礎。 提出問 SHAPE * MERGEFORMAT 題、猜想與假設 引導同學提出問題：既然合力與分力可以相互替代，那么它們之間存在什么關系呢?數(shù)學學問1+1 2是否可用于已知兩個分力求其合力呢？ 請同學思索并提出自己的猜想。 老師的猜想：合力等于各分力之和？ 大部分同學都認為老師的猜想不對，就此反問那你覺得應當是什么關系？你有什么方法推翻我的想法？你的猜想是什么？怎么 SHAPE * MERGE

8、FORMAT 去驗證你的猜想？ 敢于猜想和假設， 增加探究意識。 實 驗 探 究 讓同學思索應如何設計該探究試驗。 先投影試驗器材：方木板白紙彈簧秤（兩個）橡皮筋細繩 SHAPE * MERGEFORMAT 套（兩個）鉛筆三角板刻度尺圖釘（5個）。來源:Zxxk.Com 明確探究問題： 1. 如何求同始終線上的兩個分力的合力 2. 如何求相互垂直的兩個分力的合力 3. 如何求互成任意角的兩個共點力的合力 學習簡潔的試驗設計。 來源:Zxxk.Com 發(fā)揮老師指導作用。 共同協(xié)作，相互溝通 增加動手操作力量。來源:.ZXXK （一）利用傳統(tǒng)試驗裝置探究力的合成 試驗小組同學相互爭論溝通試驗設計的

9、思路。 老師通過提問和利用儀器在黑板上演示分析，對試驗過程如何體現(xiàn)等效如何記錄合力與分力的作用點大小方向的關鍵步驟進行指導。 第一步：請同學們利用等效原理，設計兩個分力與合力。先將合力分力的三要素記錄下來。 其次步：依據(jù)記錄的信息，請確定分力與合力的作用線。第三步：請選定合適標度，依據(jù)實 SHAPE * MERGEFORMAT 驗記錄的數(shù)據(jù)作出分力與合力的圖示。 同學做試驗時，老師在旁巡查，適時加以指導。同時利用多媒體投影圖，對試驗中應當記錄的數(shù)據(jù)和如何處理這些數(shù)據(jù)進行分步引導。 同學通過試驗探究確定了兩個分力與合力，并且用力的圖示將它們表示出來后，老師在引導同學如何利用試驗得出的數(shù)據(jù)檢驗提出

10、的猜想。 1. 通過提問，老師敏捷地關心同學分析數(shù)據(jù)，先對不是本試驗結論的各種猜想進行檢驗排解。 2. 對符合本試驗結論的猜想的檢驗，老師先建議同學用虛線 SHAPE * MERGEFORMAT 將合力分力的箭頭段連接，然后提問同學從連線中得到什么啟示。（同學回答） 3. 請同學思索如何歸納總結本試驗探究的結論。（同學自由發(fā)言，老師點評） 4. 最終，老師在黑板上規(guī)范作圖。 對試驗進行總結：假如試驗做得非常精確，合力和分力間構成一個幾何圖形平行四邊形。 理 解 和 拓 展 板書： 試驗結論：假如用表示兩個共點力的線段為鄰邊做一個平行四邊形，則這兩個鄰邊之間的對角線就表示合力的大小和方向，這個法

11、則叫做平行四邊形法則。 （二）利用DISlab力的合成分解試驗器 SHAPE * MERGEFORMAT 驗證互成任意角 SHAPE * MERGEFORMAT 度的共點力的合力 提高分析問題力量和觀看力量 學會如何用物理語言進行表達的和概括。 評 估 和 交 流 試驗中，同學探究到的合力和分力之間的關系可能只是一個近似的平行四邊形，甚 SHAPE * MERGEFORMAT 至是一些其他圖形。請同學分析造成的緣由，將自己的想法與其他同學溝通。 請同學展現(xiàn)自己的作品，同時解釋 SHAPE * MERGEFORMAT 試驗中可能消失的試驗誤差，甚至操作上的錯誤。老師加以分析總結，其主要緣由是存在

12、：讀書誤差作圖誤差系統(tǒng)誤差。 增加分析和處理問題的力量，提高試驗技能 鞏 固來源:Z#xx#k.Com 應 用 通過DISlab力的合成分解試驗器，得出“合力的大小與分力的大小間無固定的關系” 爭論： 1.“人多力氣大”這句話對不對？是否全面 2.兩個一起提水桶為什么會不會比一個人更費勁 2.引體向上運動時，雙手怎樣拉單杠才不感到費勁 提高學問應用力量和自學力量 課堂總結 對本節(jié)課內(nèi)容進行小結 學問回顧 課后作業(yè) 1. 寫一份關于本節(jié)課的探究的試驗報告。 2. 課后學案 鞏固學問，培育學習愛好 八、教學設計思想自我剖析 一、落實教學理念，以同學的進展為本 本節(jié)課基于“以學定教”的教學理念，采納

13、了“情景問題探究應用”的模式去組織教學，讓同學在情景中體驗、感悟中建立分力和合力的概念，通過參加探究來查找合力和分力的關系，為同學的認知學習供應了有利條件。 二、創(chuàng)設情境，激發(fā)同學愛好 通過同學的參加活動，發(fā)生與同學預想不同或猜想不到的結果，引起認知沖突，激發(fā)起他們劇烈的求知欲望。在后續(xù)的教學活動中，老師通過問題串的形式，引領同學進行分析探究，通過嚴謹?shù)脑囼炋骄苛炕懻撨^程，通過“圖形”表示物理量之間的關系。并且，在探究過程中，同學通過分工與合作來完成試驗的操作，因此對協(xié)作這種學習方式的體會也是本節(jié)課的目的之一。 三、傳統(tǒng)試驗與數(shù)字化試驗取長補短，相得益彰 傳統(tǒng)試驗通過橡皮筋的形變狀況反映力的作用效果，其便于探究各種特別的力的合成規(guī)律，同時也便于小組成員之間的分工合作，但是由于彈簧測力計的讀數(shù)非整數(shù)，為作力的圖示帶來了麻煩。但是傳統(tǒng)試驗在培育同學試驗的規(guī)范性和試驗技