4力的合成优秀教学设计

4　力的合成　 高中物理       人教2003课标版

（一）知识目标

1、知道什么是分力、合力、力的合成、共点力。

2、能通过实验探究求合力的方法—--的平行四边形定则。

3、初步体会等效替代的物理思想。

4、会用力的图示法求合力。

（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，让学生体验科学探究的过程。

（三）情感态度与价值观

1．体会逻辑思维和实验相结合研究问题的方法，由此体验到科学研究的乐趣。

2．体会科学研究中合作、交流的重要性和必要性。

高一学生已经学习了力的三要素、力的图示等物理知识和有关平行四边形和三角形的几何知识，但是他们刚刚接触矢量，对矢量的运算没有任何感性认识，没有任何生活经验可供借鉴，他们习惯于标量的代数运算，即使学习了位移、速度、加速度等矢量，也不涉及到矢量运算，而是通过规定正方向将矢量运算变成了简单的加减问题，没有触及矢量运算。同时有些学生几何知识迁移能力较差，对力的平行四边形定则的应用往往不习惯。意识到学生在这个问题上的困难，通过小组探究方式教学，让学生在探究活动过程中获得切身体验，加深对平行四边形定则的理解。一则，能提高学生科学素养，力的合成对学生来说全新的知识，学生在探究活动过程中的体验真实而深刻，其效果远非那种目标和路线都明摆着的形式化的探究活动可比。二则，学生对矢量运算是完全陌生的，放慢教学过程，让学生在探究过程中感受规律的形成过程，有利于学生更深刻的理解矢量的合成法则。

让学生通过对实验探究的参与，认识互成角度的两个力合成的情况，从而培养学生对物理现象的观察、归纳、总结能力。

教学任务

教师的活动

学生的活动

了解本节课要学习的基本概念、规律。

①分力、合力、力的合成、共点力等基本概念。

②了解本节课要学习的基本规律---平行四边形定则。课本上是怎样通过实验得出结论的。平行四边形定则可以解决哪些问题，大致怎样解决。

1、设计导学题纲，导学题纲分为两部分自主学习和合作探究。自主学习部分包括三部分内容：知识回顾、课前预习、自我检测。

知识回顾部分是本节课涉及的之前学过的知识，比如力的图示、数学平面几何中作平行四边形等基础知识。

   课前预习部分主要是本节课要学习的一些基本概和、规律，学生通过看课本能直接得到的一些粗浅的知识和技能。这一部分主要是引导学生课前预习，上课前做到心中有数，带着目的、疑问听课。

自我检测部分主要是检测学生的预习情况，出的题目一般较为简单，但针对性强易引发学生的思考和对本节课兴趣。

    2、提前批改学生的导学题纲，看一下学生哪些不会，哪些需要重点讲解，课堂设计是否需要调整。

    3、组织学生交流合作。

1、课前预习，做导学题纲。

2、上课交流合作，将简单的知识通过交流解决掉。

【教学设计说明】我们的观点是：学生会的不用讲，学生自己能学会的自己学，学生能相互交流学会的互相交流，我们只点拨重点、难点知识。

1、提前预习的目的是对本节课要学习的知识做到心中有数。

2、交流合作的目的是通过学生的交流把简单的知识解决掉，通过学生的思维碰撞将难点问题突出、激化，有利于激发学生的学习兴趣。

教学任务

教师的活动

学生的活动

1、通过自我检测的第三题引出本节课的重点内容---如何进行力的合成。

2、理解分力、合力、力的合成等概念。

1、回答学生自主学习部分的有关问题。

2、启发学生思考生活中力的等效替代现象。

①学生自由回答生活中力的等效替代现象。

②课件展示几组力的等效替代现象。

比如多条狗拉爬犁和一只马拉爬犁，两根绳吊灯和一根绳吊灯，两个女学生提一桶水和一个大人提同一桶水。

3、分析两个女学生提一桶水和一个大人提一桶水的受力情况，引出分力、合力、力的合成等概念，以及等效替代的思想。

学生自由回答生活中的力的等效替代现象。

【教学设计说明】依据新课标“物理知识来源于生活用于生活”的教学理念，我设计了讨论生活中的等效现象这样一个讨论题，目的就是加深学生对等效替代思想的理解，寻找物理知识在生活中的原始模板，引发学生对这一知识的兴趣。

教学任务

教师的活动

学生的活动

通过导学题纲启发学生思考如下问题：

1、怎样找合力、分力？

2、怎样记录合力、分力？

3、怎样用图示做出合力、分？。

4、猜想合力与分力之间存在什么的关系？

1、给学生展示实验器材。

2、引导学生回答问题：问题见学案

1组展示，其他组同学补充。

【教学设计说明】

1、这一部分实际上是实验步骤，我将步骤设计成了问题形式，希望学生不仅知道怎么做，还知道为什么这么做。

2、学生对于怎样记录力会有不同的观点，这是很正常的。我的处理方法是让学生带着这些疑问去实际操作，在实践中找到最科学的方法。

3、学生对合力与分力的关系也会有不同的猜想，用实验去寻找答案。

教学任务

教师的活动

学生的活动

在实验中探寻合力与分力之间的关系。

指导学生实验。对实验中存在的问题及时解决.

学生分组实验。组内要分工合作，团结协助，高效有序地完成实验

针对学生作出的分力、合力的图示，猜想合力与分力之间的关系。

1、实物投影仪展示学生的实验结果

2、提问学生：

①你的力的方向是怎样记录的？

其他人又是怎样记录的。

强调：两点确定一条直线的方法更科学。

②合力与分力什么关系？合力是否为分力之和？是否为分力之差？

3、针对实验结果启发学生：

①建议学生：将合力图示的箭头端分别与两个分力图示的箭头端相连。

②猜想：合力与分力可能成平行四边形关系。

学生思考、交流、讨论等，在教师的引导下猜想合力和分力的关系。

教学任务

教师的活动

学生的活动

 验证：合力与分力是否满足平行四边形的关系。

实验步骤：

（1）用两个弹簧秤将橡皮筋的结点拉到另一个点 ，记下此时两个力的大小、方向。

（2）做两个分力的图示。

（3）用两个分力做邻边做平行四边形。

（4）做出对角线表示的力的大小。

方法:①量出对角线的长度

②看对角线是标度长度的几倍，则对角线表示的力就是标度表示的力几倍。

（5）用一个弹簧秤将橡皮筋的结点拉到 点，记下该力的大小和方向，并画图示。

（6）观察比较合力与平行四边形的对角线是否一样。

学生实验

【教学设计说明】通过实验验证平行四边形定则是否成立，更具说服力，学生更容易接受。

教学任务

教师的活动

学生的活动

平行四边形定则

1、展示学生的实验结果得出：实验误差允许的范围分力合力满足平行四边形的关系。

2、PPT展示平行四边形定则的内容。

3、PPT展示作图过程.

教师提问:在平行四边形中谁是邻边？哪个对角线代表合力？哪些是实线，哪些是虚线？

5、6、7、8组四个的学生展示实验结果。     学生通过教师的总结，进一步加深对平行四边形定则的认识。

平行四边形定则的应用

PPT展示课本例题，学生用作图法求合力

教师引导学生分析解题步骤，进行解题演示：

选定一个合适的标度
点O为公共点。
利用平行四边形定则作图。
用刻度尺量出表示合力 的对角线长。
利用数学比例关系得出 的大小。
用量角器量出合力 与 的夹角为53度。

1、学生读题，审题，尝试解题。

2、9组展示，5组点评。

PPT展示自我检测的第三题以及答案

学生检查自我检测第三题，纠正错误。

教学任务

教师的活动

学生的活动

1、知道什么是共点力。

2知道力的合成的平行四边形仅适用于共点力。

1、PPT展示两张图片，什么是共点力。

2、强调：力的合成的平行四边形定则仅适用于共点力。

学习共点力

教学任务

教师的活动

学生的活动

回顾本节课的习内容。

1、引导学生总结收获。

2、PPT展示课堂小结。

 学生自己总结收获。

教学任务

教师的活动

学生的活动

布置作业

书面作业：课本64页1、2、3、4题

探究作业：

  1、分力方向不变，大小增大，合力将如何变化 ？（作力的图示）

  2、两个分力的大小不变，方向改变，合力将如何变化？

  3、多个力作用在物体上，你会求合力吗？

学生记下老师布置的作业。

§3.4力的合成

一、

     二、平行四边形定则

【教学设计说明】教师的板书对于整节课来说起着至关重要的作用，合理清晰的板书设计，对于新课教学很有好处，这会让学生更好的把握整节课的脉络。

4　力的合成　

4　力的合成　

教学任务

教师的活动

学生的活动

了解本节课要学习的基本概念、规律。

①分力、合力、力的合成、共点力等基本概念。

②了解本节课要学习的基本规律---平行四边形定则。课本上是怎样通过实验得出结论的。平行四边形定则可以解决哪些问题，大致怎样解决。

1、设计导学题纲，导学题纲分为两部分自主学习和合作探究。自主学习部分包括三部分内容：知识回顾、课前预习、自我检测。

知识回顾部分是本节课涉及的之前学过的知识，比如力的图示、数学平面几何中作平行四边形等基础知识。

   课前预习部分主要是本节课要学习的一些基本概和、规律，学生通过看课本能直接得到的一些粗浅的知识和技能。这一部分主要是引导学生课前预习，上课前做到心中有数，带着目的、疑问听课。

自我检测部分主要是检测学生的预习情况，出的题目一般较为简单，但针对性强易引发学生的思考和对本节课兴趣。

    2、提前批改学生的导学题纲，看一下学生哪些不会，哪些需要重点讲解，课堂设计是否需要调整。

    3、组织学生交流合作。

1、课前预习，做导学题纲。

2、上课交流合作，将简单的知识通过交流解决掉。

【教学设计说明】我们的观点是：学生会的不用讲，学生自己能学会的自己学，学生能相互交流学会的互相交流，我们只点拨重点、难点知识。

1、提前预习的目的是对本节课要学习的知识做到心中有数。

2、交流合作的目的是通过学生的交流把简单的知识解决掉，通过学生的思维碰撞将难点问题突出、激化，有利于激发学生的学习兴趣。

教学任务

教师的活动

学生的活动

1、通过自我检测的第三题引出本节课的重点内容---如何进行力的合成。

2、理解分力、合力、力的合成等概念。

1、回答学生自主学习部分的有关问题。

2、启发学生思考生活中力的等效替代现象。

①学生自由回答生活中力的等效替代现象。

②课件展示几组力的等效替代现象。

比如多条狗拉爬犁和一只马拉爬犁，两根绳吊灯和一根绳吊灯，两个女学生提一桶水和一个大人提同一桶水。

3、分析两个女学生提一桶水和一个大人提一桶水的受力情况，引出分力、合力、力的合成等概念，以及等效替代的思想。

学生自由回答生活中的力的等效替代现象。

【教学设计说明】依据新课标“物理知识来源于生活用于生活”的教学理念，我设计了讨论生活中的等效现象这样一个讨论题，目的就是加深学生对等效替代思想的理解，寻找物理知识在生活中的原始模板，引发学生对这一知识的兴趣。

教学任务

教师的活动

学生的活动

通过导学题纲启发学生思考如下问题：

1、怎样找合力、分力？

2、怎样记录合力、分力？

3、怎样用图示做出合力、分？。

4、猜想合力与分力之间存在什么的关系？

1、给学生展示实验器材。

2、引导学生回答问题：问题见学案

1组展示，其他组同学补充。

【教学设计说明】

1、这一部分实际上是实验步骤，我将步骤设计成了问题形式，希望学生不仅知道怎么做，还知道为什么这么做。

2、学生对于怎样记录力会有不同的观点，这是很正常的。我的处理方法是让学生带着这些疑问去实际操作，在实践中找到最科学的方法。

3、学生对合力与分力的关系也会有不同的猜想，用实验去寻找答案。

教学任务

教师的活动

学生的活动

在实验中探寻合力与分力之间的关系。

指导学生实验。对实验中存在的问题及时解决.

学生分组实验。组内要分工合作，团结协助，高效有序地完成实验

针对学生作出的分力、合力的图示，猜想合力与分力之间的关系。

1、实物投影仪展示学生的实验结果

2、提问学生：

①你的力的方向是怎样记录的？

其他人又是怎样记录的。

强调：两点确定一条直线的方法更科学。

②合力与分力什么关系？合力是否为分力之和？是否为分力之差？

3、针对实验结果启发学生：

①建议学生：将合力图示的箭头端分别与两个分力图示的箭头端相连。

②猜想：合力与分力可能成平行四边形关系。

学生思考、交流、讨论等，在教师的引导下猜想合力和分力的关系。

教学任务

教师的活动

学生的活动

 验证：合力与分力是否满足平行四边形的关系。

实验步骤：

（1）用两个弹簧秤将橡皮筋的结点拉到另一个点 ，记下此时两个力的大小、方向。

（2）做两个分力的图示。

（3）用两个分力做邻边做平行四边形。

（4）做出对角线表示的力的大小。

方法:①量出对角线的长度

②看对角线是标度长度的几倍，则对角线表示的力就是标度表示的力几倍。

（5）用一个弹簧秤将橡皮筋的结点拉到 点，记下该力的大小和方向，并画图示。

（6）观察比较合力与平行四边形的对角线是否一样。

学生实验

【教学设计说明】通过实验验证平行四边形定则是否成立，更具说服力，学生更容易接受。

教学任务

教师的活动

学生的活动

平行四边形定则

1、展示学生的实验结果得出：实验误差允许的范围分力合力满足平行四边形的关系。

2、PPT展示平行四边形定则的内容。

3、PPT展示作图过程.

教师提问:在平行四边形中谁是邻边？哪个对角线代表合力？哪些是实线，哪些是虚线？

5、6、7、8组四个的学生展示实验结果。     学生通过教师的总结，进一步加深对平行四边形定则的认识。

平行四边形定则的应用

PPT展示课本例题，学生用作图法求合力

教师引导学生分析解题步骤，进行解题演示：

选定一个合适的标度
点O为公共点。
利用平行四边形定则作图。
用刻度尺量出表示合力 的对角线长。
利用数学比例关系得出 的大小。
用量角器量出合力 与 的夹角为53度。

1、学生读题，审题，尝试解题。

2、9组展示，5组点评。

PPT展示自我检测的第三题以及答案

学生检查自我检测第三题，纠正错误。

教学任务

教师的活动

学生的活动

1、知道什么是共点力。

2知道力的合成的平行四边形仅适用于共点力。

1、PPT展示两张图片，什么是共点力。

2、强调：力的合成的平行四边形定则仅适用于共点力。

学习共点力

教学任务

教师的活动

学生的活动

回顾本节课的习内容。

1、引导学生总结收获。

2、PPT展示课堂小结。

 学生自己总结收获。

教学任务

教师的活动

学生的活动

布置作业

书面作业：课本64页1、2、3、4题

探究作业：

  1、分力方向不变，大小增大，合力将如何变化 ？（作力的图示）

  2、两个分力的大小不变，方向改变，合力将如何变化？

  3、多个力作用在物体上，你会求合力吗？

学生记下老师布置的作业。

§3.4力的合成

一、

     二、平行四边形定则

【教学设计说明】教师的板书对于整节课来说起着至关重要的作用，合理清晰的板书设计，对于新课教学很有好处，这会让学生更好的把握整节课的脉络。