高中物理人教版第三章相互作用4力的合成 趙翠娥教學(xué)設(shè)計

《力的合成》教學(xué)設(shè)計一、教學(xué)任務(wù)分析《力的合成》是人教版物理必修一第三章第4節(jié)的內(nèi)容。在本節(jié)內(nèi)容前學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了力的概念及力的三要素，掌握了重力、彈力、摩擦力等力的概念，對力有了一定的感性和理性的認(rèn)識，同時在第一章中已經(jīng)學(xué)習(xí)了位移、速度、加速度等矢量，對矢量也有了初步認(rèn)識。力的合成又是高中物理中極為重要的一個知識點，同時本節(jié)課所學(xué)平行四邊形定則也是處理矢量運算的一個通則，因此本節(jié)課具有承上啟下的作用。二、教學(xué)目標(biāo)（一）．知識與技能：1．理解合力、分力、力的合成、共點力的概念。2．理解合力與分力的關(guān)系是作用效果上的等效替代。3．掌握平行四邊形定則的含義和使用方法，會用它求幾個分力的合力。4．通過平行四邊形定則進(jìn)一步理解合力與分力的大小關(guān)系。（二）．過程與方法：1．通過合力與分力概念的建立過程，體會物理學(xué)中常用的研究方法──等效替代法。2．通過研究求互成角度的兩個力合力方法的過程，向?qū)W生滲透科學(xué)探究的基本過程。（三）．情感態(tài)度與價值觀：1．實驗探究培養(yǎng)學(xué)生實事求是、尊重自然規(guī)律的科學(xué)態(tài)度。2．體會科學(xué)探究中與他人合作、交流的重要性和必要性。三、教學(xué)重點和難點：重點：合力與分力實驗探究力的合成的規(guī)律；難點：如何引導(dǎo)學(xué)生自己完成實驗，并得出力的合成滿足平行四邊形定則這一結(jié)論；突破辦法：組織學(xué)生分析討論啟發(fā)引導(dǎo)四、教學(xué)資源1、學(xué)生實驗器材(每兩人一套，共21套):。（1）畫板、橡皮筋、彈簧秤(2個)、三角尺、白紙、繩套、鉛筆、橡皮等（2）自制平行四邊形模型2、演示實驗器材裝著水的水桶、力傳感器游戲引入實驗探究游戲引入實驗探究求合力的方法基本概念課堂小結(jié)平行四邊形定則及應(yīng)用拓展延伸五、教學(xué)流程1、教學(xué)流程圖六、教學(xué)過程教學(xué)環(huán)節(jié)教師活動學(xué)生活動設(shè)計目的新課引入提水的小游戲，問學(xué)生有幾種辦法把水提來？學(xué)生展示方法，教師引導(dǎo)，體會等效替代的思想?yún)⑴c游戲通過提水桶這個簡單的生活實例，讓學(xué)生感知物理與生活的聯(lián)系，提高課堂氣氛，引起學(xué)生的興趣新課教學(xué)（一）合力、分力、力的合成明確：什么是合力？什么是分力？引導(dǎo)學(xué)生回答合力和分力。（展示PPT、板書：合力和分力）啟發(fā)學(xué)生用生活的實例說明。（展示PPT、板書：等效替代）教師根據(jù)學(xué)生所舉實例，點明等效、合力與分力。如果一個物體受到多個力作用，比如剛才的水桶，總能找到一個力能夠等效替代它們，這個力就是合力。這個尋找合力的過程我們稱為力的合成。（展示PPT、板書：力的合成）一、猜想分力與合力之間的定性關(guān)系閱讀P62“思考與討論”猜想：兩個分力F1、F2數(shù)值相加正好等于合力F的數(shù)值嗎？二、實驗探究分力與合力之間遵循的規(guī)律（一）設(shè)計方案，合作交流請同學(xué)們根據(jù)提供的實驗器材，設(shè)計方案。實驗器材：木板，白紙，圖釘，彈簧測力計（兩個），橡皮筋，繩套，鉛筆，橡皮擦，三角板等實驗?zāi)康模禾骄壳蠛狭Φ姆椒ㄔO(shè)計方案的過程中，思考以下幾個問題：（1）怎樣使分力F1、F2的作用效果與合力F的作用效果相同？（2）需要記錄哪幾個實驗數(shù)據(jù)？怎樣可以直觀簡潔地描述力的大小和方向？學(xué)生討論。教師提問。教師總結(jié)：總的說來：先表示出三個力，再來找它們關(guān)系。關(guān)于表示力，把大家剛才說的，梳理一下形成步驟：教師演示：1、固定橡皮筋一端，兩次作用需將結(jié)點拉到同一位置以確保兩次拉橡皮筋效果相同。2、一位同學(xué)兩力互成角度拉橡皮筋，另一位同學(xué)記錄結(jié)點位置、力的大小和方向。大小由彈簧秤讀出，方向通過在線的下方取較遠(yuǎn)的兩點，由兩點畫線來確定力的方向。3、用一個力拉達(dá)同一點，記錄力的大小和方向。4、用同一標(biāo)度，作三力的圖示。教師引導(dǎo)學(xué)生搞好協(xié)作，分組實驗：下面請同座位為一組，搞好協(xié)作，一位同學(xué)操作彈簧秤，另一位同學(xué)記錄數(shù)據(jù)、作圖，先表示出力來，再一同來找其關(guān)系?？茨慕M協(xié)作得最好，做得最快、做得最好！做好得請舉手！（二）分組實驗，合作探究在做實驗的過程中，請同學(xué)們注意以下幾個事項：（1）彈簧稱在使用前應(yīng)校零并明確最小刻度單位（2）測拉力時，彈簧稱、橡皮條、細(xì)繩應(yīng)在與紙面平行的平面內(nèi)（3）測拉力時，拉力應(yīng)適當(dāng)大一些，但不要超出量程；兩個分力夾角應(yīng)稍大些（4）同一次實驗中，橡皮條拉長后的結(jié)點位置應(yīng)是同一位置（5）用相同標(biāo)度在白紙上做出力F1、F2和F的圖示、教師巡視指導(dǎo)。問題：兩分力大小、方向和合力大小、方向之間存在什么樣的關(guān)系？1、啟發(fā)學(xué)生先從數(shù)據(jù)分析，結(jié)論不易找出其定量關(guān)系2、啟發(fā)學(xué)生再從圖形上分析既然有向線段表示力，那我們能否從圖形上找其關(guān)系？教師做好預(yù)設(shè)。教師再啟發(fā)：現(xiàn)在我們的問題轉(zhuǎn)移到求解這三個表示力的線段的方位和大小關(guān)系上來了。這是幾何問題，我們在初中研究線段間關(guān)系的時候，常用什么方法？引導(dǎo)作輔助線，連接分力和合力的箭頭教師利用展臺展示1組，結(jié)論：像平行四邊形教師再利用展臺展示2組。歸納：一組像可能是偶然，我們每一組都像就可能不是偶然的了。教師引導(dǎo)學(xué)生再驗證。（三）合作交流得出結(jié)論總結(jié)：這個實驗不僅我們做，很多人都做了，經(jīng)過無數(shù)次的努力探究、實驗，現(xiàn)代，科學(xué)家利用精密儀器證實兩力合成遵循平行四邊形關(guān)系。我們稱之為平行四邊形定則。（板書：平行四邊形定則）總結(jié)：平行四邊形定則適合所有的矢量運算展示學(xué)生作業(yè)，讓學(xué)生分析實驗誤差，有無其他的先進(jìn)方案，可以借助先進(jìn)的儀器來改進(jìn)實驗想想如何盡量減小實驗誤差認(rèn)真聽講，形成分力與合力的概念學(xué)生舉生活中的實例說明等效可替代。學(xué)生猜想：學(xué)生根據(jù)經(jīng)驗作出初步猜想。交流與討論：如何根據(jù)提供的器材設(shè)計實驗方案？積極參與，認(rèn)真思考，交流討論根據(jù)自己設(shè)計的實驗步驟，完成實驗操作充分合作動手實驗、畫出力的圖示學(xué)生思考學(xué)生作圖匯報交流，分析數(shù)據(jù)，向全體同學(xué)展示本組的實驗結(jié)果，總結(jié)合力與分力的關(guān)系合作交流得出結(jié)論學(xué)生思考引入合力與分力的概念為后面進(jìn)一步研究合力與分力的關(guān)系做鋪墊。學(xué)生根據(jù)經(jīng)驗猜想，突出感性認(rèn)識是理性認(rèn)識的基礎(chǔ)。培養(yǎng)學(xué)生提出科學(xué)猜想、設(shè)計實驗、進(jìn)行實驗驗證的能力。設(shè)計實驗方案，這對學(xué)生的實驗?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)是非常重要的。教師強(qiáng)調(diào)一些細(xì)節(jié)，學(xué)生應(yīng)該注意的地方，這樣可以培養(yǎng)學(xué)生探索知識的科學(xué)性，嚴(yán)謹(jǐn)性。根據(jù)實驗?zāi)康?，兩人分工合作，既培養(yǎng)了學(xué)生的動手能力，又可讓學(xué)生得以充分合作，體現(xiàn)了合作探究的思想。培養(yǎng)學(xué)生歸納總結(jié)的能力，加深對平行四邊形定則的理解。解決本節(jié)課的難點。強(qiáng)調(diào)實驗探究得出的結(jié)論，形成本節(jié)課的重點知識例題講解平行四邊形定則的應(yīng)用：作圖法ppt展示：有兩個互成直角的共點力：F1=30N，沿水平方向；F2=40N，沿豎直方向，請根據(jù)平行四邊形定則，求兩個力的合力。教師指點出現(xiàn)的問題教師總結(jié)，在屏幕上展示規(guī)范的解題過程啟發(fā)學(xué)生有沒有其他的方法讀題、審題，嘗試解題。學(xué)生展示學(xué)生評價學(xué)生思考講解例題，對所學(xué)知識進(jìn)行應(yīng)用，進(jìn)一步加深理性認(rèn)識，鞏固新知。延伸拓展1．思考：（）當(dāng)兩個分力的夾角從00---1800之間變化時，合力的大小如何改變呢？合力什么時候最大？什么時候最??？合力的范圍是什么？2．多個力的合成：請畫出這三個力的合力學(xué)案上的題目，讓學(xué)生完成。引出共點力的概念，展示圖片，理解共點力、非共點力，指出平行四邊形定則的適用條件學(xué)生分組討論交流，借助自制的平行四邊形模型體驗在學(xué)案上完成練習(xí)利用課堂獲得的規(guī)律，解決實際問題，讓學(xué)生感知到探索的成果?；A(chǔ)練習(xí)【基礎(chǔ)練習(xí)】1．關(guān)于兩個共點力的合力，下述正確的是（）A．合力的作用效果與兩個分力的共同作用效果相同B．合力的作用效果與兩個分力中的一個力作用的效果相同C．合力大小一定等于兩個分力的大小的代數(shù)和D．合力和原來的分力同時作用在物體上2．有兩個共點力F1、F2的合力為F，則有（）A．合力F一定大于任何一個分力B．合力F的大小可能等于F1，也可能等于F2C．合力F有可能小于任何一個分力D