人教版力的合成一节教学设计人教版力的合成一节教学设计一、教材分析一、教材分析力的合成是人教版物理必修I 第三章第四节的内容。 在学习本节课之前学生已经学习了重力、弹力、摩擦力等力的概念，对力有了一定的感性和理性的认识， 同时在第一章中已经学习了位移、速度、加速度矢量，对矢量有了一定的知识储备。同时力的合成又是高中物理中极为重要的一个知识点，以后学习牛顿定律和动量、冲量等知识时对物体的受力分析是很重要的地方。 同时本节课所学平行四边形定则也是处理矢量的一个通则，因此本节课为以后运动的合成与分解、动量、 冲量、动能定理等内容打下了坚实的基础，具有承上启下的作用。二、学生学情分析二、学生学情分析课堂学生苏北县城一所非县中的四星级高中学生，学生基础普遍比较薄弱，矢量运算是高中学生新接触的概念，如何让学生在以前学习基础之上接受本节课内容是一个难点。在很节课之前学生已经学习了位移、速度、加速度以及力的概念，初步接触了矢量的概念，但对矢量方向性的理解还仅停留在外表上， 不够深刻。本节课应着重让学生通过实验探究来体验矢量运算并非简单算术相加减， 而是遵循一种全新的运算法则： 平行四边形定则。要注意多加强对学生的思维的引导， 通过精心设计的实验让学生体验这种全新的运算。 通过做图法让学生实际练习并初步学会运用平行四边形定则求合力。 另外， 该实验还需要同学间的相互合作才能完成，这也能让学生体验到同学间互相帮助、合作的重要性。三、教学目标教学目标1.知识与能力1掌握合力与分力的概念力的平行四边形定则，知道它是力的合成的基本规律；初步运用力的平行四边形定则求解力的合成2会用作图法求解两个共点力的合力，并能利用平行四边形定则求解多力合成问题。2.过程与方法1能够通过实验探究归纳出互成角度的两个共点力的合成遵循平行四边形定则2培养设计实验、观察实验、探索规律、归纳总结的研究问题的能力。3.情感态度与价值观1体会逻辑思维和实验相结合研究问题的巨大作用，并由此体会到科学研究的乐趣。2体会科学研究中与他人合作、交流的重要性和必要性。四、教学重点四、教学重点1.合力与分力的关系。2得出平行四边形定则的实验过程。3平行四边形定则的应用。五、五、教学难点教学难点如何引导学生自己完成实验，并得出力的合成满足平行四边形定则这一结论。六、六、教学方法教学方法探究式教学，引导学生探索新知识、新内容。七、七、课时安排课时安排1 课时八、八、教学准备教学准备多媒体与课件、力的合成实验仪器 25 套其中包括弹簧秤 2 个，木板 1 块，橡皮筋 1条，细绳套三段，图钉 5 个，白纸 1 张，刻度尺、三角板九、九、教学过程教学过程教学环节新课引入新课教学探究力的合成规律教师活动让学生简述曹冲称象的故事，并思考：用石头代替大象，这表达了一中什么样的思想方法呢？演示实验 1：在黑板上方固定一橡皮筋，橡皮筋的下方系两个细绳套，先让两个共同拉橡皮筋，记下橡皮筋伸长后结点的位置，然后再让一位同学拉橡皮筋使其结点至同样的位置，请思考：这个实验中表达了一中什么样的思想方法呢？提出问题：能否用一个力来等效替代多个力的作用？演示实验 2：用三根细线重复演示实验 1 过程引入合力与分力概念：板书：合力与分力：合力与分力：如果一个力如果一个力 F F 和其它几个力的作用和其它几个力的作用效果相同，则称效果相同，则称 F F 为那几个力的合为那几个力的合力，而那几个力称为力，而那几个力称为 F F 的分力的分力根据分力与合力引出力的合成的概念：力的合成：力的合成：求几个力的合力的过程称求几个力的合力的过程称为力的合成为力的合成提出问题：力的合成满足什么规律多媒体演示从简单入手二力合成：提问：同一直线上力的合成满足什么规律呢？提问：物体受力往往不在同一直线上，此时满足什么样的规律？还是不是简单相加减？探究前的准备：探究过程中应该注意的问题，包括怎么来表达合力与分力的等效学生活动思考以前学习过的物理知识，利用已有的知识储备理解等效替代思想的应用思考并参与实验活动紧跟老师思维，总结可以用一个力等效替代两个力，是一种等效替代的关系体会并理解根据合力与分力的概念理解什么是力的合成在前面内容指引下提出问题，并思考如何解决此问题答复老师提问：同向直接相加，方向为二分力方向反向为二力之差的绝对值，方向和大者相同思考应该满足怎么样的规律体会老师所说问题，并将其与实验探究联系起来，促进实验的顺利进行动手操作，探究所提问题学生可能的方案设计目的引导学生理解等效替代让学生深一步体会合力与分力的定义的前提：作用效果相同给出板书，强调重要性促进学生对力的合成的概念的理解解决简单的二力合成的规律问题，并为下一步探究做铺垫提出探究问题帮助学生理解实验探究过程中的等效思想及探究实验的多媒体演示看看我们为大家提供了哪些器材。器材其中包括弹簧秤 2 个，木板1 块， 橡皮筋 1 条， 细绳套三段，方案 1：图钉 5 个，白纸 1 张，刻度尺、三角板请大家结合第一个问题，初步给出实验设计思路。思考讨论 1 分钟。1.研究对象是谁？如何得到合力 F 与分力F1、 F2？如何保证F与F1、 F2的作用效果是相同的？2.实验过程中需要记录哪些数据？图中 F1、 F2沿着 F 方向的长度之和即为 F 的大小。 学生未必能得出这样的方法，如果有，则可内容讲授设计描述力的大小和方向？复习：力的图分解里面常用的方法。同时，如示画法果事先并不知道合力的方向，那3.实验应该注意哪些问题？么将无法做垂线，因此该思路有1同一次实验橡皮条的结点要拉到局限性。 同一个位置 保证了大小、 方向相同， 方案 2：加深学生对力实现前后两次作用的等效两个分力的合成规律的取多大的夹角？都可以。大致取理解，体验科学60-120。探究过程，学会科学探究方法，2要记录结点的位置培养团结协作用力的图示描述力的大小和方向，要把合力、分力连在同一个四边形的精神在实验过程中记录力的方向学生思中，合力为四边形的一条对角线。考 。结合初中所学的两点确定一条引导学生猜想这是一个怎样的四直线的规律，沿着细绳套点两个点，边形。教师可以有目的的先展示其连线方向就是力的方向。作图标准误差小的学生作品，通3弹簧秤要校零，读数时正视刻度， 过引导得出这应该是一个平行四应使拉力沿着弹簧的轴线方向，橡皮边形，并演示验证到底是不是平条、弹簧秤和细绳套要与纸面平行，行四边形。 也可以让学生以两个同一次实验橡皮条的结点必须拉到分力为邻边做出平行四边形，比同一个位置，选择适当的标度作力的较用平行四边形得到的对角线与图示，所作的图不宜过小和过大。实际合力的误差事实上是存在下面大家就根据我们刚刚所提示的误差的，在这里要表达出科学的通过实验得到这 3 个力，并用图示表实验思想，指出结论的得出不是示出来，然后寻找他们的关系。也就一次两次的实验就能完成的，需是通过怎样的处理可以将 F1和 F2合要经过大量的实验以及事实的检成得到 F。验，最终才能确定结论。 为配合4.分组实验、收集实验数据可以再有目的的展示不标准的学根据设计好的实验方案学生分组实生作品验，老师巡回指导及时发现问题并加以指导解决。培养学生表达能力及总结归要求学生在纸上利用力的图示法同纳的能力时做出合力与分力。观察所得的力的图示，再次猜测 F 与完善学生对力F1、F2之间可能遵循的规律。的合成的平行教师参与学生的猜想和讨论，适当的四边形定则的给出提示：平面几何问题辅助线是一理解与掌握个重要的研究、 分析问题的手段。虚展示探究结果，总结探究过程中线作辅助线 ，提示学生根据所构建遇到的问题及解决方案的几何图形建立合力与分力之间的对力的平行四关系。仔细体会，与自己所得结论比较，边形作进一步扩展补充自己所得结论的不足平行四边形定则以表示这两个力的有向线段为邻边根据自己经验与知识储备，结合本节课内容回答老师问题方向如何记录 。如何准确直观的以适当引导，点出这是后面力的课堂练习课堂小结角线就代表的合力的大小和方向。总结规律：板书：力的平行四边形定则：二力合成时，力的平行四边形定则：二力合成时，以表示这两个力的线段为邻边做平以表示这两个力的线段为邻边做平行四边形，行四边形，则两个邻边所夹对角线即则两个邻边所夹对角线即表示合力的大小和方向表示合力的大小和方向提问：知道了二力合成，如果物体受到多个力的作用该如何处理？对学生的答复做以归纳提问：用两个绳子对桌子上的木棒施体会共点力的特点加两个力，该如何合成？共点力：如果物体受到两个或者多个力的作用，这些力共同作用于同一点或者延长线或者反向延长线交与一点这样的一组力成为共点力。平行四边形定则适用条件：共点力说明：平行四边形定则不仅可以用来求解两个分力的合力，同样适合于位移、速度、加速度等矢量的合成，是矢量运算的基本法则。给出共点力概念：共点力：物体受到多个力作用，如果共点力：物体受到多个力作用，如果这几个力作用于同一点或者虽不在这几个力作用于同一点或者虽不在同一点，但他们的延长线交于一点，同一点，但他们的延长线交于一点，称这些力为共点力，称这些力为共点力，否则就不是共点否则就不是共点力力【例题】力F145N,方向水平向右.力F260N,方向竖直向上 ,用作图法求解合力 F 的大小和方向. 教师要在黑利用本节课所学知识解决练习题板上板演示为学生做好示范解法一、图示法：选择某一标度，利用的长度表示15N的力，作出力的平行四边形， 用刻度尺量出对角线的长度L，L利用F15N0.5即可求出。问：还有其它解法吗？解法二、利用平行四边形法作出力示，然后利用几何知识求解。针对训练 1、两个力互成 30角，大小分别为 90N 和 120N，用作图法求学生完成针对训练加以展示出合力的大小和方向。生完成总结形成知识体系总结本节课的内容：作平行四边形，这两个邻边之间的对引出下一知识点：共点力让学生体会平行四边形的使用条件加深对课堂内容的理解，会对所学知识加以迁移和应用对课堂内容形成知识体系十、板书设计板书设计力的合成一、概念等效替代合力分力二、运算法则共线：同向 F=F1+F2反向 F=| F1-F2|十一、作业十一、作业 1、P64 1、2不共线：平行四边形定则F2FF1