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共1课时
4 力的合成 高中物理 人教2003课标版 1新设计以现代教育理念为指导，结合上述教学任务，学生情况分析和设计理念，确定如下教学目标： （一）．知识与技能： 1．理解合力、分力、力的合成、共点力的概念。 2．理解合力与分力的关系是作用效果上的等效替代。 3．掌握平行四边形定则的含义和使用方法，会用它求两个分力以及几个分力的合力。 4．通过平行四边形定则进一步理解合力与分力的大小关系。 （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．通过研究求互成角度的两个力合力方法的过程，向学生渗透科学研究的基本过程。 （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巨大作用，并由此体会到科学研究的乐趣。 2．体会科学研究中与他人合作、交流的重要性和必要性。 2学情分析在学习新知识前，教师必须了解学生的原有认知结构，这将有利于学生实现新旧知识的联系。在学习本节课前，学生已经有了一些力学部分的知识基础，然而要他们马上就接受力的平行四边形定则还是有困难的。 从思维能力来看，这一节要求学生在实验基础上,抽象出力的合成的本质。得出力的平行四边形定则，对学生抽象思维能力有较高要求，而高一学生的抽象思维能力水平还不是很高，这容易形成学习障碍。 3重点难点1.合力与分力的关系。 2．得出平行四边形定则的实验过程。 3．平行四边形定则的应用。 4教学过程 4.1 第一学时 教学活动 活动1【讲授】力的合成教学事件 1 创设问题情境，激发探究动机，引导学生发现问题（1-2分钟） 教学任务及实现途径 教师的活动 学生的活动 由于这是本章的第一课，通过介绍一些自然奇观和我国的一些伟大建筑成就，它们都包涵了丰富的力的知识。通过这样来培养学生学习力学知识的兴趣和热爱亲近大自然，热爱祖国的感情。 展示PPT列举自然奇观：贵州的梵净山蘑菇石 列举我国建筑：山西的悬空寺 在教师引导，介绍下，在欣赏这些奇观的同时，进行思考。蘑菇石是如何形成的？悬空寺为何能屹立在崖壁上历经千年而不到？（1-2分钟） 【教学设计说明】通过介绍这些与物理知识密切相关的奇观，为学生创设真实的问题情境，萌发他们探索、发现新知识，求知的欲望。 教学事件 2 复习本节课要用到的相关物理知识，为下面的学习打下坚实的基础。（1-2分钟） 教学任务及实现途径 教师的活动 学生的活动 提问复习相关的物理知识，为新课的学习做好铺垫。 提问： 1.力的三要素是什么？ 2．力的图示怎么画？（如F=2N） 学生通过思考和讨论给出正确的答案。 力的三要素是大小，方向，作用点。 【教学设计说明】引导学生回忆已经学过的知识，为后续课程埋下伏笔的同时，也强调及时复习旧知识的重要性。 教学事件 3 导入新课 激发兴趣（1-2分钟） 教学任务及实现途径 教师的活动 学生的活动 新课的导入对于学生学习积极性的培养是很有帮助的。 有一首歌里说（老师播放音乐）一双筷子容易断，十双筷子断就难。 听完音乐后教师提问：这首歌里说的是集体的力量比个人大。真的是集体的力量一定比个人的力量大吗？可是小红说她可以拉动两个大力士，是真的吗？ 对老师提出的问题表现出浓厚的兴趣和疑问。 【教学设计说明】新课的导入是一节课的开始，对于学生学习兴趣的调动是非常重要的，因而我们不能忽视。 教学事件4 介绍本节课的一些新概念（5-10分钟） 教学任务及实现途径 教师的活动 学生的活动 分析生活中挂在墙上电灯的受力情况的实例，从这一过程中培养学生运用已有知识解决实际问题的能力。 列举挂在墙上的电灯（对节点A进行受力分析），列举两个人提一袋行李的例子（每人各抓住一个角，力的作用点不在同一点上，但所施加的力的反向延长线会交于一点）引导学生思考，回忆相关知识。 在教师引导下，分析教师所列举的实例的特点，学生作出解答。 通过实例的分析得出共点力的概念。 对学生的分析作出评价，并引导学生得出规律，概括出共点力的概念。 观察、分析和归纳实例中拉力Ｆ１、Ｆ２拉力Ｆ3的特点，得出节点A受到这三个力的作用，他们的共同作用点在节点A上，对图三分析所施加的力的反向延长线会交于一点O。（像这样如果几个力同时作用在物体上的同一点或者他们的作用线相交于同一点，我们就把这几个力叫做共点力。） 运用形象的举例对比，通过类比的方法，培养学生概念延伸能力。 教师举例：一桶水可以几个人抬，也可以一个人提，也可在课堂上进行现场演示，让两个学生一起提一桶水，然后教师再自己提同样的一桶水，其效果一样，积极引导学生思考。 学生通过思考并在教师的引导下得出相应的结论---几个共点力共同作用所产生的效果可以用一个力来代替----等效替代法，我们把这个力叫做那几个力的合力。求几个力的合成叫做力的合成。 在以前所学知识的基础上，通过对比提出新问题，培养学生善于思考的能力，同时对他们的知识进一步深化。 教师帮助学生回忆以前的知识：我们从最简单的情况入手，请同学们回忆初中所学知识，说出求同一直线上两个力的合力的方法。 学生先进行回忆、讨论、回答，然后教师进行点拨、举例画图等。 同方向：合力的大小等于两分力大小之和，合力的方向与任意一个分力方向相同 反方向：合力的大小等于两分力大小之差，合力的方向与较大的分力方向相同 在学生解决了同一直线上二力的合成后，引导学生思考，培养他们的发现问题的能力。 教师提出问题：求互成角度的两个分力的合力是否也是两个分力大小的相加或相减呢？请同学们和我一起利用我们的实验器材，进行实验研究。为了能够获知分力与合力的大小，Ｆ１、Ｆ２与Ｆ3都通过力的传感器钩住细绳套施加。 同学们表现出很强的求知欲，准备开始试验。 【教学设计说明】从生产生活中的实例入手，利用演示小实验创设物理情境，引入将要研究的课题。在实验观察的基础上归纳事物的共性，既帮助学生形成了初步的概念，又能够培养学生的观察、分析、归纳的能力 教学事件 5 设计实验方案（15-20分钟） 教学任务及实现途径 教师的活动 学生的活动 通过教师实验，也可叫学生参与，锻炼学生的操作技能。 介绍力的合成实验的装置，明确操作方法与步骤，在学生的参与下，一起进行实验。教师说明力的传感器、力的合成研究系统，多媒体等的作用；并强调一些注意事项，例如力的传感器要紧靠底盘并与底盘表面平行，这样所施加力的方向才会与底盘平行，必须记录弹簧与细绳套的结点到达的位置O，以使当两个力Ｆ１、Ｆ２同时作用和只有Ｆ3单独作用达到相同的效果。 学生开始熟悉实验器材， 设计实验方案，这对学生的实验能力的培养是非常重要的。 大胆猜想；就学生提出的猜想，指导学生设计实验，进行验证研究。 积极参与，认真思考
实验步骤： (1)组装好实验仪器，在底盘上铺上一张白纸． (6)取下白纸贴在黑板上，定好标度，作出Ｆ１、Ｆ２、Ｆ3的图示。以Ｆ１、Ｆ２ 为邻边作平行四边形连接他们的对角线并与Ｆ3的图示进行比较。 1.在满足合力不超过传感器量程及橡皮筋形变不超过弹性限度的条件下，应使拉力尽量大一些，以减小误差． 学生可以自行设计实验方案进行分组实验，也可以在老师和同学的帮助下设计实验方案，学生设计好实验方案后，按照自己的方案进行实验。 通过模拟装置的改进，培养学生提出科学猜想、设计实验、进行实验验证的能力。 提问学生的研究过程和结论，让学生展示实验结果，并就学生回答给出激励性评价 学生思考、交流、讨论等，老师引导、点拨等，最后得出结论：将表示Ｆ１、Ｆ２的有向线段的箭头分别与表示Ｆ3的有向线段的箭头连接起来，这两个连线与表示Ｆ１、Ｆ２的有向线段构成的封闭图形是平行四边形。 教师总结 板书：互成角度的两个力的合成满足平行四边形定则，即以表示这两个力的有向线段为邻边作出平行四边形，这两个邻边之间所夹的对角线就代表合力的大小和方向。 学生通过教师的总结，进一步加深了印象。 教师强调一些细节，学生应该注意的地方，这样可以培养学生探索知识的科学性，严谨性。 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？ 学生画图举例进行回答。 对所学知识拓展，增加学生的知识面。 教师讲解并作图：求三个或三个以上力的合力可以多次用平行四边形定则。 教师画板画说明。 学生认真听讲，表现出很强的求知欲 教师通过提问引导学生思考，培养他们的发散思维能力。 教师提问：平行四边形是两个三角形的组合，那么我们可以得到什么呢？ 通过老师的引导得出三角形定则。 教师总结：求合力的时候，只要把原来两个力的矢量首尾相接，然后再从第一个力的始端向第二个力的末端画一个矢量，这个矢量就可以表示原来两个力的合力。 教师拓展：如果要求的是多个力的合力？按照三角形定则，我们可以把所有力的矢量依次首尾相接从第一个力的始端向最后一个力的末端画一个矢量，这个矢量就是所有这些力的总合力。 【教学设计说明】将演示实验让学生参与，让学生动手操作，既增强了感性认识，激发了学生的参与热情，又为随后的科学研究提供了一个平台。通过操作和观察强化合力与分力的概念，并在此基础上发现、提出新的问题，进行猜想和假设，设计实验并通过实验验证假设，让学生体会科学研究过程，在原来对科学抽象感性认识的基础上进一步加深对理想化方法的理解，在亲身经历研究抽象定律过程中体验科学方法，实现了过程与方法的融合。 教学事件6 平行四边形定则应用的教学，强化巩固已学知识（5-10分钟） 教学任务及实现途径 教师的活动 学生的活动 定性说明合力大小与两个分力大小之间的关系。 教师组织学生思考、讨论后得出：合力不一定比分力大，也不一定比分力小，它们之间满足︱Ｆ１-Ｆ２︱《F《｜Ｆ１ +Ｆ２｜。 教师用几何画板课件或平行四边形定则教具进行解释。 个别学生回答，其他学生评议、补充。 讲解例题，对所学知识进行应用，进一步加深感性认识，密切物理知识与日常生活的联系。 先讲解课本例题，再补充课外例题，给出例题（课外）：两个共点力间的夹角是90º，力的大小分别为90 N和120 N，试用作图法和计算法求合力的大小和方向。 学生读题，审题，尝试解题。 教师引导学生分析解题步骤，进行解题演示： 作图法解题，选定一个合适的标度 学生认真听讲，并在老师引导下进行分析探讨。 教师比较作图法与计算法： 作图法： 1.作力的图示。 2.直观、简单，但不准确；以后较少用。 3.表示合力方向的角度用量角器测量出。 4.合力大小由比例法得出。 计算法： 1.作力的示意图。 2.精确，但对于非特殊三角形计算繁琐；以后经常用。 3.表示合力方向的角度用三角函数表达出。 4.合力大小用数学运算法得出。 课堂练习，进一步加强学生对新知识的记忆。 教师让学生独立完成§5.1力的合成课本84页，第1题，等学生做完后，进行评讲。 学生独立完成课堂练习，并认真听老师的评讲。 【教学设计说明】应用定性的讨论让学生有更深的感性认识。利用课堂练习强化重点知识，且使教师获得关于重点知识学习效果的反馈信息。 教学事件7 巩固新课（2-3分钟） 教学任务及实现途径 教师的活动 学生的活动 在课堂上提问本节课所学知识，巩固学生所学的知识。 提出问题： 1.分力，合力，共点力的概念是什么，什么是力的合成？ 2.力的合成满足什么定则，说出它的具体内容？ 学生回忆并回答老师提出的问题。 【教学设计说明】及时巩固所学的知识，对于新课的教学是否能取得好的效果是至关重要的。 教学事件8 布置课后练习 教学任务及实现途径 教师的活动 学生的活动 对于学生课后作业的及时完成，对他们知识的巩固是有帮助的。 教师布置本节课的作业: §5.1力的合成 课本84页，第3题和第4题。 学生记下老师布置的作业。 【教学设计说明】课后练习的合理布置与学生的及时完成是对新知识的一种有效的巩固。 教学事件9 布置课后探究小实验（1-2分钟） 教学任务及实现途径 教师的活动 学生的活动 为学生课外研究指明方向。 出示并布置课后研究论题： 制作一个平行四边形模型并讨论以下问题？ 合力的大小和方向如何随原来两个力的夹角的改变而改变？ 理解问题，对所列问题进行思考。 【教学设计说明】课后的探究小实验对于学生知识的巩固和学习兴趣的培养都是会起很重要的作用的，同时它对学生创新能力的培养有一定的推动作用符合现代教育的理念，因而我们应该重视学生课后小实验的完成情况。 4 力的合成 课时设计 课堂实录4 力的合成 1第一学时 教学活动 活动1【讲授】力的合成教学事件 1 创设问题情境，激发探究动机，引导学生发现问题（1-2分钟） 教学任务及实现途径 教师的活动 学生的活动 由于这是本章的第一课，通过介绍一些自然奇观和我国的一些伟大建筑成就，它们都包涵了丰富的力的知识。通过这样来培养学生学习力学知识的兴趣和热爱亲近大自然，热爱祖国的感情。 展示PPT列举自然奇观：贵州的梵净山蘑菇石 列举我国建筑：山西的悬空寺 在教师引导，介绍下，在欣赏这些奇观的同时，进行思考。蘑菇石是如何形成的？悬空寺为何能屹立在崖壁上历经千年而不到？（1-2分钟） 【教学设计说明】通过介绍这些与物理知识密切相关的奇观，为学生创设真实的问题情境，萌发他们探索、发现新知识，求知的欲望。 教学事件 2 复习本节课要用到的相关物理知识，为下面的学习打下坚实的基础。（1-2分钟） 教学任务及实现途径 教师的活动 学生的活动 提问复习相关的物理知识，为新课的学习做好铺垫。 提问： 1.力的三要素是什么？ 2．力的图示怎么画？（如F=2N） 学生通过思考和讨论给出正确的答案。 力的三要素是大小，方向，作用点。 【教学设计说明】引导学生回忆已经学过的知识，为后续课程埋下伏笔的同时，也强调及时复习旧知识的重要性。 教学事件 3 导入新课 激发兴趣（1-2分钟） 教学任务及实现途径 教师的活动 学生的活动 新课的导入对于学生学习积极性的培养是很有帮助的。 有一首歌里说（老师播放音乐）一双筷子容易断，十双筷子断就难。 听完音乐后教师提问：这首歌里说的是集体的力量比个人大。真的是集体的力量一定比个人的力量大吗？可是小红说她可以拉动两个大力士，是真的吗？ 对老师提出的问题表现出浓厚的兴趣和疑问。 【教学设计说明】新课的导入是一节课的开始，对于学生学习兴趣的调动是非常重要的，因而我们不能忽视。 教学事件4 介绍本节课的一些新概念（5-10分钟） 教学任务及实现途径 教师的活动 学生的活动 分析生活中挂在墙上电灯的受力情况的实例，从这一过程中培养学生运用已有知识解决实际问题的能力。 列举挂在墙上的电灯（对节点A进行受力分析），列举两个人提一袋行李的例子（每人各抓住一个角，力的作用点不在同一点上，但所施加的力的反向延长线会交于一点）引导学生思考，回忆相关知识。 在教师引导下，分析教师所列举的实例的特点，学生作出解答。 通过实例的分析得出共点力的概念。 对学生的分析作出评价，并引导学生得出规律，概括出共点力的概念。 观察、分析和归纳实例中拉力Ｆ１、Ｆ２拉力Ｆ3的特点，得出节点A受到这三个力的作用，他们的共同作用点在节点A上，对图三分析所施加的力的反向延长线会交于一点O。（像这样如果几个力同时作用在物体上的同一点或者他们的作用线相交于同一点，我们就把这几个力叫做共点力。） 运用形象的举例对比，通过类比的方法，培养学生概念延伸能力。 教师举例：一桶水可以几个人抬，也可以一个人提，也可在课堂上进行现场演示，让两个学生一起提一桶水，然后教师再自己提同样的一桶水，其效果一样，积极引导学生思考。 学生通过思考并在教师的引导下得出相应的结论---几个共点力共同作用所产生的效果可以用一个力来代替----等效替代法，我们把这个力叫做那几个力的合力。求几个力的合成叫做力的合成。 在以前所学知识的基础上，通过对比提出新问题，培养学生善于思考的能力，同时对他们的知识进一步深化。 教师帮助学生回忆以前的知识：我们从最简单的情况入手，请同学们回忆初中所学知识，说出求同一直线上两个力的合力的方法。 学生先进行回忆、讨论、回答，然后教师进行点拨、举例画图等。 同方向：合力的大小等于两分力大小之和，合力的方向与任意一个分力方向相同 反方向：合力的大小等于两分力大小之差，合力的方向与较大的分力方向相同 在学生解决了同一直线上二力的合成后，引导学生思考，培养他们的发现问题的能力。 教师提出问题：求互成角度的两个分力的合力是否也是两个分力大小的相加或相减呢？请同学们和我一起利用我们的实验器材，进行实验研究。为了能够获知分力与合力的大小，Ｆ１、Ｆ２与Ｆ3都通过力的传感器钩住细绳套施加。 同学们表现出很强的求知欲，准备开始试验。 【教学设计说明】从生产生活中的实例入手，利用演示小实验创设物理情境，引入将要研究的课题。在实验观察的基础上归纳事物的共性，既帮助学生形成了初步的概念，又能够培养学生的观察、分析、归纳的能力 教学事件 5 设计实验方案（15-20分钟） 教学任务及实现途径 教师的活动 学生的活动 通过教师实验，也可叫学生参与，锻炼学生的操作技能。 介绍力的合成实验的装置，明确操作方法与步骤，在学生的参与下，一起进行实验。教师说明力的传感器、力的合成研究系统，多媒体等的作用；并强调一些注意事项，例如力的传感器要紧靠底盘并与底盘表面平行，这样所施加力的方向才会与底盘平行，必须记录弹簧与细绳套的结点到达的位置O，以使当两个力Ｆ１、Ｆ２同时作用和只有Ｆ3单独作用达到相同的效果。 学生开始熟悉实验器材， 设计实验方案，这对学生的实验能力的培养是非常重要的。 大胆猜想；就学生提出的猜想，指导学生设计实验，进行验证研究。 积极参与，认真思考
实验步骤： (1)组装好实验仪器，在底盘上铺上一张白纸． (6)取下白纸贴在黑板上，定好标度，作出Ｆ１、Ｆ２、Ｆ3的图示。以Ｆ１、Ｆ２ 为邻边作平行四边形连接他们的对角线并与Ｆ3的图示进行比较。 1.在满足合力不超过传感器量程及橡皮筋形变不超过弹性限度的条件下，应使拉力尽量大一些，以减小误差． 学生可以自行设计实验方案进行分组实验，也可以在老师和同学的帮助下设计实验方案，学生设计好实验方案后，按照自己的方案进行实验。 通过模拟装置的改进，培养学生提出科学猜想、设计实验、进行实验验证的能力。 提问学生的研究过程和结论，让学生展示实验结果，并就学生回答给出激励性评价 学生思考、交流、讨论等，老师引导、点拨等，最后得出结论：将表示Ｆ１、Ｆ２的有向线段的箭头分别与表示Ｆ3的有向线段的箭头连接起来，这两个连线与表示Ｆ１、Ｆ２的有向线段构成的封闭图形是平行四边形。 教师总结 板书：互成角度的两个力的合成满足平行四边形定则，即以表示这两个力的有向线段为邻边作出平行四边形，这两个邻边之间所夹的对角线就代表合力的大小和方向。 学生通过教师的总结，进一步加深了印象。 教师强调一些细节，学生应该注意的地方，这样可以培养学生探索知识的科学性，严谨性。 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？ 学生画图举例进行回答。 对所学知识拓展，增加学生的知识面。 教师讲解并作图：求三个或三个以上力的合力可以多次用平行四边形定则。 教师画板画说明。 学生认真听讲，表现出很强的求知欲 教师通过提问引导学生思考，培养他们的发散思维能力。 教师提问：平行四边形是两个三角形的组合，那么我们可以得到什么呢？ 通过老师的引导得出三角形定则。 教师总结：求合力的时候，只要把原来两个力的矢量首尾相接，然后再从第一个力的始端向第二个力的末端画一个矢量，这个矢量就可以表示原来两个力的合力。 教师拓展：如果要求的是多个力的合力？按照三角形定则，我们可以把所有力的矢量依次首尾相接从第一个力的始端向最后一个力的末端画一个矢量，这个矢量就是所有这些力的总合力。 【教学设计说明】将演示实验让学生参与，让学生动手操作，既增强了感性认识，激发了学生的参与热情，又为随后的科学研究提供了一个平台。通过操作和观察强化合力与分力的概念，并在此基础上发现、提出新的问题，进行猜想和假设，设计实验并通过实验验证假设，让学生体会科学研究过程，在原来对科学抽象感性认识的基础上进一步加深对理想化方法的理解，在亲身经历研究抽象定律过程中体验科学方法，实现了过程与方法的融合。 教学事件6 平行四边形定则应用的教学，强化巩固已学知识（5-10分钟） 教学任务及实现途径 教师的活动 学生的活动 定性说明合力大小与两个分力大小之间的关系。 教师组织学生思考、讨论后得出：合力不一定比分力大，也不一定比分力小，它们之间满足︱Ｆ１-Ｆ２︱《F《｜Ｆ１ +Ｆ２｜。 教师用几何画板课件或平行四边形定则教具进行解释。 个别学生回答，其他学生评议、补充。 讲解例题，对所学知识进行应用，进一步加深感性认识，密切物理知识与日常生活的联系。 先讲解课本例题，再补充课外例题，给出例题（课外）：两个共点力间的夹角是90º，力的大小分别为90 N和120 N，试用作图法和计算法求合力的大小和方向。 学生读题，审题，尝试解题。 教师引导学生分析解题步骤，进行解题演示： 作图法解题，选定一个合适的标度 学生认真听讲，并在老师引导下进行分析探讨。 教师比较作图法与计算法： 作图法： 1.作力的图示。 2.直观、简单，但不准确；以后较少用。 3.表示合力方向的角度用量角器测量出。 4.合力大小由比例法得出。 计算法： 1.作力的示意图。 2.精确，但对于非特殊三角形计算繁琐；以后经常用。 3.表示合力方向的角度用三角函数表达出。 4.合力大小用数学运算法得出。 课堂练习，进一步加强学生对新知识的记忆。 教师让学生独立完成§5.1力的合成课本84页，第1题，等学生做完后，进行评讲。 学生独立完成课堂练习，并认真听老师的评讲。 【教学设计说明】应用定性的讨论让学生有更深的感性认识。利用课堂练习强化重点知识，且使教师获得关于重点知识学习效果的反馈信息。 教学事件7 巩固新课（2-3分钟） 教学任务及实现途径 教师的活动 学生的活动 在课堂上提问本节课所学知识，巩固学生所学的知识。 提出问题： 1.分力，合力，共点力的概念是什么，什么是力的合成？ 2.力的合成满足什么定则，说出它的具体内容？ 学生回忆并回答老师提出的问题。 【教学设计说明】及时巩固所学的知识，对于新课的教学是否能取得好的效果是至关重要的。 教学事件8 布置课后练习 教学任务及实现途径 教师的活动 学生的活动 对于学生课后作业的及时完成，对他们知识的巩固是有帮助的。 教师布置本节课的作业: §5.1力的合成 课本84页，第3题和第4题。 学生记下老师布置的作业。 【教学设计说明】课后练习的合理布置与学生的及时完成是对新知识的一种有效的巩固。 教学事件9 布置课后探究小实验（1-2分钟） 教学任务及实现途径 教师的活动 学生的活动 为学生课外研究指明方向。 出示并布置课后研究论题： 制作一个平行四边形模型并讨论以下问题？ 合力的大小和方向如何随原来两个力的夹角的改变而改变？ 理解问题，对所列问题进行思考。 【教学设计说明】课后的探究小实验对于学生知识的巩固和学习兴趣的培养都是会起很重要的作用的，同时它对学生创新能力的培养有一定的推动作用符合现代教育的理念，因而我们应该重视学生课后小实验的完成情况。 正在加载，请稍后...Tags：合成,优质,教案,内容
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