资源描述
《力的合成》教学设计
【教学时间】40分钟
【教学对象】高中一年级学生
【选用教材】人民教育出版社 高中物理必修一
一、 教材与学情分析
(一)教材分析
《力的合成》选自人教版高中物理必修一第三章第4节。“等效替换”的方法,是高中阶段常用的方法之一,将会贯穿在以后的学习过程中。力的合成是解决力学的基础和工具,“平行四边形定则” 则始终贯穿在物理知识内容的全过程中,具有基础性和预备性,在后续课程的学习中,对牛顿第二定律、物体平衡、动量定理的理解和应用都会产生重要影响。这节课前接三种常见的力,后启力的分解和力学的一些重要定律的应用,因此这节课在物理学体系中的地位和作用至关重要。
(二)学情分析
从知识上说,学生更习惯于没有方向的物理量之间的代数运算,在初中只接受过求同一直线上二力的合力问题,升入高中后,开始接触矢量的概念。平行四边形定则是学生第一次接触,对于刚升入高中的学生来说,在接受矢量运算时有一定的困难,而一旦过了这一关,则是学生认识上的一次质的飞跃。因此放慢教学过程,营造良好的课堂氛围为学生提供自主探究“力的合成法则”提供保障。让学生在探究过程中获得切身的体验,更有利于学生深刻理解矢量的合成法则,也才真正符合新课程理念物理教学的要求。
二、 教学目标与重难点
(一)教学目标
1、知识与技能
(1)理解合力、分力、力的合成、共点力的概念。
(2)掌握平行四边形定则,会用平行四边形定则求合力。
(3)要求知道合力的大小与分力间夹角的关系。
2、过程与方法
(1)通过学习合力和分力的概念,了解物理学常用的方法——等效替代法。
(2)通过实验方案的设计与实施,初步认识科学探究的意义和基本过程,并进行初步的探究。
3、情感、态度与价值观
(1)培养学生善于交流的合作精神,在交流合作中发展能力,并形成良好的学习习惯和学习方法。
(2)通过力的等效替代,使学生领略跨学科知识结合的奇妙,同时领会科学探究中严谨、务实的精神和态度。
(二)教学重点和难点
1、教学重点
(1)通过实例,理解合力、分力、力的合成的概念及关系。
(2)平行四边形定则及其应用。
2、教学难点
(1)实验探究方案的设计与实施。
(2)平行四边形定则的理解及应用。
三、教法与学法
平行四边形定则是矢量合成的工具,是高中物理的重点和难点,要让学生能接受平行四边形定则就要让学生亲自去体验、去探究、去得出结论,这是突破重难点的重要手段,因此本节课选择以探究实验法为主进行教学,同时辅以启发式教学。
本部分知识,对学生而言要多联系实际,深刻的体会矢量的合成法则的等效性,以实验为载体,主动探究,互相协作,分析讨论,实现由学会到会学的转变。
四、教学准备
实验器材
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支;⑧量角器1把;三角尺1-2把;⑨钩码若干;
五、【教学流程图】
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
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
六【教学过程】
教 学 过 程
知识生成
教师活动
学生活动
合力
分力
合力概念
创设
情境
拉纤、提水引出合力与分力的概念
理解概念找出关键点:
效果相同
合力
大小
方向
猜想
提出
问题
提水:大人用的力与两小孩用的力在大小和方向上有着怎样的关系呢?
学生猜想
等效
替
代法
列举
生活中和教学中遇到的利用等效替代来解决问题的例子
理解等效替代法
力的
合成
排除算术加法思想
提出
问题
提水的例子中:如果大人的力是200N,两个小孩的力数值相加正好也等于200N吗?
思考与讨论
尝试设计实验方案
提出
问题
通过什么方法可以求出几个互成角度力的合力呢?
学生思考讨论交流
尝试设计实验方案
设计
实验
方案
点拨
设疑
若有下列器材:一根橡皮条、两个弹簧测力计、细线木板、钉子等。
怎样设计实验求出几个互成角度力的合力呢?
学生思考讨论交流:
实验的目的是什么?
怎样设计实验方案?
怎样保证合力与分力等效?
力的大小怎样知道? 力的方向怎样确定?
还需要什么器材?
学生
实验
指导
点拨
教师巡视解惑
建议用虚线把合力的箭头端分别与两个分力的箭头端连接。
学生分组 实验探究
记录合力,分力,及分力方向
观察所画的合力与分力图得到启示
改变分力的大小和方向重复实验看结论是否相同
得出
结论
引导
动画
显示
教师引导整理得出平行四边形定则(附动画)
交代所有的矢量均遵从这一定则
学生归纳总结
例题
图解法
共点力F1 =45N方向水平向右,F2=60N方向竖直向上,用两种方法求这两个力的合力F的大小和方向
学生动笔
规范作图
独立完成
然后小组讨论
计算法
知识生成
教师活动
学生活动
力的
合成
合力的
取值范围
设疑
播放
动画
如果两个分力F1、F2,他们的夹角不定,求其合力的范围?(用作图法)动画显示
同学们用作图法得到
学生观察
多个共点力的合力
设疑
播放
怎样求多个共点力的合力
图像演示
思考
讨论
观看
共
点
力
概念
设疑
什么样的力士共点力?
自学
回答
问题
注意事项
设疑
掌握共点力概念时应该注意什么问题?
定则适用条件
设疑
平行四边形定则有没有适用条件?
小结
知识
点滴
提问
补充
学到了什么?
学生分组讨论本节课学到了什么?相互交流
学生自检
题号
题 目
所考察知识点
1
.两个共点力F1、F2的合力为F,下列说法中正确的是( )
A.合力F一定大于任一个分力
B.合力的大小既可等于F1,也可等于F2
C.合力F有可能小于任一个分力
D.合力F的大小随F1、F2间的夹角增大而减小
2
.两个共点力的合力最大为15N,最小为5N,则这两个力的大小分别为 ____N和____ N 。
3
已知有两组力,每组力中三个力的大小分别为:
(1)4N、3N、5N; (2)8N、4N、3N.
求它们的合力大小的取值范围.
作业布置: 1、课后完成教材第64页“问题与练习”第2、3题。2、《三维设计》P55 课堂双基落实
七、教学设计说明
整个教学过程的设计,我坚持“给一个空间,让学生自己拓展;给一段时间,让学生自己去安排;给一个问题,让学生自己去探究;给一个困难,让学生自己去解决;给一个平台,让学生自己去展示”的教学理论;放手让学生自主探索的学习,主动地参与到知识形成的整个思维过程,力求使学生在积极、愉快的课堂氛围中提高自己的认识水平,从而达到预期的教学效果。
八、教学反思
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