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1、力的合成教学设计一、 教材分析 力的合成是人教版高中物理必修一第三章相互作用中第三节的内容。本节课安排在重力、弹力和摩擦力之后，而在实际生活中，物体不可能只受到一个力的作用，反而是受到多个力的作用，因此，合成这多个力是很有必要的。 本章是高中力学的基础，而本节学习的等效替代思想和平行四边形定则即是本章的重难点，也是本节的重难点。平行四边形定则是矢量运算法则，是矢量概念的核心内容，又是学习物理学的基础；同时，在探究平行四边形定则的过程中对培养学生严谨的科学态度和科学思维方法也有很重要的作用。教材是通过演示实验说明合力与分力的等效代替性质，比较直观，容易接受。而介绍生活中常见的现象（如：拉物体、绳
2、子吊灯等），使学生对“等效代替”思想有更深入的理解。教材中对于“力的平行四边形定则”的得出是通过学生自己动手设计出实验方案，以探究教学法来引导学生去寻找共点力与其合力的关系，最终发现结论。通过分小组探究、互相交流的形式进行教学，学生在探究过程中不仅掌握知识，而且培养能力，领悟科学研究的魅力和精髓之所在。二、 学情分析对力的概念，初中教科书中给出力的作用效果和力的定义，没有给出矢量的概念，对于简单的力的合成，初中教材中也有涉及，就是在同一直线上两个力的合成情况，而对于不在同一平面上两个力的合成，还没有涉及到。平行四边形定则是学生第一次接触，对于初上高中的学生来说，是一个大的飞跃，习惯于代数运算的
3、学生，在接受矢量运算时有一定的困难，根据学生的实际水平和探究任务的难度采用不同的教学模式，根据问题情景式探究任务运用适当的思维方法。教学中要注意规范性，但不必操之过急，本节课的教学选用探究与验证相结合的模式。老师应从学生已有的认知水平出发，注意把握教学的难度与深度。三、 教学设计思想在以往的教学中，课堂教学实施往往过于注重知识传授，学生被动地接受，很难从多方面培养学生的综合素质。为了体现新课标所倡导的“教师为主导，学生为主体”教学理念，以问题为中心，以小组的合作为主要方式，让学生进行简单的实验设计，亲身体验科学实验探究的过程。通过这种探究性的教学，培养学生共同协作、相互交流的良好品质；使学生养
4、成善于观察现象、大胆提出问题、敢于猜想和假设的科学修养；提高学生制定计划、进行简单的实验设计和手脑并用的实践能力；使学生体会实验在科学探究中的重要性，增强学生的探索意识。四、教学目标、知识与技能1、掌握力的平行四边形定则，知道它是力的合成的基本规律。2、初步运用力的平行四边形定则求解共点力的合力；能从力的作用效果理解力的合成、合力与分力的概念。3、会用作图法求解两个共点力的合力；并能判断其合力随夹角的变化情况，掌握合力的变化范围，会用直角三角形知识求合力。、过程与方法1、能够通过实验演示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、培养学生动手操作能力、物理思维能力和科学态度、观察能
5、力、分析能力、协作能力、创新思维能力、表达能力。3、培养学生设计实验、观察实验现象、探索规律、归纳总结的研究问题的方法的能力。、情感、态度与价值观1、培养学生的物理思维能力和科学研究的态度。2、培养学生热爱生活、事实求是的科学态度，激发学生探索与创新的意识。3、培养学生合作、交流、互助的精神。五、教学重点及难点重点：渗透“等效替代”的物理思想，促使力的平行四边形定则的发现与深刻的理解。难点：实验的设计；平行四边形关系的发现；从“代数和”思维到“矢量和”思维的跨越；对合力与分力间的“等效替代”关系的真正理解与灵活运用。六、教学方法 1、自主学习，创设情境，引导启发，让学生体会并接纳等效观点，从而
6、得出合力、分力的概念。2、实践体验，实验探索，归纳总结，从而得出平行四边形定则。七、教学器材学生用器材：按小组：木板1块；白纸1张；图钉5枚；橡皮条1根；细绳2根（两端做好套）；弹簧秤2个；铅笔1只；量角器1只；三角尺2只；八、教学过程设计教师活动学生活动设计说明由1+1一定等于2吗？回答：是或不是创设物理情景，激发学生兴趣生活实例：两个小孩提起一桶水，对水桶施加了几个力？作用效果是什么？一个大人提起相同的一桶水，对水桶施加了几个力？作用效果是什么？可以用大人的力来代替小孩的力吗？引出“等效替代”的思想 两个，F1、F2 ；作用效果是：提起这桶水一个，F；作用效果是：提起这桶水可以，大人与小孩
7、的作用效果相同创设情境，从而引出“等效替代”的思想，是发现力的合成法则的前提，是至关重要的环节。如果讲解不到位，学生对为什么要进行力的合成、为什么可以进行力的合成、怎样进行力的合成等等问题的理解都是模糊的。所以，“等效”思想需反复强调，以使之深入理解。一、合力、分力与共点力的概念如果一个力作用在物体上产生的效果跟几个力共同作用在物体上产生的效果相同，这个力就叫做那几个力的合力，而那几个力就叫做这个力的分力。如果几个力交于一点或延长线交于一点，这几个力叫做共点力通过生活实例分析合力、分力与共点力，从而加深对这三个概念的理解和记忆学习新课为后续学习打好基础共点力是力的合成的前提，只有共点力才能进行
8、合成，二、力的合成求几个力的合力的过程，叫做力的合成1、 为什么合成？2、 怎样合成？两个力在同一直线上两个力不在同一直线上【分组实验】请同学们根据桌面上的实验仪器探究不在一条直线上的两个力的合成。【实验目的】：实验探究求合力的方法 【实验原理】：合力的作用效果与分力共同作用的效果相同。【实验器材】：方木板、白纸、橡皮筋、弹簧测力计（两个）、刻度尺、细绳、图钉请思考以下问题？（1）怎样设计实验才能更容易控制两种情况下力的作用效果相同？（2）试验中应该记录哪些数据？（3）怎样确定分力的大小、方向与合力的大小、方向的关系？（建议用虚线把合理的箭头端分别与分力的箭头端连接，也许能够得到启示。）为了简
9、单、方便、直观地表示几个力的作用效果当F1、F2同向时，合力的大小等于两分力的大小之和，FF1F2，合力的方向跟两个力的方向相同；、当F1、F2反向时，合力的大小等于两分力的大小之差，FF1F2，合力的方向跟两个力中较大的那个力的方向相同。阅读讲学稿上实验目的和实验原理，再根据现有的实验仪器设计实验方案，参照问题提示制定实验步骤。方案一、方案二、方案三了解注意事项AOOFF1F2保证两次橡皮筋的伸长量相同记录O、O、F1、F2、F的大小和方向先画出F1、F2、F的图示，用虚线把合力的箭头端分别与分力的箭头端连接，再以F1和F2的线段为邻边作平行四边形首先要让学生明白为什么要对力进行合成，才能更
10、好地完成怎样合成归纳总结习旧引新学生在初中时就已有知识基础，对于同一直线上两个力的合成，很容易得出实验探究激发学习兴趣让学生敢于参与实验，乐于探索，培养学生应用知识解决问题的能力。培养学生共同协作、相互交流的品质和动手操作能力。通过方案的设计，提高学生研究问题的积极性，并使学生体会科学探究的基本思路和方法，提高学生自主设计、制定方案的能力。通过方案的汇报交流，使学生体会到集体智慧的力量，体会合作学习的乐趣。三、 平行四边形定则用表示两个共点力F1和F2的线段为邻边作平行四边形，那么，合力F的大小和方向就可以用这两个邻边之间的对角线表示出来，这就叫做力的平行四边形定则。两个力在同一直线上合成是否
11、遵循平行四边形定则？是，是平行四边形定则的特例，同向时夹角为0o,反向时夹角为180o。前后呼应加深理解得出平行四边形定则适用于所有矢量的加法四、 合力的范围用作图法计算当两个力分别为F1=3N,F2=4N，夹角分别为0o、30o、60o、90o、120o、150o、180o时合力的大小（分组计算）【讨论】随着夹角的增大，合力如何变化？变化范围是多少？用量角器画出角度，再用作图法求出个角度的合力小组讨论，共同探究，随着夹角的增大，合力变小合力变化范围为：F1F2FF1F2熟悉作图法，利用作图法求合力小组合作，归纳讨论总结分析学习新知理解识记五、多力合成问题规律的拓展应用：怎样求三个力的合力？多个力呢？这依据什么？实例练习平行四边形定则通过多力合成问题的分析，再一次强化力的合成中涉及的“等效替代”思想和平行四边形定则。六、 课堂小结提问本节课学习的内容1、一种思想：等效替代2、一个定则：平行四边形定则3、一个实验：探究平行四边形定则实验4一种方法：作图法培养学生概括能力和语言表达能力七、 作业布置课后习题3、4题课后练习，加深理解通过练习巩固本节所学课后反思
