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1、1人教版高中物理必修 1 第三章相互作用第四节第四节力的合成力的合成【教材分析教材分析】力的合成是人教版物理 （必修 1）第三章第四节的内容。在教材安排上起着“承前启后”的作用。其中，“承前”表现在前面学习了“力、重力、弹力和摩擦力”等概念，对不同性质的力都有了较为深刻的理解，可以对不同的力共同作用的效果进行分析；“启后”表现在力的合成是“矢量运算” ，为后继学习物体（带电粒子）的“受力分析”和 “运动分析”做好知识储备。可见， 力的合成在高中物理学习中的地位和作用至关重要。理解力的合成需要掌握一种方法，那就是等效的方法。本节课从合力和分力概念的提出入手，师生一起通过实验探究和合作讨论，找出合
2、力与分力之间的关系，即“平行四边形定则” 。平行四边形定则在师生共同探究的实验过程中得出，让学生自己发现规律，有利于锻炼学生的学习能力，并通过实际问题的应用分析，加深对平行四边形定则的理解和掌握。【学情分析学情分析】合力与力的合成，在初中物理教学中就已经初步涉及。在学习本节课之前，学生已经学习了力、重力、弹力、摩擦力等力的概念，对“力”有了较为深刻的理解和认识；同时，通过位移、速度和加速度等矢量的学习，对“矢量”也有了初步的认识。这为本节课的学习提供了基本的知识储备。但是高中物理新接触的知识， “矢量运算”并非简单的代数加减，而是满足“平行四边形定则” ，学生难以想象；“矢量运算”涉及的几何和
3、代数等数学方法，对学生一提出较高要求，这些都给本节课的教学带来了困难。【教学目标教学目标】一、知识与技能一、知识与技能1理解合力、分力、力的合成。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，会用它求两个分力的合力。二、过程与方法二、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通过探究求互成角度的两个力合力方法的过程，体会逻辑和实验相结合的科学方法。三、情感态度与价值观三、情感态度与价值观1感受科学研究的乐趣和社会价值。2体会科学研究中合作、交流的重要性和必要性。【教学重点、难点教学重点、难点】2教学重点：教学重点：1
4、合力与分力的概念及其等效替代关系。2平行四边形定则及其简单应用。教学难点：教学难点：平行四边形定则的探究过程及其结论。【教学方法教学方法】启发引导、实验探究、合作交流。【教学用具教学用具】1.实验器材：木板、白纸、图钉（若干）、橡皮条、细绳套（两根）、弹簧秤（两只）、三角板、铅笔；2. 计算机、实物展示台等多媒体辅助教学设备；DIS-lab 设备；CAI 课件【教学流程图教学流程图】【教学过程教学过程】教学环节教学内容设计意图引 入 新 课由曹冲称象的故事引入为学生更好地理解等效 替代的思想引入合力和分力的概念、力的合成讨论等效实例反馈应用评论与交流得出结论实验探究引导学生提出问题分析实验数据
5、学生分组实验教师指导实验讨论与交流实验设计思路总结3利用电脑展示以下等效实例： 1. 电脑展示图片：两个女同学共同提起一桶水和一男同 学单独提起同一桶水。 2. 电脑展示图片：三个杆作用在吊灯上也可以用一个杆 来完成。学生通过观察，学会对 信息的分析加工结合以上实例，提出下面问题 问题 1：两位女同学两个力的共同作用与男同学一个力 的单独作用，产生的效果相同吗？ 问题 2：从作用效果上看，一根杆的拉力与 3 根杆拉力 产生的效果相同吗？ 在学生回答的基础上，教师加以分析总结：力是可以等 效的。许多这样的实例就表现在我们身边，稍微留心便会发 现。学生学会对信息归纳总 结。学 习 相 关 概 念在
6、上面列举的实例的基础上，教师给分力与合力力的 合成下定义并板书。 1. 分力和合力：如果一个力的作用效果与另外几个力的 共同作用效果相同，这个力就叫做另外几个力的合力，而那 另外几个力叫做这个力的分力。 2合力和分力是一种等效替代的关系。求几个力的合力 的过程或方法叫做力的合成进一步理解“等效替代” 思想，为本节实验设计 的原理打下基础。提出问题、猜想与假设引导学生提出问题：既然合力与分力可以相互替代，那 么它们之间存在什么关系呢? 请学生思考并提出自己的猜想。 老师的猜想：合力等于各分力之和？ 大部分同学都认为老师的猜想不对，就此反问那你觉得 应该是什么关系？你有什么方法推翻我的想法？你的猜
7、想是 什么？怎么去验证你的猜想？敢于猜想和假设， 增强探索意识。让学生思考应如何设计该探究实验。 先投影实验器材：方木板白纸弹簧秤（两个）橡 皮筋细绳套（两个）铅笔三角板刻度尺图钉（5 个） 。实 验 探 究请前后四位同学相互讨论交流一下实验设计的思路， 推荐一位同学准备发言。 （讨论大约 3 分钟） 1. 学生发言时，教师灵活引导分析，让学生明确实验目 的，总结出实验设计的总体思路；通过实验确定合力与两个 分力。并且用力的图示将它们表示出来，然后才能寻找它们 之间的关系。 2. 教师通过提问和利用仪器在黑板上演示分析，对实验 过程如何体现等效如何记录合力与分力的作用点大小 方向的关键步骤进行
8、指导。 3. 两个学生为一小组进行分组实验。实验时按设计思路 分步完成。 第一步：请同学们利用 等效原理，设计两个分力与合力。 先将合力分力的三要素记录下来。 （学生操作，大约 10 分学习简单的实验设计。发挥教师指导作用。共同协作，相互交流 增强动手操作能力。4钟） 第二步：根据记录的信息，请确定分力与合力的作用线。 （学生操作，大约 2 分钟） 第三步：请选定合适标度，根据实验记录的数据作出分 力与合力的图示。 （学生操作，大约 5 分钟） 学生做实验时，教师在旁巡查，适时加以指导。同时利 用多媒体投影图 1图 2图 3，对实验中应该记录的数据和 如何处理这些数据进行分步引导。理 解 和
9、拓 展学生通过实验探究确定了两个分力与合力，并且用力的 图示将它们表示出来后，教师在引导学生如何利用实验得出 的数据检验提出的猜想。 1. 通过提问，教师灵活地帮助同学分析数据，先对不是 本实验结论的各种猜想进行检验排除。 2. 对符合本实验结论的猜想的检验，教师先建议学生用 虚线将合力分力的箭头段连接，然后提问学生从连线中得 到什么启示。 （学生回答） 3. 请学生到讲台上展示实验中得到的图形。展示前请学 生留心观察展示的各种图形，并找出这些图形有什么共同点 和不同点。 （学生发言教师帮助分析） 4. 请学生思考如何归纳总结本实验探究的结论。 （学 生自由发言，教师点评） 5. 最后，教师在
10、黑板上规范作图。 对实验进行总结：如果实验做得十分精确，合力和分力 间构成一个几何图形平行四边形。 板书： 实验结论：如果用表示两个共点力的线段为邻边做一个 平行四边形，则这两个邻边之间的对角线就表示合力的大小 和方向，这个法则叫做平行四边形法则。提高分析问题能力和观 察能力学会如何用物理语言进 行表达的和概括。 发挥教师示范的作用。评 估 和 交 流实验中，学生探究到的合力和分力之间的关系可能只是 一个近似的平行四边形，甚至是一些其他图形。请学生分析 造成的原因，将自己的想法与其他同学交流。 请学生展示自己的作品，同时解释实验中可能出现的实 验误差，甚至操作上的错误。教师加以分析总结，其主要原 因是存在：读书误差作图误差系统误差。增强分析和处理问题的 能力，提高实验技能巩 固 应 用1. 课本例题讲解图解法 ，解析法 2. 思考如何进行多个力的合成？多次应用平行四边形定则提高知识应用能力和自 学能力课堂总结对本节课内容进行小结知识回顾5课后作业1. 写一份关于本节课的探究的实验报告。 2. 课后练习 2,3。巩固知识，培养学习兴 趣【教学反思教学反思】
