3.4《力的合成》教学设计.doc

3.4力的合成教学设计 课题力的合成一教材分析本节课力的合成是人教版高中物理必修一第三章第四节，在整个高中物理中起到了承上启下的作用。承上：教材上讲位移和路程这节课时的讨论，形象直观，学生已经对总位移和分位移有个粗浅的认识。在学习了重力弹力摩擦力这些矢量的基础上，进一步去学习矢量的计算法则是很合乎情理的。启下：力的合成是解决力学的基础和工具，力的合成不过关，后续课的学习中，对受力分析，多力平衡，牛顿第二定律，动能定理，电磁场的叠加的理解和应用都会造成障碍。如果过了这个坎，则学生对矢量的学习在认识上就有了一次重大飞跃。二学情分析通过初中的学习，学生已经有了力的概念，而且知道力的三要素：大小、方向、作用点。在此基础上引入合力与分力的概念显得并不是很突兀，而在实验探究时使用的弹簧测力计也是初中就已经练习过的，画力的图示对学生来说也不陌生。总之，这节课在教师的适当引导下将会是一节学生容易接受的课。三教学目标分析知识与技能1.理解合力、分力、力的合成的概念.2.理解力的合成本质上是从作用效果相等的角度进行力的等效替代.3.会用实验探究出力的合成的平行四边形定则。过程与方法1.培养学生的实验能力，理解问题的能力，应用几何知识解决物理问题的能力； 2.进行科学态度和科学方法教育，了解研究自然规律的科学方法，培养探求知识的能力； 3.树立等效观点，形成等效思想，这是非常重要的处理问题的思想.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.3.让学生积极参与课堂活动，设疑、解疑、探求规律，使学生始终处于积极探求知识的过程中，达到最佳的学习心理状态.四教学重点难点分析内容如何突破重点难点教学重点探究求合力的方法这是这节课的重点，也是难点，通过教师主导学生主体引导学生来理解求合力的方法，通过抛出问题的方式来引导学生自主完成探究实验。教学难点探究的过程学生在完成探究实验的过程中会遇到一些障碍，有点不知从何入手，教师通过抛出问题的方式引导学生突破这个难点，通过提醒学生注意事项，辅助学生完成这个实验。五教学策略本节课通过跟学生互动提水桶引入一种等效替代的思想，利用这种思想引导学生去思考分力与合力的关系，然后引导学生通过实验证伪和实验探究的方式来定性和定量的研究力的合成的方法，最后由一道课堂练习来激起学生们的创新意识，从而从根上理解合力与分力以及力的合成。六教学过程设计环节教师活动学生活动设计意图导入新课 课前提问：1.什么是力？2.我们研究了这么长时间的力是怎么研究的呢？ 演示实验1：两名女同学提起一桶水，一名男同学一只手提起同一桶水，那么力F的作用效果与F1、F2的共同作用的效果如何？F1F2F等效 替代播放“提前录制好的学生配合拉拉力器”视频1.两名女同学和一名男同学分别让同一个拉力器伸长相同的长度，2.然后继续播放两名女同学和一名男同学分别让不同的拉力器（拉力器中间弹簧数量不一样）伸长相同的长度。提出问题：1.两名女同学的力与男同学的力可不可以称为分力与合力？ 2.两名女同学的力与男同学的力可不可以称为分力与合力？教师总结：既然作用效果完全相同，我们就可以用合力来等效替代分力，这种思想就叫做“等效替代”。通过课前提问引导学生明白力是通过力的作用效果进行研究的有作用效果就一定会有力。在这个实验中两个女同学对水桶的作用效果和一个男同学的作用效果相同，或者说等效。通过视频来思考“如果效果完全相同我们就可以用合力来替代分力？这是一种什么物理思想？ 学生回答：1.可以称为分力与合力。2.不可以称为分力与合力。学生理解“等效替代”的思想。 通过与学生互动提水桶来引入 ，让学生们有一种生活中处处有物理的感觉，从而激起学生们对学习物理和认知新事物的兴趣。 用提问的方式使学生自己去体会“等效替代”培养学生自己分析解决问题的能力。讲授新课 （一） 合力.分力讲解：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，这个力叫那几个力的合力，那几个力叫做这个力的分力 （二） 合力与分力的关系探究一：同一直线上的两个力的合力问题1：同一直线上两力同向与反向两种情况下的合力大小和方向？两个力方向相同和相反，即夹角分别是0和180时两力的合力是多少？ 探究二：不在同一直线上的两个力的合力问题2：不在同一直线上两个力的合成是否也能直接相加减。（老师猜想可以）演示实验2：分别用两个弹簧测力计和一个弹簧测力计与学生配合提起小水杯，实验探究出不在同一直线上两个力的合成不能直接相加减。问题3：那么不在同一直线上两个力的合成遵循什么样的规律呢?教师主导学生主体实验探究：老师引导学生将提起水杯的弹簧测力计挂在黑板的挂钩上，（黑板上提前粘了两个挂钩）老师引导学生在黑板上画力的方向作用点然后读出分力的大小，选择一个合适的标度，让学生在黑板上画分力与合力的图示，老师负责将箭头端用虚线连接起来，引导学生回答像什么形状，并告诉学生因为实验有误差平行四边形不太规则，如果没有误差就是一个非常规则的平行四边形，为了证明力的合成确实遵循平行四边形定则我们换个角度再做一次实验，（按教材要求做ppt演示）为什么两次要拉到同一点O呢？生：为了保证效果相同。为什么要作力的图示而不是力的示意图？生：因为我们要研究合力与分力的大小关系，所以必须用图示法。为了尽量减小实验中的误差，我们应该注意些什么？生：读数要尽可能准确，尽量取较大的值，同时每次拉的时候方向必须准确，每次都要达到同一点O实验中若选取弹簧秤来测力，如何选取弹簧秤，也就是说如何判断两个弹簧秤读数是否准确？（讨论并表述）生：选用相同的弹簧秤，量程合适，可互拉一下看读数是否相同。实验的结论是什么？我们发现三个力的图示恰好是一个平行四边形的两条邻边和一条对角线。学生思考与理解：合力与分力的作用效果相同。一起回答：方向相同时，；方向相反时，（大减小） 学生猜想：学生根据生活经验积极思考，积极回答老师问题。学生上讲台在老师的引导下探究力合成遵循的规律。总结：两个分力之和不等于合力。学生在黑板上画出力的方向，读出力的大小，找到力的作用点，选择合适的标度，在老师指导下画力的图示，将合力与分力的箭头端用虚线连接就得到力的合成遵循平行四边形定则。改变两个分力的夹角再做一次实验，在老师的引导下一起回答老师的问题，最后发现力的合成确实遵循平行四边形定则。学生总结实验结论：力的合成确实遵循平行四边行定则。学生大声朗读实验结论：两个力合成时，以表示这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。 让学生在理解“等效替代”的基础上自己来意识到合力与分力也是“等效替代”的关系，理解解决物理问题的一般方法：由简单到复杂，由特殊到一般。 学生根据经验猜想，突出感性认识是理性认识的基础。学生参与猜想活动，目的是培养学生根据事实，提出合理猜想的能力。培养学生设计实验能力和数据处理能力。 体验科学探究过程，学会科学探究方法，培养独立思考的能力，培养学生表达能力和归纳总结的能力。 完善学生对平行四边形定则的理解与掌握。 从老师配合学生在黑板上进行实验到ppt展示引导学生实验，从而让学生感受到规律的可靠性和一般性。讲授新课随堂练习课堂小结布置作业平行四边形的应用（作图法ppt展示：）【例题1】运用平行四边形定则求互成角度的两个力的合力。力F13N，方向水平向右。力F24N，方向竖直向上，用作图法求解合力F的大小和方向。解：选择某一标度，利用2cm的长度表示1N的力，作出力的平行四边形，用刻度尺量出对角线的长度L，即可求出，角度用量角器量出（直观但是误差较大）。另一种方法计算法通过解直角三角形。（这种方法准确）。（三） 合力与分力及分力间夹角的关系：在两个分力F1、F2大小不变的情况下，两个分力的夹角变大，合力如何变化？为了解决这个问题我们做一道练习题练习：有两个力大小都是10N，当它们的夹角分别是090 120 180时 ，这两个力的合力的值是多少？紧接着播放一个flash演示夹角增大合力减小 总结：0时，即F1、F2共线同方向： F合F1F2 合力方向与两个力的方向相同180时，即F1、F2共线反方向： F合F1F2 合力方向与分力F1、F2中较大的方向相同。夹角越大，合力就越小： F合随F1和F2的夹角增大而减小合力的取值范围： F1F2 F合 F1F2 F合可能大于、等于、小于 F1、F2（四） 两个以上力合成的方法：先求两个力的合力，再求出这个合力与第三个力的合力，最后得到合力。练习.在研究两个共点力合成的实验中得到如图所示的合力F与两个分力的夹角的关系图，问：（1）两个分力的大小各是多少?（2）合力的变化范围是多少?1、 一种物理思想： 等效替代2、 一个定则：平行四边形定则3、 两种方法作图法：直观明了、误差较大计算法：准确强调所有矢量合成都遵循平行四边形定则。作业：教材后习题1、2、3、4课后活动：让学生课下找单杠做引体向上，随着手臂夹角增大是越来越容易还是越来越困难，为什么？利用力的图示法完成ppt上的例题。学生独立思考，发散思维。积极思考解决问题，并上黑板给大家讲授。 引导学生总结，学生积极发言，互相补充。 学生积极思考并回答问题。 学生积极思考解决问题。 学生在老师引导下自己进行总结。学生齐声回答之前学过的矢量有。(位移速度加速度）学生直接就会回答夹角越大越困难。利用课堂获得的规律解决实际问题，让学生感知到探索的结果。教师一步步引导学生去思考 教师通过抛出问题对学生起到引导的用，从而突破这个难点。利用课堂获得的规律，解决实际问题。利用课堂获得的规律，解决实际问题，让学生感受到成功的喜悦并能使学生对物理这个学科产生浓厚的兴趣。七板书设计 3.4 力的合成一.合力与分力：当一个物体受到几个力的共同作用时我们可以求出这样一个力，这个力跟那几个力作用效果相同，这个力就叫做那几个力的合力，原来的那几个力叫做分力。 二力的合成：求几个力的合力的过程。三实验探究：八流程图实验探究合力力的合成平行四边形定则分力等效替代 不论何时，都要尽可能让思考与反省预见到突发的激情，这于审慎者可轻而易举做到。心烦意乱之时，首先要做的就是意识到这一点。先控制住自己的情绪，下决心不再使之加剧。有了这种高明的防范，就能很快终止怒气。要懂得制怒之法，且止息于当止之时：奔跑时停下来最难；狂怒时保持头脑清醒也一样难。过分激动，不论程度高低，都会影响理智。一旦对发怒有了这种警醒，就不会使你因怒气而失控，也不会使你损害良好的辨别力。谨慎地驾驭情绪，就能很好地控制它。你将是马背上第一个理智的人。智者最没有耐性，因为学识减少了他们的耐心。知识渊博的人很难被取悦。俄庀泰特斯告诉我们，生活最重要的准则在于懂得如何忍受一切。他认为这是智慧的一半真谛。容忍愚蠢需要极大的耐心。有时最令我们痛苦的人正是我们最依赖的人，这帮助我们战胜自我。耐心能带来无可估量的内心平静；而内心平静是世间的福祉。不懂得如何容忍他人的人如果还能忍受他自己的话，就应当独处。