1、 4. 力的合成一、教学任务分析本节内容是在前面学习力的图示，摩擦力等相关力学知识的基础上，学习力的合成。力的合成是解决力学的基础和工具，力的合成如果没有学好，在后续课的学习中，对牛顿第二定律、物体平衡、动量定理、动能定理的理解和应用都会感到困难。如果力的合成的平行四边形法则掌握不好，后续课程中的有关物理量的合成就会出现困难。本节课运用等效替代的观点、来进行力的合成等内容的教学，因而培养学生建立等效替代的概念是很重要的。二、 学生情况分析在学习本节课前，学生已经有了一些力学部分的知识基础，然而要他们马上就接受力的平行四边形定则还是有困难的。平行四边形定则是矢量合成法则，而学生一直以来都习惯于代
2、数运算，对矢量运算特别不习惯，因此在教学过程中要注意增加学生的感性认识。从思维能力来看，这一节要求学生在实验基础上,抽象出力的合成的本质。得出力的平行四边形定则，对学生抽象思维能力有较高要求，而高一学生的抽象思维能力水平还不是很高，这容易形成学习障碍。三、 设计理念新课标对高中物理教学明确要求，以提高学生的科学素养为核心，把学生活动的过程、方法以及经历活动过程中的体验作为课程标准之一。依据这种教学理念，为了让学生体验科学研究过程，了解科学研究方法，把力的合成规律这种全新的知识，让学生去研究，获得亲身感受，加深对矢量合成法则的理解。所以这节课主要是实验教学，让学生通过自己动脑、动手，猜想、实验研
3、究找出合力与分力之间的关系，体会等效替代的思想和矢量合成的方法平行四边形定则。在学生实验的过程中，倡导他们勇于发表自己的看法，大胆猜想，实验验证，从而锻炼学生的能力。物理是以实验为基础的科学，离开实验，物理就成为无源之水，本节课更体现了物理学的这一特点。平行四边形定则是矢量合成法则，而学生一直以来都习惯于代数运算，对矢量运算特别不习惯，因此在教学过程中要注意增加学生的感性认识。实验是学生接受物理知识最符合认知规律的方法，本节课的教学设计正是基于实验，让学生亲自实践，实验探究，培养学生的实验探究、团结合作、归纳总结等能力，这是实践出真知的要求，也是突破重点和难点的关键；同时，渗透了研究问题的一般
4、方法：提出问题分析问题设计方案进行实验数据处理实验结论应用推广。 四、教学目标以现代教育理念为指导，结合上述教学任务，学生情况分析和设计理念，确定如下教学目标：（一）知识与技能：1理解合力、分力、力的合成、共点力的概念。2理解合力与分力的关系是作用效果上的等效替代。3掌握平行四边形定则的含义和使用方法，会用它求两个分力以及几个分力的合力。4通过平行四边形定则进一步理解合力与分力的大小关系。（二）过程与方法：1通过合力与分力概念的建立过程，体会物理学中常用的研究方法等效替代法。2通过研究求互成角度的两个力合力方法的过程，向学生渗透科学研究的基本过程。（三）情感态度与价值观： 1体会逻辑思维和实验
5、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。 五、教学重难点（一）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。（二）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、教学媒体多媒体与课件，实验器材：方木板、白纸、弹簧秤（两个）、橡皮筋、细绳、三角板、刻度尺、图钉 ；演示力的合成、演示弹簧秤、钩码。七、 教学流程图八教学过程设计：教学事件 1 趣味实验演示，提出问题，激发学生兴趣教学任务及实现途径教师的活动学生的活动设计趣味实验，激发学生寻求答案的好奇心，激发学
6、生求知欲。实验演示1：细线悬挂一重锤，当夹角逐渐增大时，到某位置细线突然断开。为什么会断呢？学完本节课我们就可以解释这个现象。思考产生实验现象的原因，提出问题，为学习内容奠定基础。【教学设计说明】通过演示趣味小实验，为学生创设真实的问题情境，萌发他们探索、发现新知识，求知的欲望。教学事件 2 列举生活中常见的实例，引入基本概念和物理学中的基本思想，等效替代思想教学任务及实现途径教师的活动学生的活动课件出示图1。课件展示生活中常见的事实情景，如右图，创设熟悉的物理情景。 图1学生通过生活中常见情景得出“等效替代”的物理思想。为本节课的教学奠定一定的基础。【教学设计说明】课件展示生活中常见物理情景
7、，引导学生得出”等效替代”的物理学思想，为学习合力和分力奠定基础，后续课程埋下伏笔的同时，也强调及时复习旧知识的重要性。教学事件 3 导入新课引入基本概念教学任务及实现途径教师的活动学生的活动多媒体展示：引入合力和分力的概念，及力的合成的过程引出概念： 由于力F产生的效果与力F1、F2共同作用所产生的效果相同，可以用力F等效代替F1、F2的共同作用。力F就叫做力F1和F2的合力。力F1和F2就叫做力F的分力。等效代替是物理学中常用的方法。求几个力的合力的过程或求合力的方法，叫做力的合成。加深对等效替代的思想的理解，理解分力和合力的概念，及力的合成的过程，从日程生活的实例中体会合力和分力。【教学
8、设计说明】概念的形成比较枯燥，通过成活实例激发学生兴趣，是枯燥的概念形象化具体化，简单化，趣味化，使学生更加深入的理解概念。在实验观察的基础上归纳事物的共性，既帮助学生形成了初步的概念，又能够培养学生的观察、分析、归纳的能力教学事件4 通过简单的演示实验引出力的合成过程，不是简单的数学运算，应该有其他的法则教学任务及实现途径教师的活动学生的活动实验演示得出力的合成不是简单的代数的加减。通过教师实验，也可叫学生参与，锻炼学生的操作技能。实验演示2：F1F2FF图2一个弹簧秤提起重锤的力是500N,两个弹簧秤成角度拉起重锤，两个分力的代数和等于500N吗？如图2.观察实验现象：得出结论，力的合成不
9、是简单的代数加减。【教学设计说明】从生产生活中的实例入手，利用演示小实验创设物理情境，引入将要研究的课题。教学事件 5 设计实验方案教学任务及实现途径教师的活动学生的活动设计实验方案，这对学生的实验能力的培养是非常重要的。介绍力的合成实验的装置，明确操作方法与步骤，在学生的参与下，一起进行实验。强调注意事项，怎样保证力的作用效果相同，怎样在纸上合理直观的描述力的大小和方向。阅读教材62页“实验：探究求合力的方法”，思考以下问题。判断分力F1、F2的作用效果与合力F的作用效果相同的依据是什么？ 为保证两次拉橡皮筋的效果相同，第一次拉时应记录什么？实验过程中应记录哪些数据？力F1、F2和F的大小由
10、测力计读出，它们的方向如何确定？采用什么办法可以在白纸上同时直观的描述出力的大小和方向？为了尽量减小实验的误差，我们应该注意什么？学生开始熟悉实验器材，设计实验，结合学案中的问题，积极参与，认真思考，小组讨论实验的一般步骤。和注意事项。完善补充实验步骤及注意事项。指导学生进行试验引导学生正确操作、规范、细心，严格作图。培养学生提出科学猜想、设计实验、进行实验验证的能力。就学生提出的设计方案、实验步骤、注意事项等展示内容，给出积极性评价，完善补充相关内容。实验步骤1、第一次：用一弹簧测力计拉橡皮筋，使橡皮筋与绳套的结点到达位置O，用铅笔记下O点,并记下力F的大小和方向。2、第二次：用两个弹簧测力
11、计，成一定角度重新拉橡皮筋，使结点再次到达位置O，并记下测力计的示数F1、F2的大小和方向。3、选适当标度，在同一标度下作出F1、F2和F的图示。思考1：观察F、F1、F2的图示，猜测F与F1、F2之间有什么关系？思考2：如何验证F、F1、F2它们之间符合平行四边形关系？注意事项1、弹簧秤在使用前应检查，校正零点，检查量程和最小刻度单位。2、两个弹簧秤的规格性能应相同，互相勾着反方向拉，示数相同可使用。3、细绳套要适当长些，拉力应适当大些，两个分力的夹角要适当大4、在同一次实验中，结点位置应不变5、画力的图示，应选恰当的单位长度；使力的图示画的大些走到学生中间观察、指导学生实验。学生展示：1、
12、设计方案2、实验步骤3、注意事项分小组合作进行实验学生思考、交流、讨论等，老师引导、点拨等引导学生合理、大胆猜想大胆猜想，让同学观观察F、F1、F2的图示，猜测F与F1、F2之间有什么关系.给出结论：大量精确的实验表明，两个力的合成满足平行四边形定则。请同学们用自己的语言文字表述平行四边形定则的内容。提问学生的研究过程和结论，让学生展示实验结果，并就学生回答给出激励性评价学生思考、交流、讨论等，老师引导、点拨等，最后得出结论：将表示、的有向线段的箭头分别与表示3的有向线段的箭头连接起来，这两个连线与表示、的有向线段构成的封闭图形是平行四边形。教师总结板书：互成角度的两个力的合成满足平行四边形定
13、则，即以表示这两个力的有向线段为邻边作出平行四边形，这两个邻边之间所夹的对角线就代表合力的大小和方向。学生通过教师的总结，进一步加深了印象。教师强调一些细节，学生应该注意的地方，这样可以培养学生探索知识的科学性，严谨性。教师提问:在平行四边形中谁是邻边？哪个对角线代表合力？哪些是实线，哪些是虚线？学生画图举例进行回答。【教学设计说明】将演示实验让学生参与，让学生动手操作，既增强了感性认识，激发了学生的参与热情，又为随后的科学研究提供了一个平台。通过操作和观察强化合力与分力的概念，并在此基础上发现、提出新的问题，进行猜想和假设，设计实验并通过实验验证假设，让学生体会科学研究过程，在原来对科学抽象
14、感性认识的基础上进一步加深对理想化方法的理解，在亲身经历研究抽象定律过程中体验科学方法，实现了过程与方法的融合。教学事件6 平行四边形定则应用的教学，强化巩固已学知识教学任务及实现途径教师的活动学生的活动 定性说明合力大小与两个分力大小之间的关系。 教师组织学生思考、讨论后得出：合力不一定比分力大，也不一定比分力小，它们之间满足-F +。教师用几何画板课件或平行四边形定则教具进行解释。 个别学生回答，其他学生评议、补充。讲解例题，对所学知识进行应用，进一步加深感性认识，密切物理知识与日常生活的联系。先讲解课本例题，再补充课外例题，给出例题（课外）：两个共点力间的夹角是90，力的大小分别为90
15、N和120 N，试用作图法和计算法求合力的大小和方向。学生读题，审题，尝试解题。教师引导学生分析解题步骤，进行解题演示：1. 作图法解题，选定一个合适的标度2. 点O为公共点。3. 利用平行四边形定则画图。4. 用刻度尺量出表示合力F的对角线长。5. 利用数学比例关系得出F的大小。6. 用量角器量出合力F与的夹角为53度。7. 教师用计算法解题。学生认真听讲，并在老师引导下进行分析探讨。教师比较作图法与计算法：作图法：1.作力的图示。2.直观、简单，但不准确；以后较少用。3.表示合力方向的角度用量角器测量出。4.合力大小由比例法得出。计算法：1.作力的示意图。2.精确，但对于非特殊三角形计算繁
16、琐；以后经常用。3.表示合力方向的角度用三角函数表达出。4.合力大小用数学运算法得出。课堂练习，进一步加强学生对新知识的记忆。教师让学生独立完成导学案29的课堂检测进行评讲。学生独立完成课堂练习，并认真听老师的评讲。【教学设计说明】应用定性的讨论让学生有更深的感性认识。利用课堂练习强化重点知识，且使教师获得关于重点知识学习效果的反馈信息。教学事件7 课堂小结教学任务及实现途径教师的活动学生的活动在课堂上提问本节课所学知识，巩固学生所学的知识。提出问题：1.分力，合力，共点力的概念是什么，什么是力的合成？2.力的合成满足什么定则，说出它的具体内容？ 学生回忆并回答老师提出的问题。【教学设计说明】
17、及时巩固所学的知识，对于新课的教学是否能取得好的效果是至关重要的。教学事件8 布置课后练习教学任务及实现途径教师的活动学生的活动对于学生课后作业的及时完成，对他们知识的巩固是有帮助的。教师布置本节课的作业: 完成学案的课后检测。学生记下老师布置的作业。【教学设计说明】课后练习的合理布置与学生的及时完成是对新知识的一种有效的巩固。九、板书设计4、 力的合成1、合力：一个力产生的效果跟几个力的共同效果相同，这个力叫做那几个力的合力。2、分力：原来的几个力叫做分力。3、力的合成：求几个力的合力的过程或方法，叫做力的合成4、平行四边形定则：两个力合成时，以表示两个力的线段为邻边作平行四边形，这两个邻边之间的对角线就代表合力的大小和方向，这个法则叫做平行四边形定则5、共点力：几个力如果都作用在物体的同一点上，或者它们的作用线相交于同一点上，这几个力叫做共点力。【教学设计说明】教师的板书对于整节课来说起着至关重要的作用，合理清晰的板书设计，对于新课教学很有好处，这会让学生更好的把握整节课的脉络。
