高中物理力的合成教案設(shè)計
力的合成作為物理學(xué)學(xué)習(xí)中必不可少的方法之一，在力學(xué)里發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。在掌握力的合成的方法基礎(chǔ)上，可以通過數(shù)學(xué)計算及推導(dǎo)求出合力的大小及方向，從而在實際生活中對其進行更好的應(yīng)用。接下來是小編為大家整理的高中物理力的合成教案設(shè)計，希望大家喜歡!
高中物理力的合成教案設(shè)計一
【課題】力的等效替代
【教學(xué)對象】高一學(xué)生
【授課時間】45分鐘
【教材】廣東教育出版社《物理》必修I
【教學(xué)內(nèi)容分析】
1、本節(jié)課的地位與作用：力的等效和替代是粵版物理必修I第三章第三節(jié)的內(nèi)容。在學(xué)習(xí)本節(jié)課之前學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了彈力、摩擦力等力的概念，對力有了一定的感性和理性的認(rèn)識，同時在第一章中已經(jīng)學(xué)習(xí)了位移矢量，對矢量的知識有了一定的儲備，獲得感性認(rèn)識。
這節(jié)課的內(nèi)容，為下面的力的合成與分解有著密不可分的聯(lián)系，為后續(xù)力的合成與分解打下知識層面的基礎(chǔ)。本節(jié)課所初步總結(jié)出來的平行四邊形定則也是處理矢量的一個通則，因此本節(jié)課為以后動量、沖量、動能定理等內(nèi)容打下了堅實的基礎(chǔ)，具有承上啟下的作用，這節(jié)課的學(xué)習(xí)效果將直接影響后續(xù)課程的學(xué)習(xí)。
2、課程標(biāo)準(zhǔn)對本節(jié)內(nèi)容的要求：通過實驗，理解力的合成與分解。對等效替代的思想在科學(xué)研究中的應(yīng)用有質(zhì)的認(rèn)識。學(xué)習(xí)關(guān)于實驗探究的一般程序和方法，養(yǎng)成良好的思維習(xí)慣，能運用等效思想和所學(xué)的探究方法分析、解決日常生活中的一些問題。
3、教材的內(nèi)容安排：粵教版教材第三章第3節(jié)力的等效和替代這一節(jié)的內(nèi)容，首先是教師講解一些相關(guān)的概念：力的圖示、力的等效、合力、分力、力的合成與分解等概念，教師引導(dǎo)學(xué)生探究：尋找等效力，引導(dǎo)學(xué)生進行試驗設(shè)計，最后引導(dǎo)學(xué)生得出具有普適性的方法：平行四邊形定則的初步得出。
4、對教材的思考：這章的教材編寫整體上看，比較適合學(xué)生的認(rèn)識特點，但是，我覺得第三節(jié)《力的等效與替代》力的等效這部分，我們一直在強調(diào)力的等效，直至后面尋找等效力，從本質(zhì)上來說，就是求幾個分力的合力，故而在這里，應(yīng)該把尋找等效力與力的合成在觀念上應(yīng)該先對等起來，教師應(yīng)該注重提出猜想前的引導(dǎo)工作，引導(dǎo)學(xué)生從幾何層面上來考慮他們之間的關(guān)系，不置使得學(xué)生無從下手。
【學(xué)生學(xué)情分析】
學(xué)生興趣：實驗操作的興趣，對未知世界的強烈好奇心。
學(xué)生的知識基礎(chǔ)：在本節(jié)課之前學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了位移以及力的概念，初步接觸了矢量的概念。
學(xué)生的認(rèn)知特點：對矢量方向性的理解還僅停留在表面上。本節(jié)課應(yīng)著重讓學(xué)生通過實驗探究來體驗矢量運算并非簡單相加減，而是遵循平行四邊形定則。授課對象為高一學(xué)生，對于第一次接觸平行四邊形定則的學(xué)生來說，是一個大的挑戰(zhàn)，也是一個大的飛躍，對于習(xí)慣于代數(shù)運算的學(xué)生來說，矢量運算是相對較困難的，也比較難以接受，如何讓學(xué)生在以前學(xué)習(xí)基礎(chǔ)之上接受本節(jié)課內(nèi)容是一個難點。
【教學(xué)目標(biāo)】
(一)知識與技能
1、理解力的圖示法，區(qū)別力的圖示和力的示意圖.
2、 理解力的合成與分解本質(zhì)上是從作用效果相等的角度進行力的相互替代.
(二)過程與方法
1、理解力的等效替代的科學(xué)方法，并掌握。
2、采用實驗探究的學(xué)習(xí)方式，通過獨立思考與分組討論等過程，培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計實驗、動手操作及觀察實驗現(xiàn)象的能力，以及分析、綜合、歸納的能力。
3、通過課堂實驗的設(shè)計及操作過程，培養(yǎng)學(xué)生利用現(xiàn)有器材設(shè)計實驗的能力及臨時反應(yīng)能力(器材的靈活運用等)
(三)情感、態(tài)度與價值觀
1、通過實驗探究過程，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，發(fā)揮學(xué)生的積極性、主動性和創(chuàng)造性。
2、通過力的合成的研究與規(guī)律的發(fā)現(xiàn)，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，逐步養(yǎng)成用科學(xué)方法與科學(xué)知識理解和解決實際問題的習(xí)慣，提高科學(xué)素養(yǎng)。
3、通過分組實驗，培養(yǎng)學(xué)生合作、交流的能力與團結(jié)協(xié)作的精神。
【教學(xué)重點】
探究合力與分力的關(guān)系、等效替代思想
【教學(xué)難點】
實驗的設(shè)計、平行四邊形定則的總結(jié)與歸納、從“代數(shù)和”思維到“矢量和”思維的跨越。
【教學(xué)策略設(shè)計】
新課程提倡以自主、合作、探究的教學(xué)組織方式來進行課堂教學(xué)，本節(jié)課通過問題的提出，創(chuàng)設(shè)問題情境，繼而教師引導(dǎo)學(xué)生進行探究實驗，在物理知識的學(xué)習(xí)中，堅持以“教師為主導(dǎo)，學(xué)生為主體”的教學(xué)原則。充分發(fā)揮學(xué)生的主體性作用。
本節(jié)課的教學(xué)選用探究與驗證相結(jié)合的模式。老師應(yīng)從學(xué)生已有的認(rèn)知水平出發(fā)，注意把握教學(xué)的難度與深度。
實驗法(學(xué)生分組實驗)
這是本節(jié)課的重中之重，通過學(xué)生分組實驗的實施，充分體現(xiàn)、發(fā)揮課堂中學(xué)生的主體地位，真正做到以學(xué)生為主導(dǎo)，教師以引導(dǎo)的功能。同時，學(xué)生通過分組實驗，真正體會到學(xué)習(xí)的樂趣，體會到交流合作的重要性，在實驗中，使得操作能力，實驗設(shè)計能力得到了應(yīng)有的鍛煉。
談話法
在探究實驗的整個過程，為了使老師起到更好的引導(dǎo)作用，避免學(xué)生走一些沒有必要的彎路，故而采用談話法，提出一系列有嚴(yán)格邏輯順序的問題，引導(dǎo)學(xué)生思考、回答，老師做適當(dāng)?shù)难a充、小結(jié)。確保實驗有效進行。
講授法
由于要完成課堂教學(xué)任務(wù)，全部知識由學(xué)生自己來探究獲得是不切實際的，故而應(yīng)該輔之以講授法，來幫助學(xué)生獲得一些立即認(rèn)識，從而使得課堂教學(xué)更加有序的進行。
學(xué)法指導(dǎo)：
教學(xué)中，通過一些引導(dǎo)性的問題，創(chuàng)設(shè)一些問題情境，引起學(xué)生的思考、引出探究的問題。然后，學(xué)生將以小組合作實驗的形式進行學(xué)習(xí)、與探究的過程。注意引導(dǎo)學(xué)生進行猜想、實驗設(shè)計、實際操作、分析數(shù)據(jù)、歸納結(jié)論，既讓學(xué)生體驗探究的各個環(huán)節(jié)，又讓學(xué)生學(xué)得物理知識。同時，注意知識的運用，學(xué)生要學(xué)會理性分析、思考?？傊?，學(xué)生學(xué)習(xí)的主體地位不能變，教師教學(xué)的主導(dǎo)地位要堅持，教師的引導(dǎo)作用要時時刻刻體現(xiàn)。
教學(xué)媒體設(shè)計：
充分運用多媒體，發(fā)揮多媒體的作用，通過一些圖片、Flash來使學(xué)生獲得學(xué)習(xí)物理知識的感性材料，感性的認(rèn)識。使得課堂顯得非常的有吸引力，提高教學(xué)效率，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
【教學(xué)用具】
多媒體課件、砝碼，細(xì)線，彈簧秤，木板，橡皮筋，繩套兩段，圖釘，白紙
【教學(xué)流程圖】
【教學(xué)過程設(shè)計】
教學(xué)環(huán)節(jié)與教學(xué)內(nèi)容
教師活動
學(xué)生活動
設(shè)計意圖 [創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境，引入課題]
通常物體都會受到多個力的作用，許多情況下這些力的作用可以與某個力作用產(chǎn)生同樣的效果。
圖 車陷泥潭
講解圖片內(nèi)容：一輛車陷進了泥坑，用一輛汽車用繩子牽一下，就可以把它從泥坑中拉出來(如上圖所示)。
教師適時提出問題 播放多媒體課件
提出問題：
如果十幾個人連推帶拉把它從泥坑中拉出來，這時一輛汽車的牽引力的作用效果和十幾個人的作用力作用效果有什么關(guān)系?
觀察、思考
回答問題
用貼近學(xué)生實際的生活中的例子來引出課題，較快集中學(xué)生的注意力，使得新課的引入較為順利
[概念引出]
1、力的圖示：讓學(xué)生用2分鐘時間自學(xué)，
回答問題檢驗自學(xué)情況，以與學(xué)生討論的方式點出力的圖示與力的示意圖的區(qū)別，并試著畫出簡單的力的圖示與示意圖
圖：力的圖示
教師布置任務(wù)，回顧力的三要素的內(nèi)容，進而提出問題：
力的圖示與力的示意圖有什么區(qū)別?
思考、回答問題，跟著老師步伐，畫出簡單的力的圖示，力的示意圖 內(nèi)容較簡單，沒有必要全部講解，采取讓學(xué)生自學(xué)的方式進行，訓(xùn)練學(xué)生的自學(xué)能力。但是，鑒于學(xué)生自覺獲取信息的能力不夠，還是要點出二者的區(qū)別。
[演示實驗] (2分鐘)
通過圖片展示、演示實驗引出力的等效、分力與合力的概念
演示實驗內(nèi)容：準(zhǔn)備好一重物(一桶水)，
A：兩個學(xué)生共同提起
B：一個學(xué)生單獨提起
師生共同討論分析，引出力的等效
再經(jīng)過物理圖景的分析，點出“等效代替”的思想，為后續(xù)的實驗設(shè)計思想買下伏筆。
教師播放多媒體課件
圖片展示
進行演示實驗并幫助學(xué)生分析
引出分力、合力、力的合成與力的分解這幾個概念
觀察
思考
幫助老師進行演示實驗
用貼近學(xué)生實際的生活中的例子來引出課題，學(xué)生通過實際參與演示實驗(學(xué)生可自行進行演示)并通過分析，較快集中學(xué)生的注意力，使得概念的引出較為順利
[創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境]
教師提出問題：兩個力在同一直線上的合成;
SHAPE MERGEFORMAT
圖 課件截圖
進一步提出互成角度的兩個力的合成，進而引入探究實驗教學(xué)環(huán)節(jié)
提出問題：
1、方向相同的共點力的合成?
2、方向相反的共點力的合成?
3、互成一定角度的兩個力的合成?
F與F1、F2之間的關(guān)系 ?
4、兩個互成角度分力的合力的大小是否等于兩個分力
之和、之差呢?
思考問題
回答問題
通過問題的一步步深入，由淺入深，逐步引出探究實驗的內(nèi)容
符合學(xué)生的認(rèn)知習(xí)慣，易與為學(xué)生所接受
[提出猜想：]
教師與學(xué)生進行討論，通過提問，引導(dǎo)學(xué)生進行猜想。圍繞實驗方案的設(shè)計進行：如何設(shè)計方案，探討合力的求法
提出問題：
1、我們能否從幾何關(guān)系上來尋找關(guān)系?
同時，教師展示多媒體，分力合成的過程
2、從幾何上來尋找關(guān)系，即是將合力與分力的末端連接起 來，是一個四邊形，是一個什么樣的四邊形?
引導(dǎo)學(xué)生得出是一個平行四邊形
進而引導(dǎo)學(xué)生正式提出猜想：兩個力的分力與合力末端的連接成一個平行四邊形
高中物理力的合成教案設(shè)計二
一、[教材分析]
“力的合成”是粵教版的物理必修I 第三章 第四節(jié)的內(nèi)容主要包括：分力合力及力的合成的概念;平行四邊形定則及其適用條件。
本章的前三課學(xué)習(xí)了重力、彈力、摩擦力，這節(jié)力的合成與下節(jié)力的分解，起著紐帶的作用，只有學(xué)好了力的合成與分解，很好的進行受力分析，才能更好的學(xué)習(xí)后面的牛頓定律，甚至進而影響到高中物理整個的學(xué)習(xí)過程，可以說力的合成與分解是高中物理知識學(xué)習(xí)的基本功，學(xué)生只有架構(gòu)好了這錯橋梁，才能順利的學(xué)好高中物理
二、[學(xué)生分析]
學(xué)者是高中一年級的學(xué)生，在前面剛剛學(xué)習(xí)了重力、彈力、摩擦力，對事物的受力有了一定得認(rèn)識，比較初中所學(xué)知識有更深刻的理解和認(rèn)識，這節(jié)課對他們來說是進一步研究所必須的。學(xué)者運用實驗的手段自己進行實驗探究，激發(fā)起他們對力學(xué)的熱情
三、[教學(xué)目標(biāo)]
一、知識目標(biāo)
1、能從力的作用的等效性來理解合理和分力的概念，體會等效替代思想。
2、能通過實驗探究求合力的方法——力的平行四邊形定則，并知道其試用條件。
二、能力目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生動手能力、物理等效思維能力
三、德育目標(biāo)：
(1)在教學(xué)過程中讓學(xué)生學(xué)會自己分析和解決問題，尊重實驗事實，培養(yǎng)學(xué)生實事求是的精神。
(2)在自由開放平等的氣氛中探究交流，互相配合，互相鼓勵，友好評價，和諧相處。
[教學(xué)重點]
(1)理解等效的思想，從而得到合力與分力的關(guān)系。
(2)運用實驗探究的方式分析歸納出力的平行四邊形定則。
(3)共點力的理解判斷。
[教學(xué)難點]
實驗探究得到合力的方法
尋找平行四邊形定則方法
[教學(xué)方法]
科學(xué)探究法
[教學(xué)用具]
(1) 鉤碼、細(xì)線、三角板
(2)學(xué)生每兩人一組：方木板、白紙、彈簧秤(兩個)、橡皮條、細(xì)繩兩條、三角板、刻度尺、圖釘(幾個)
[課時安排]
1課時
[教學(xué)過程]
一.新課引入
教師活動 學(xué)生活動 教學(xué)策略 教學(xué)目標(biāo) 問題1：實驗室里連接電路需要一個5歐姆的電阻，但現(xiàn)在手頭上只有一些10歐姆的電阻，哪位同學(xué)能給實驗室的老師想個辦法? 學(xué)生思考并回答，將兩個十歐姆的電阻并聯(lián)，相當(dāng)于一個五歐姆的電阻。 用提問的方式，使學(xué)生參與到課堂中，回憶初中所學(xué)的知識，用復(fù)習(xí)知識大家回答，調(diào)節(jié)氣氛，消除緊張感。 使學(xué)生回憶初中知識，強調(diào)等效替代的根本思想——等效。 問題2：我們在上一章節(jié)運動學(xué)里面學(xué)的位移里，這兩種情況是不是也是等效的呢?(黑板上給出草圖) 學(xué)生思考回答，這兩種情況最終都是從A走到C，是等效的。 從初中知識引入到高中剛學(xué)習(xí)的知識，通過兩個問題，使學(xué)生們找到兩個問題的共同點，都是在說等效替代 再次提問，使學(xué)生思考老師所提問題的共同點，教師在此基礎(chǔ)上總結(jié)。 總結(jié)1：前面我們看到的這兩個例子，都運用到了我們物理學(xué)里面一個重要的思想|——等效替代。 學(xué)生看著例子總結(jié)思考 通過提問來實際運用等效替換的思想，在此基礎(chǔ)上總結(jié)，達到事半功倍的效果 得到等效替代，抓住這根主線，為后面的課做鋪墊 問題3：指出等效替代的思想不只是在我們電學(xué)、運動學(xué)里面有著重要的運用，在我們的日常生活中也有著廣泛的應(yīng)用。舉例：一個斜面上兩個小孩使一輛摩托車靜止在斜坡上，而只要一個大人就能使車靜止在斜坡上，這是為什么? 學(xué)生思考并回答：等效替代。 讓學(xué)生脫口而出等效思想，接下來進一部提問，便于下面對等效本質(zhì)的提問 從生活中的事例引出力的等效，進而引出合理和分力的概念。 問題4：等效?是什么等效呢?是兩個小孩的重量等于這個大人的重量還是別的什么原因? 學(xué)生思考并回答;是兩個小孩的力和大人的力等效 進一步提問，使學(xué)生透過現(xiàn)象看到上面問題等效的本質(zhì)是力的等效 引出力的等效 總結(jié)2：兩個小孩的兩個力和一個大人的一個力等效，我們用發(fā)散的思維想一想，大量的實際問題中，物體是不是通常同時受到幾個力的作用?為了研究問題的方便，我們把這種關(guān)系稱之為合力與分力。 學(xué)生理解合力與分力的概念 幾個問題一步步誘思，用實際生活中的需求，自然的導(dǎo)出合力與分力的概念 對前面的問題總結(jié)，結(jié)合實際生活，引出合力與分力的概念
二.新課教學(xué)
力的合成
教學(xué)過程 教師活動 學(xué)生活動 教學(xué)策略 教學(xué)目標(biāo) 合力與分力概念的引出 (在引入新課時已經(jīng)完成) 引出力的合成概念 為了研究問題的方便，我們常把幾個力的作用效果用一個力來代替，把復(fù)雜的問題簡單化，求這幾個力合力的過程，就是力的合成 學(xué)生思考聯(lián)系合力分立，理解力的合成的概念 對進行力的合成意義思考，聯(lián)系生活實際加深對概念的理解，知道力的合成概念是實際需要而提出的 力的合成概念的提出 同一直線上二力合成 初中也接觸到了力，知道了力的三要素，也接觸了力的合成，我們先來看這種最簡單的情況。那么誰能給我說說同一直線上二力的合成，合力的大小和方向同分力有什么關(guān)系。 學(xué)生回到：當(dāng)兩個力在同一條直線上時，若同向則合力大小等于二力大小之和，方向與二力相同;若反向，則合力的大小等于二力大小之差的絕對值，方向與二力中較大的力相同。 復(fù)習(xí)回顧，從簡單的同一直線上的二力合成入手，逐步進入互成角度的力的合成 同一條直線上二力的合成。 引入互成角度的二力合成
我們知道了同一條直線上的二力合成，那么是不是世界上所有物體受到的力都是在同一條直線上呢?用一根繩吊起勾碼進行演示。這種不再同一條直線上的力，我們也可以說是互成角度的力，它們兩個的合力怎么求呢? 銜接上一層次，由同一直線上力的合成，聯(lián)系實際提出問題，進行設(shè)疑 探討互成角度的二力合成
力的合成(互成角度的力如何合成?)
科學(xué)探究過程 教師活動 學(xué)生活動 教學(xué)策略 教學(xué)目標(biāo) 第一階段：
發(fā)現(xiàn)問題 我們知道了同一條直線上的二力合成，那么是不是世界上所有物體受到的力都是在同一條直線上呢?用一根繩吊起勾碼進行演示。這種不再同一條直線上的力，我們也可以說是互成角度的力，它們兩個的合力怎么求呢?
學(xué)生思考 銜接上一層次，由同一直線上力的合成，聯(lián)系實際提出問題，進行設(shè)疑 讓學(xué)生體會可以從解決實際問題進行深入思考，發(fā)現(xiàn)問題;
第二階段：
設(shè)計
實驗
進行
探究 我們現(xiàn)在用我們桌子上的試驗儀器，看看自己能不找出求互成角度力的合力與分力的關(guān)系。
問題1：要進行試驗，我們先來看看我們都有什么試驗儀器，各有什么作用?
問題2：如何保證合力與分力是等效的關(guān)系呢?
問題3：弄明白了試驗儀器的作用，哪位同學(xué)有什么想法，來設(shè)計一個試驗，看互成角度的力的合力與分力的關(guān)系?
問題5：建議大家用虛線把合力的箭頭端分別與兩個分力的箭頭端鏈接，看看這時候你發(fā)現(xiàn)了什么?
學(xué)生通過對實驗儀器的分析，以等效作為橋梁，進行試驗的設(shè)計。上臺用投影儀展示講解自己的試驗結(jié)果，并回答老師的問題
用提問的方式進行誘思，從而達到放的開并且收的回來的效果。若是不講儀器的作用進行誘思，學(xué)生有可能無所適從，達不到本來的目的 讓學(xué)生知道解決物理問題時要以實驗事實為依據(jù)。
高中物理力的合成教案設(shè)計三
一、教材內(nèi)容與地位：
教材分析：本節(jié)為《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)》必修模塊“物理Ⅰ”中第二個二級主題“相互作用與運動規(guī)律”中所涉及的內(nèi)容。此節(jié)是在掌握前邊三種力的基礎(chǔ)上，來研究如何求幾個力的合力的方法，只有學(xué)好了力的合成及下一節(jié)力的分解才能學(xué)習(xí)物體的受力分析，乃至對學(xué)習(xí)后面的牛頓運動定律都是有很大的決定意義。
學(xué)情分析：學(xué)生對前邊的三大力已經(jīng)初步掌握，對力是矢量與標(biāo)量的區(qū)別也初步掌握，但是學(xué)生一直以來都習(xí)慣于代數(shù)計算，因此在教學(xué)中要注意糾正學(xué)生的一貫錯誤。實驗是學(xué)生接受物理知識最符合認(rèn)知規(guī)律的方法。本節(jié)課的教學(xué)設(shè)計正是基于實驗，讓學(xué)生親自實踐，實驗探究，培養(yǎng)學(xué)生的實驗探究、團結(jié)合作、歸納總結(jié)等能力。但由于學(xué)生的層次不齊，對宏志班的學(xué)生采取學(xué)生自己探究求合力的方法，普通班的學(xué)生則在老師的提示下進行探究，甚至要有針對性的提示。
二、教學(xué)目標(biāo)
(一)知識與技能
1.能夠從力的作用效果理解合力、分力、力的合成、共點力的概念。
2.通過實驗理解力的合成方法，進一步理解平行四邊形運算法則和特點，掌握平行四邊形法則，知道它是矢量合成的普遍規(guī)律，知道矢量與標(biāo)量運算法則是不同的。
3.學(xué)會用作圖法求合力。注意矢量的運算結(jié)果要明確矢量的方向。
4.知道分力的夾角對合力大小的影響。學(xué)會進行動態(tài)研究，并在變化中尋找規(guī)律。
5.用力的合成分析日常生活中的問題。
(二)過程與方法
1.通過演示實驗引出合力和分力的概念，了解物理學(xué)常用的方法——等效替代法。在以后的學(xué)習(xí)中，如運動的合成與分解、等效電路等都要用到等效替換的方法。
2.能夠?qū)⒘Φ暮铣赏卣箲?yīng)用于實際生產(chǎn)生活，開拓解決問題的思路，突出培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和學(xué)科應(yīng)用能力。
(三)情感態(tài)度與價值觀
1.通過實驗培養(yǎng)良好的觀察習(xí)慣和嚴(yán)謹(jǐn)求實的科學(xué)精神。
2.逐步感悟物理學(xué)不僅僅包含可供廣泛應(yīng)用的物理原理，還包含在問題的研究過程中培養(yǎng)科學(xué)的思維方式、研究方法。
三、教學(xué)重點、教學(xué)難點
重點：1.合力與分力的關(guān)系。
2.平行四邊形定則及應(yīng)用。
難點：實驗探究方案的設(shè)計與實施。及在實驗中學(xué)生的嚴(yán)謹(jǐn)程度。
四、教具準(zhǔn)備
多媒體課件，學(xué)生分組實驗器材：木板、白紙、圖釘(若干)、橡皮筋、細(xì)繩套(兩根)、彈簧秤(兩只)、三角板、鉛筆。
五、課時安排
1課時
六、教學(xué)過程
1.播放歌曲《眾人劃槳開大船》片段)剛才這首歌大家可能都聽過，叫做《眾人劃槳開大船》，從物理學(xué)的角度說，一個人劃槳產(chǎn)生的力太小不能開大船，眾人劃槳產(chǎn)生的力合起來才能開動大船。如果知道每個人劃槳的力，怎樣求合起來的力呢?學(xué)習(xí)了這一節(jié)課后我們就可以解決這個問題了
2.【演示實驗】(目的是引出合力、分力、力的合成的概念)(盡量使水桶大些和水多些，一個女生搬不動)
讓學(xué)生把一桶水或一個重物從地面上想辦法放在桌面上。
師：(對一個大個同學(xué)提問)這位同學(xué)你的做法是什么?請具體操作一下。
生：我用一只手就可以把它提到桌面上。(同時演示)
師：(對瘦弱的女生提問)你們的做法是什么?
生：我們可以兩個人(或三個人)把它抬上來。(同時演示)(靈活掌握)
師：同學(xué)們仔細(xì)觀察會發(fā)現(xiàn)，一位力氣大的同學(xué)只用一只手一個力就可以把水桶從地面提到桌面上，兩個女同學(xué)用兩只手給水桶兩個力，同樣也把水桶從地面移動到桌面上，不同的同學(xué)用不同的方法達到了一個共同的目的。在提水桶這個事件上，這一個力產(chǎn)生的作用效果和兩個力的作用效果是相同的。生活中還有哪些例子可以說明同樣的問題?
生：(舉身邊的例子)幾個學(xué)生一起抬桌子、等相比較等等。
師：給出課件中圖片---斜拉橋，在這些例子中，一個力與幾個力產(chǎn)生了同樣的效果，可以用這一個力代替那幾個力，這一個力與那幾個力是什么關(guān)系?(當(dāng)然是在學(xué)生提前預(yù)習(xí)的基礎(chǔ)上)
生：這一個力是那幾個力的合力，那幾個力是這一個力的分力。
師：請同學(xué)們用自己的話總結(jié)什么叫合力。
生：當(dāng)一個物體受到幾個力共同作用時，我們常?？梢郧蟪鲞@樣一個力，這個力的作用效果跟原來幾個力的作用效果相同，這個力就叫做那幾個力的合力。(注意效果相同)
師：原來的那幾個力叫做分力，你能用自己的話總結(jié)一下什么是力的合成嗎?
生：求幾個力合力的過程叫做力的合成。
師：那么幾個力的合力怎樣來求呢?下面我們設(shè)計一個實驗來探究一下求合力的方法。
4.實驗探究求合力的方法
師：怎樣求合力呢?我們先來看一個演示實驗。(用兩只彈簧秤提起一個重物，兩只彈簧秤拉力的方向都向上，分別讀一下兩只彈簧秤的讀數(shù)。然后用一只彈簧秤提起這個物體，看這時彈簧秤的讀數(shù);找出兩只的讀數(shù)與一只的讀數(shù)之間的關(guān)系;逐漸讓兩只彈簧秤分開成一定角度，再讀一下兩只彈簧秤的讀數(shù)與一只彈簧秤的讀數(shù)的關(guān)系與上一次相同嗎?)(目的是為后面的兩個分力夾角的變化做鋪墊)
注意：學(xué)生需要仔細(xì)觀察讀數(shù)
生：(觀察實驗現(xiàn)象，讀取實驗數(shù)據(jù)并進行簡單處理)第一次一只彈簧秤的讀數(shù)等于兩只彈簧秤的讀數(shù)之和;第二次一只彈簧秤的讀數(shù)不等于兩只彈簧秤的讀數(shù)之和，而是比兩只彈簧秤讀數(shù)之和稍微小一些。
師：(微笑鼓勵)這位同學(xué)觀察得很仔細(xì)，按照算術(shù)法則，兩只彈簧秤的讀數(shù)之和應(yīng)該等于一只彈簧秤的讀數(shù)，可見力的合成并不是簡單地相加減。那么它們之間的關(guān)系到底是怎樣的呢?(提出疑問引出新課)
師：下面來探究求力合成的方法。
根據(jù)我們提供的器材，同學(xué)們分小組討論，抓住合力和分力效果相同這一關(guān)鍵，設(shè)計實驗方案，選擇適當(dāng)?shù)膬x器，把不需要的儀器放在一邊。(這里儀器的提供可以有一些干擾項，比如說放置小車和打點計時器，鍛煉學(xué)生選擇儀器的能力)
注意：啟發(fā)學(xué)生設(shè)計的關(guān)鍵是：兩個力共同作用的效果和一個力單獨作用效果相同，怎樣設(shè)計才能夠更容易控制兩種情況下力的作用效果相同。
師：在做實驗之前，讓一個小組的同學(xué)介紹他們的實驗器材的選擇和實驗方案的設(shè)計過程。
生：力的作用效果有兩種，一種是改變物體的運動狀態(tài)，一種是使物體發(fā)生形變。要探究一個力的作用效果和兩個力的作用效果相同，從這兩個方面入手都可以，只是用力改變物體的運動狀態(tài)不如使物體發(fā)生形變?nèi)菀卓刂?，所以我們選擇的是用力改變物體的形變這種方法來探究合力和分力的關(guān)系;對于物體的選擇，我們選擇了容易發(fā)生形變的橡皮筋來進行。在一個力和兩個力共同作用下讓橡皮筋的形變量相同。我們組選擇的儀器是：方木板、白紙、彈簧秤(兩個)、橡皮筋(兩條)、細(xì)繩(兩條)、刻度尺(或三角板)、圖釘(若干，用來固定白紙)
(注：要多了解各個組的實驗器材的選擇情況，指出他們的優(yōu)點和不足，幫助他們改進自己的設(shè)計，這里僅舉一例作為代表)
師：教師對說得好的組給予表揚并根據(jù)同學(xué)們自己選擇的器材來設(shè)計實驗方案。首先考慮實驗步驟怎樣進行。
師：(提示)在這個實驗中一個力與兩個力等效的標(biāo)志是什么?
生1.橡皮筋伸長量相同。
生2.除了伸長量相同之外還應(yīng)該伸長到同一個位置，因為力是矢量，既有大小又有方向。
師：剛才第二個同學(xué)補充得非常好，一定要考慮到力的矢量性。兩次實驗中橡皮筋應(yīng)該伸長到同一個位置才能保證作用效果完全相同。
多媒體展示設(shè)計較好的組學(xué)生的實驗步驟設(shè)計參考案例(補充：對于較差的班級，學(xué)生實驗步驟的設(shè)計可能欠缺一些，老師可以多提示，再演示一次之后再讓學(xué)生分組去做，總之必須由學(xué)生自己找出規(guī)律)。
實驗步驟：(在教師的引導(dǎo)下或小組學(xué)生充分討論過程中，由小組同學(xué)協(xié)商提出，也可以每個小組采取完全相同的實驗步驟)
(1)在桌上平放一個方木板，在方木板上鋪上一張白紙，用圖釘把白紙固定好。
(2)用圖釘把橡皮筋的一端固定在板上的A點(A點的位置應(yīng)該靠近頂端中點)，在橡皮筋的另外一端拴上兩條細(xì)繩，細(xì)繩的另外一端是繩套。
(3)用彈簧秤分別鉤住繩套，互成角度地拉橡皮筋，使橡皮筋伸長，結(jié)點達到某一位置O。
(4)用鉛筆記下O的位置和兩條細(xì)繩的方向，分別讀出兩只彈簧秤的示數(shù)(在同一條件下)。
(5)用鉛筆和三角板在白紙上從O點沿著兩繩的方向畫直線，按照一定的標(biāo)度作出兩個力F1和F2的圖示。
(6)只用一只彈簧秤，通過細(xì)繩把橡皮筋的結(jié)點拉到相同的位置O點，讀出彈簧秤的示數(shù)，記下細(xì)繩的方向，按同一標(biāo)度作出這個力F的圖示。
(7)探究這三個力的大小及方向的關(guān)系。
注意事項：①同一實驗中的兩只彈簧秤的選取方法是：將兩只彈簧秤鉤好后對拉，若兩只彈簧秤在拉的過程中，讀數(shù)相同，則可選，若不同，應(yīng)另換，直至相同為止，使用時彈簧秤與板面平行。
?、谠跐M足合力不超過彈簧秤量程及橡皮條形變不超過彈性限度的條件下，應(yīng)使拉力盡量大一些，以減小誤差。
③畫力的圖示時，應(yīng)選定恰當(dāng)?shù)臉?biāo)度，盡量使圖畫得大一些，但也不要太大而畫出紙外。要嚴(yán)格按力的圖示要求和幾何作圖法作出合力。
?、茉谕淮螌嶒炛?，橡皮條拉長的結(jié)點O位置一定要相同。
?、萦勺鲌D法得到的F和實際測量得到的F′，不可能完全符合，但在誤差允許范圍內(nèi)可認(rèn)為F和F′符合。
學(xué)生實驗時，教師巡回指導(dǎo)當(dāng)看到學(xué)生基本都做好之后(太慢的也不要總等，教師再加以引導(dǎo)，還要注意課時。)
(此后，可以由小組進行數(shù)據(jù)處理和討論，教師在巡查的過程中，發(fā)現(xiàn)做的好和不夠好的，選擇具有代表性的小組，全班展示實驗結(jié)論，期間其他組可以隨時質(zhì)疑和補充)
師：請同學(xué)們?nèi)∠掳准垼褜嶒炂鞑恼砗?，然后仔?xì)分析三個力的圖示。大小有沒有關(guān)系，是不是合力大小等于兩個分力大小之和?
生：大小沒有絕對的關(guān)系，合力的大小并不等于兩個分力大小之和。
師：建議同學(xué)們把合力和分力的末端用虛線連接起來。
生1.虛線和原來的兩個分力構(gòu)成了一個四邊形。
生2.好像是矩形(兩個力成90°角的同學(xué))
生3.好像是菱形。
生4.(興奮地喊了起來)總結(jié)幾組同學(xué)的實驗結(jié)果，這個四邊形應(yīng)該是平行四邊形。
師：(微笑)對，最為一般的結(jié)論是這兩條虛線和兩個分力組成的圖形是平行四邊形。
師：(繼續(xù)分析)合力與兩個分力處于平行四邊形的什么位置?
生：合力在平行四邊形的對角線上，兩個分力為平行四邊形的兩條鄰邊。
師：平行四邊形的對角線有兩條，合力在哪一條上?
生：兩個分力為鄰邊的之間的對角線上。
師：你能用自己的語言準(zhǔn)確地描述合力與分力之間的關(guān)系嗎?
生：兩個力合成時，以表示這兩個力的線段為鄰邊，這兩個鄰邊之間的對角線就代表了合力的大小和方向。
師：(總結(jié))這就是今天我們用自己設(shè)計的實驗探究出的結(jié)論，這個結(jié)論叫做平行四邊形定則。下面我們通過一個例題進一步加深對平行四邊形定則的理解。
多媒體出示例題，學(xué)生默默讀題并嘗試解決例題
例題：力F1=45 N，方向水平向右，力F2=60 N，方向豎直向上。求這兩個力合力的大小和方向。
師：請同學(xué)說一下自己的思路。
生：我是分這樣幾步進行的：
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