《力的合成》案例2

《力的合成》教學(xué)案例詳細(xì)教案一、教學(xué)目標(biāo)1.知識(shí)與技能：（1）知道幾個(gè)力的共同作用效果可以用一個(gè)力來(lái)代替，這個(gè)力就是那幾個(gè)力的合力．（2）知道同一直線上方向相同和相反的兩個(gè)力的合成方法．2.過(guò)程與方法：（1）通過(guò)對(duì)探究實(shí)驗(yàn)假設(shè)的驗(yàn)證加深對(duì)物理現(xiàn)象的歸納總結(jié)能力．（2）通過(guò)總結(jié)出同一直線上兩個(gè)力合成的方法，初步認(rèn)識(shí)等效替代的科學(xué)研究方法．（3）體驗(yàn)DIS實(shí)驗(yàn)快速、直觀、準(zhǔn)確給學(xué)習(xí)帶來(lái)的變革。3.情感態(tài)度與價(jià)值觀：通過(guò)合力的一些事例和實(shí)際的實(shí)驗(yàn)操作，體會(huì)到實(shí)事求是、團(tuán)結(jié)合作、交流互助的重要性．二、教學(xué)重點(diǎn)探究認(rèn)識(shí)同一直線上二力合成的情況．三、教學(xué)難點(diǎn)合力在力的作用效果上的等效替代性．四、教學(xué)資源1.學(xué)生實(shí)驗(yàn)器材：彈簧測(cè)力計(jì)、橡皮筋、細(xì)線、圖釘2.演示實(shí)驗(yàn)器材：彈簧測(cè)力計(jì)、釣碼、DIS實(shí)驗(yàn)器材、力傳感器、多媒體課件。五、教學(xué)流程探究實(shí)驗(yàn)創(chuàng)設(shè)情景設(shè)問(wèn)提出等效概念活動(dòng)1演示實(shí)驗(yàn)同方向兩力的合成同一直線上兩力的合成活動(dòng)3DIS演示實(shí)驗(yàn)活動(dòng)4應(yīng)用練習(xí)六、教學(xué)過(guò)程教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)教學(xué)設(shè)計(jì)說(shuō)明（1）播放動(dòng)畫：兩個(gè)小孩滿頭大汗才能推動(dòng)的一輛車一個(gè)力氣大人就能推動(dòng)．師：兩個(gè)小孩施加到車上的兩個(gè)力和一個(gè)力氣大人施加到車上的一個(gè)力產(chǎn)生的作用的效果如何？（2）師：如果一個(gè)力產(chǎn)生的效果跟兩個(gè)力共同作用產(chǎn)生的效果相同這個(gè)力就叫做那兩個(gè)力的合力．（3）師：請(qǐng)大家舉例說(shuō)明對(duì)合力的理解．（4）注意：1.“兩個(gè)力”必須是同時(shí)作用在同一個(gè)物體上的力．2.合力并不是物體受到的又一個(gè)力．3.合力的實(shí)質(zhì)是“等效力”，它可以代替那兩個(gè)力．觀察現(xiàn)象，思考前后作用效果．生：兩小孩施加到車上的兩個(gè)力產(chǎn)生的共同作用效果和一個(gè)大人施加到車上的一個(gè)力產(chǎn)生的作用效果是等效的．生：兩個(gè)女同學(xué)抬的礦泉水桶請(qǐng)?bào)w育委員一個(gè)人拎起來(lái)．創(chuàng)設(shè)情景，理解合力理解合力是針對(duì)同一物體所受的某兩個(gè)力說(shuō)的；理解合力不是指簡(jiǎn)單的總和，而應(yīng)從力的作用效果來(lái)判斷．演示實(shí)驗(yàn)：把一個(gè)50克的鉤碼豎直掛在彈簧測(cè)力計(jì)下，彈簧伸長(zhǎng)一圈；掛上兩個(gè)50克的鉤碼，彈簧伸長(zhǎng)兩圈．師：用一個(gè)多大的鉤碼豎直掛在彈簧測(cè)力計(jì)下，也可彈簧伸長(zhǎng)兩圈？現(xiàn)在彈簧受到鉤碼作用的兩個(gè)向下的力，這兩個(gè)力的合力情況如何呢？即用一個(gè)多大的何方向的力可以來(lái)代替呢？生：掛上一個(gè)100克的鉤碼時(shí)，彈簧也正好伸長(zhǎng)兩圈用設(shè)問(wèn)和演示實(shí)驗(yàn)過(guò)渡到同一直線上同方向兩力的合成（1）展示圖片：一圖中兩小孩分別同向拉車和推車，一圖中兩小孩反向拉車．（2）師：你覺(jué)得這兩種情況下合力情況如何呢？（3）師：同一直線上力的合成有兩種情況：同方向和反方向．這兩種情況下，合力的大小和方向是怎樣的？生：同一直線上力的合成有兩種情況：同方向和反方向．用設(shè)問(wèn)和實(shí)驗(yàn)過(guò)渡到同一直線上兩力的合成學(xué)生探究實(shí)驗(yàn)：同一直線上兩力的合成。設(shè)計(jì)記錄數(shù)據(jù)的表格，按活動(dòng)卡上步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并作好記錄．師：從實(shí)驗(yàn)探究中你能得出什么結(jié)論呢？（提醒要注意合力的大小，也要注意合力的方向。）歸納得出：大?。篎合=F1+F2二力同向方向：與F1、F2同向大?。篎合=|F1-F2|二力反向方向：與較大力同向?qū)W生探究實(shí)驗(yàn)：同一直線上兩力的合成同一直線上二力F1/NF2/NF/N同向反向進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，記錄數(shù)據(jù)．過(guò)程中注意保證力在同一直線上．生：合力的大小同向的相加，方向：與F1、F2同向。反向的相減．合力的方向：與較大力同向?qū)W生探究實(shí)驗(yàn)：同一直線上兩力的合成?？偨Y(jié)歸納：同一直線上二力的合成方法（1）用DIS數(shù)字化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)演示上、下兩個(gè)力傳感器中間吊鉤碼，讓兩位同學(xué)分別對(duì)鉤碼施加豎直大小不等方向相反的兩力（鉤碼仍靜止），動(dòng)態(tài)采集一組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。重復(fù)吊兩個(gè)鉤碼時(shí)實(shí)驗(yàn)。（2）分析實(shí)驗(yàn)采集數(shù)據(jù)你會(huì)有什么發(fā)現(xiàn)？生：（1）F1-F2恒為牛（第一次實(shí)驗(yàn)）（2）F1-F2恒為牛（第二次實(shí)驗(yàn)）體驗(yàn)DIS實(shí)驗(yàn)快速、直觀、準(zhǔn)確（1）小結(jié)：（2）布置作業(yè)生活中合力知識(shí)的運(yùn)用學(xué)生歸納加強(qiáng)對(duì)所學(xué)知識(shí)理解與運(yùn)用教學(xué)學(xué)設(shè)計(jì)說(shuō)明一、教材和學(xué)情分析同一直線上二力合成是物理二期課改新教材第三章運(yùn)動(dòng)和力中的一節(jié)內(nèi)容，本節(jié)通過(guò)合力概念的建立，學(xué)生首次感受到等效替代的科學(xué)方法。等效替代法和控制變量法是初中階段物理教學(xué)中要求掌握的基本科學(xué)研究方法。學(xué)生已有的對(duì)控制變量法學(xué)習(xí)的經(jīng)驗(yàn)及認(rèn)知能力基礎(chǔ)上，初步認(rèn)識(shí)等效替代的科學(xué)研究方法在同一直線上兩個(gè)力合成上的具體運(yùn)用教學(xué)目標(biāo)是可能達(dá)到的。二、教學(xué)目標(biāo)的制定中學(xué)物理課程教學(xué)新授課的側(cè)重點(diǎn)是以所學(xué)的知識(shí)為載體，注重激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)探究意識(shí)，養(yǎng)成自主學(xué)習(xí)的習(xí)慣。知識(shí)與技能的目標(biāo)主要是參照初中物理考綱對(duì)兩力合成上知識(shí)內(nèi)容的要求結(jié)合學(xué)生的認(rèn)知能力提出的。過(guò)程和方法的目標(biāo)還是從合力概念的形成過(guò)程、同一直線上兩力合成的規(guī)律的得出過(guò)程、以及在這一過(guò)程中應(yīng)用的等效替代科學(xué)方法、實(shí)驗(yàn)中DIS采集和處理數(shù)據(jù)的介入提出的具體要求。學(xué)習(xí)新知識(shí)和探究物理規(guī)律過(guò)程時(shí)注重物理實(shí)驗(yàn)中尊重事實(shí)的態(tài)度，體驗(yàn)團(tuán)結(jié)合作，交流互助是情感、態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)具體體現(xiàn)。三、教學(xué)過(guò)程的實(shí)施通過(guò)創(chuàng)設(shè)情境引出力的等效替代問(wèn)題，再以學(xué)生探究實(shí)驗(yàn)和DIS演示實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，分析、歸納、總結(jié)出同一直線上二力的合成方法。四、教學(xué)方法的選用實(shí)驗(yàn)探究，實(shí)踐活動(dòng)，歸納總結(jié)五、突出重點(diǎn)，突破難點(diǎn)：本設(shè)計(jì)要突出的重點(diǎn)是同一直線上二力的合成概念的建立。主要是演示實(shí)驗(yàn)中展示彈簧在兩個(gè)50克鉤碼共同作用下和一個(gè)100克鉤碼的作用下形變程度相同，通過(guò)分析實(shí)驗(yàn)中力的作用效果，從彈簧形變相同這一角度體會(huì)到等效替代的含義。在領(lǐng)會(huì)等效替代的含義時(shí)只通過(guò)物體發(fā)生形變上的等效還比較單一，本節(jié)課還通過(guò)DIS實(shí)驗(yàn)演示同一物體靜止不動(dòng)時(shí)豎直方向所受兩個(gè)力變化時(shí)，合力和分力之間的動(dòng)態(tài)變化關(guān)系來(lái)突破合力在力的作用效果上的等效替代性。六、教學(xué)策略本節(jié)教學(xué)的內(nèi)容包括兩個(gè)方面：一是合力和力的合成概念的建立：二是同一直線上兩力的合成。教學(xué)中注重創(chuàng)設(shè)情景及設(shè)問(wèn)，通過(guò)有目的引導(dǎo)和過(guò)渡引起對(duì)所學(xué)內(nèi)容的關(guān)注，通過(guò)探究實(shí)驗(yàn)得出同一直線上同方向兩力合成規(guī)律的結(jié)論。在探究中獲得相關(guān)的物理知識(shí)的同時(shí)體驗(yàn)團(tuán)結(jié)合作，交流互助的重要。七、教學(xué)反思對(duì)同一直線上二力的合力的大小和方向，學(xué)生很容易接受，但對(duì)探究實(shí)驗(yàn)的步驟卻需要理解，比如探究實(shí)驗(yàn)中為什么要把皮筋都拉到同樣長(zhǎng)度（O點(diǎn)），說(shuō)明還是要強(qiáng)調(diào)理解合力的實(shí)質(zhì)是從力的作用效果來(lái)看的．從課后學(xué)生完成作業(yè)情況看合力并不是物體受到的又一個(gè)力．合力的實(shí)質(zhì)是“等效力”，它可以代替那幾個(gè)力．大多數(shù)同學(xué)對(duì)合力的理解還達(dá)不到一定的深度。理解合力是針對(duì)同一物體所受的某幾個(gè)力說(shuō)的；理解合力不是指簡(jiǎn)單的力總和，而應(yīng)從力的作用效果來(lái)判斷。學(xué)生探究實(shí)驗(yàn)對(duì)合力的理解。八、教學(xué)過(guò)程1．創(chuàng)設(shè)情景，理解合力（1）播放視頻：幾十只螞蟻挪動(dòng)一只昆蟲．展示圖片：幾十人才拖動(dòng)一大木頭，而一只大象就能拖動(dòng)了．（2）提問(wèn)：幾十只螞蟻?zhàn)饔玫牧Φ男Ч绾?？幾十個(gè)人干的活能用一只大象來(lái)代替，說(shuō)明什么呢？2．提出力的等效概念（1）幾十個(gè)力的共同作用效果和大象提供的一個(gè)力的作用效果是等效的．（2）兩個(gè)女同學(xué)抬的礦泉水桶請(qǐng)?bào)w育委員一個(gè)人拎起來(lái)．理解合力是針對(duì)同一物體所受的某幾個(gè)力說(shuō)的；理解合力不是指簡(jiǎn)單的總和，而應(yīng)從力的作用效果來(lái)判斷．2．實(shí)驗(yàn)探究：同一直線上方向相同二力的合成（1）演示實(shí)驗(yàn)：把一個(gè)50克的鉤碼豎直掛在彈簧測(cè)力計(jì)下，彈簧伸長(zhǎng)一圈；掛上兩個(gè)50克的鉤碼，彈簧伸長(zhǎng)兩圈．現(xiàn)在彈簧受到鉤碼作用的兩個(gè)向下的力，這兩個(gè)力的合力情況如何呢？即用一個(gè)多大的何方向的力可以來(lái)代替呢？（嘗試掛上一個(gè)100克的鉤碼時(shí)，彈簧也正好伸長(zhǎng)兩圈）（2）展示圖片：一圖中兩小孩分別同向拉車和推車，一圖中一個(gè)大人推同一輛車．（3）提問(wèn)：你覺(jué)得這兩種情況下合力情況如何呢？（過(guò)渡到同一直線上方向相反兩力的合成）3．學(xué)生探究實(shí)驗(yàn)：同一直線上兩力的合成（1）如圖把皮筋的B端用圖釘固定在鋪有白紙的一水平木板上．（2）用兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)沿同一方向拉皮筋的A端，使A到達(dá)O點(diǎn)（作上記號(hào)），記下此時(shí)拉力F1、F2的大小和方向．（3）在A端分別用兩根細(xì)線和和兩測(cè)力計(jì)相連．沿相反方向拉皮筋A(yù)端，仍使A到達(dá)O點(diǎn)，記下此時(shí)拉力F1′、F2′的大小和方向．（4）用一個(gè)測(cè)力計(jì)拉皮筋A(yù)端，也使A到達(dá)O點(diǎn)，記下此時(shí)的拉力F的大小和方向．（5）請(qǐng)按書上步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并作好記錄．同一直線上二力F1/NF2/NF/N同向反向4．總結(jié)歸納：同一直線上二力的合成方法沿同一直線作用的兩個(gè)同方向的力，其合力方向不變，大小是這兩個(gè)力的大小之和；沿同一直線作用的兩個(gè)反方向的力，其合力