【教学设计】《力的合成》(人教).docx

《力的合成》

◆ 教材分析

本节课是探究矢量运算的普遍法则──平行四边形定则。这个定则是矢量运算的工具，掌握好这个定则是学好高中物理的基础．本章是高中力学的基础知识，如何从代数运算过渡到矢量运算是本节的难点。同时，平行四边形定则的探究过程，对培养学生科学的探究精神也有很重要的作用。
◆ 教学目标

（1）能够从力的“效果”角度理解合力与分力的概念；
（2）掌握力的平行四边形定则，知道它是合成力的基本定则，学会初步运用平行四边形定则求合力；
（3）会用作图法求解两个共点力的合力；并能意识到其合力随夹角是变化的。
（4）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；
（5）体会等效代替的思想方法，参与实验探究过程，培养学生动手操作能力和协作能力；

◆ 教学重难点
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【教学重点】
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。
【教学难点】
①实验的设计；②平行四边形关系的发现；③从“代数和”思维到“矢量和”思维的跨越。

◆ 课前准备
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学生用器材：按小组：①木板1块；②白纸1张；③图钉5枚；④橡皮条1根；⑤细绳2根（两端做好套）；⑥弹簧秤2个；⑦铅笔1只；⑧三角尺1只，刻度尺1只。
◆ 教学过程

1.新课的引入
　 [教师活动]多媒体展示：生活中常见的几种现象：提水、用细线将灯吊在天花板上。
  [学生活动]让学生举生活中类似的例子。
  [教师活动]引导学生理解合力与分力等效代替的关系，得出合力和分力的概念。并复习提问初中学过的同一直线上求两个力的合力的问题：（两种情形，分力同向和反向时）并引导学生用“等效替代”的思想去理解这两种情形，然后再抛出“两个互成角度的分力与其合力有什么样的关系呢？”“合力是否等于两分力大小之和呢？”。引导学生设计实验用“等效替代”的思想靠测量的方法先去找到两分力与合力，并将它们表示出来，然后再探究它们之间的关系。
2.指导学生实验设计中应注意的一些问题
（1）本实验的实验目的是什么？
（2）实验依据的原理是什么？
（3）力的作用效果有几种？你准备采用哪一种？如何保证它们等效？
3.进行实验
  [学生活动]四个学生为一小组进行分组实验。
  [教师活动]在旁巡查，适时加以指导，实验时要分布引导学生注意以上3个问题。引导学生按书中的建议把合力的箭头和两分力的箭头连接起来，再看看这些图形有什么共同点和不同点。引导学生利用现有的实验结果大胆地提出科学合理的猜想──满足平行四边形定则，再让学生变化角度实验，验证猜测。
4.对实验结果进行分析与评估并归纳得出结论
  [学生活动]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，用实物投影仪展示交流实验中得到的图形，并思考归纳、总结本实验探究的结论。学生探究到的合力与分力之间的关系可能只是一个近似的平行四边形，也可能是一些其他图形。
  [教师活动]总结说明：多数组得到了平行四边形这很好，对于没有得到平行四边形的，也要尊重实验，实事求是。教师要特别说明：即使今天我们所有组都得到了平行四边形规律，就一定能说明分力和合力满足平行四边形定则吗？在科学探究中这样做可吗？（学生能意识到这样做不妥）
  [教师活动]总结说明：因为我们只做了有限的几组实验,就得出结论。这当然不可取！科学探究往往要通过不同情况下的对大量实验数据的分析论证才能得出具有普遍意义的科学规律，有时还需要通过理论证明才能加以推广。而我们这节课只做了有限的实验，其实两分力和合力的关系满足平行四边形定则，早就被科学家证实了，大多数同学得到这个结论，而少数同学未能得到，那是因为实验中出现了问题，可能是实验误差（读数误差、作图误差、系统误差），甚至是操作上的错误。请学生下课后分析造成的原因。事实证明不仅力的合成满足平行四边形定则，所有的矢量合成都满足。让学生返回到前面学习位移时的几个问题，用平行四边形定则重新看待那些问题。
5.共点力与非共点力
  可让学生自学共点力与非共点力的概念，强调平行四边形定则只适用于共点力。
6.最后可以让学生思考
 （1）思考分力一定时，随着夹角的增大合力如何变化？
 （2）思考力的平行四边形的适用条件（共点力概念的提出）
7.课堂小结
◆ 教学反思

略