人教版高一物理必修一《力的合成》教案設(shè)計(jì)(用于希沃白板)

1、人教版高一物理必修一力的合成教案設(shè)計(jì)（用于希沃白板）力的合成教學(xué)設(shè)計(jì)（魯科版）執(zhí)教：白洪貴 福鼎市第四中學(xué)指導(dǎo)：張昌龍 福鼎市第四中學(xué) 王亦平 福鼎市第四中學(xué)教者簡(jiǎn)介：白洪貴，就職于福鼎市第四中學(xué)，碩士研究生， 3年教 齡。參加過湖南省校園師范技能大賽，榮獲二等獎(jiǎng)。在職期間獲得新媒體 技術(shù)應(yīng)用優(yōu)秀成果獎(jiǎng)，多次參加同課異構(gòu)、優(yōu)質(zhì)課教研活動(dòng)。教材分析：力的合成是魯科版物理必修一第五章第 1節(jié)的內(nèi)容。在初 中的時(shí)候?qū)W生已經(jīng)學(xué)習(xí)過了力的三要素、 作用效果等基礎(chǔ)知識(shí)。對(duì)力有了 一定的認(rèn)識(shí)，能用力的圖示來表示力的大小和方向。 在第四章學(xué)生已經(jīng)學(xué) 習(xí)了力的概念，掌握了重力、彈力、摩擦力等力的相關(guān)知識(shí)，同時(shí)在

2、第一 章中已經(jīng)學(xué)習(xí)了位移、速度、加速度等矢量，對(duì)矢量也有了初步認(rèn)識(shí)。力的合成是高中物理中極為重要的一個(gè)知識(shí)點(diǎn)， 同時(shí)本節(jié)課所學(xué)平行 四邊形定則也是處理矢量運(yùn)算的一個(gè)通則， 因此本節(jié)課具有承上啟下的作 用。學(xué)情分析：高一學(xué)生第一次接觸矢量運(yùn)算，而數(shù)學(xué)中向量的知識(shí)還沒 有涉及，如何讓學(xué)生對(duì)矢量的運(yùn)算法則有感性的認(rèn)識(shí)， 并學(xué)會(huì)探究一般事 物規(guī)律的方法是本堂課的重點(diǎn)， 也是難點(diǎn)。在學(xué)習(xí)這節(jié)課之前，學(xué)生已經(jīng) 了解如位移、速度、加速度、力等諸多矢量概念，對(duì)矢量有初步的認(rèn)識(shí)， 知道矢量是既有大小又有方向的物理量， 但對(duì)矢量性還沒有真正意義上的 理解，尚未涉及到矢量的運(yùn)算。本節(jié)課將通過師生共同參與的方式，透過

3、認(rèn)識(shí)一般事物規(guī)律的基本方 法一一實(shí)驗(yàn)探究法，讓學(xué)生理解矢量的運(yùn)算法則一一平行四邊形定則，并 學(xué)會(huì)簡(jiǎn)單的運(yùn)用平行四邊形定則處理問題。教學(xué)目標(biāo)：1 .物理觀念：掌握共點(diǎn)力、合力與分力的概念以及合力、分力的等效性原理概念。掌握矢量運(yùn)算的平行四邊形定則，知道它是力的合成的基本規(guī)律；會(huì)用作圖法求解兩個(gè)共點(diǎn)力的合力。理解合力隨分力夾角的變化過程。2 .科學(xué)思維：從生活中常見的實(shí)例出發(fā)，理解等效思想在物理研究中的應(yīng)用。探究互成角度二力合成過程中，從特殊角到任意角和二力相等的特 殊情況拓展到二力不等的情況，體會(huì)從易到難的科學(xué)探究過程。3 .科學(xué)探究：能夠通過仿真實(shí)驗(yàn)和道具實(shí)驗(yàn)探究歸納出互成角度的兩個(gè)共點(diǎn)力 的

4、合成遵循平行四邊形定則。體會(huì)探究事物規(guī)律的一般方法，學(xué)會(huì)從生活中發(fā)現(xiàn)問題、提出猜想、 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、尋找規(guī)律，同時(shí)培養(yǎng)觀察能力、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及操作能力、對(duì)物理 現(xiàn)象的歸納總結(jié)的能力，從而有效的提升學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)。4 .科學(xué)態(tài)度與責(zé)任通過合作討論和探究，培養(yǎng)同學(xué)間合作、互助、交流的精神。通過提出猜想并加以驗(yàn)證，體會(huì)自主探究的樂趣，培養(yǎng)實(shí)事求是的精神。教學(xué)重難點(diǎn)：1 .重點(diǎn)：合力與分力的概念以及合力、分力的等效性原理和力的合成概念互成角度的二力合成的平行四邊形定則。2 .難點(diǎn)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，猜想合力與分力之間所遵循的運(yùn)算法則。對(duì)于探究中的從特殊到一般，從特性到共性的邏輯思維的理解。教學(xué)策略：實(shí)驗(yàn)教學(xué)法；討論法；探

5、究式教學(xué)；引導(dǎo)學(xué)生掌握探索新知識(shí)、新內(nèi)容 的一般方法。課堂教學(xué)設(shè)計(jì)理念與教學(xué)思路：為了讓學(xué)生更好地體驗(yàn)科學(xué)探究的方法和過程，發(fā)展自主學(xué)習(xí)能力， 培養(yǎng)良好的思維品質(zhì)，本節(jié)課的教學(xué)采用如下教學(xué)流程：創(chuàng)設(shè)情境-提出 問題-設(shè)計(jì)方案-分組實(shí)驗(yàn)一引導(dǎo)啟發(fā)猜想-實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證一得出結(jié)論。教學(xué)過程中注重教師的“導(dǎo)”和“參與”，適時(shí)、適度地參與學(xué)生的探究活動(dòng)， 淡化教師的“教”；注重學(xué)生對(duì)知識(shí)的自主學(xué)習(xí)與自我構(gòu)建，強(qiáng)化小組學(xué) 習(xí)與小組交流，淡化機(jī)械訓(xùn)練，摒棄灌輸式教學(xué)；在師生互動(dòng)、互助的氛 圍中達(dá)到學(xué)習(xí)的目的。教學(xué)準(zhǔn)備：力合成演示儀，50g鉤碼若干，彈簧測(cè)力計(jì)一個(gè)。希沃白 板一體機(jī)，配套軟件有：希沃白板 5、希沃授

6、課助手（包括教師的手機(jī)端 軟件）、希沃易課堂、希沃班級(jí)優(yōu)化大師等。學(xué)生每人手上一臺(tái)希沃配套 平板電腦。要求學(xué)生帶上三角板、刻度尺和鉛筆。教學(xué)課時(shí)：1課時(shí)。教學(xué)過程：一、課前引入，激發(fā)興趣1.教師提問1 + 1 一定等于2嗎？什么情況下不等于二？學(xué)生回答。（預(yù)計(jì)答案：算錯(cuò)的情況下不等于二。）教師回答：我們今天的這節(jié)課要探討的就是與這個(gè)問題有關(guān)的內(nèi)容，學(xué)習(xí)了這節(jié)課，我們就可以知道，即使算對(duì)的情況下，1 + 1也未必等于2【媒體應(yīng)用說明：希沃白板5課件展示疑問：1 + 1是否一定等于2?】二、創(chuàng)設(shè)情境，引出共點(diǎn)力概念。1.課件展示，如圖：兩條繩子吊著一個(gè)物體，物體三個(gè)力作用在物體上的同一點(diǎn)。兩條繩子

7、吊著畫框，沒有作用在物體的同一點(diǎn)，但是力的作用線交于同一點(diǎn)。一個(gè)物體受到平行反向的兩個(gè)力-10 - / 10圖1 三個(gè)力作用在 物體上同一點(diǎn)。圖2 二力沒有作用在同一 點(diǎn)，但是力的作用線交于一點(diǎn)。圖3二力沒有作用在同一點(diǎn), 力的作用線也沒有交于一點(diǎn)。圖1三個(gè)力個(gè)力作用在物體上的同一點(diǎn)，圖2中二力雖然有作用在物 體上同一點(diǎn)，但是二力的作用線交于一點(diǎn)。像這樣幾個(gè)交于一點(diǎn)或者力的 作用線交于一點(diǎn)的力，我們成為共點(diǎn)力。而圖3中二力沒有交于一點(diǎn)，作 用線也沒有交于一點(diǎn)。這樣的幾個(gè)力，稱為非共點(diǎn)力?！久襟w應(yīng)用說明：希沃白板5課件先后展示三張圖片】三、創(chuàng)設(shè)情境，滲透等效替代，引出合力和分力兩個(gè)同學(xué)共同提起水

8、桶使之靜止，換一個(gè)大人單獨(dú)提起水桶使之靜止，分析兩種情況下水及水桶整體的受力情況（如圖），在白板上，將Fi、 F2移開的同時(shí)，把F移動(dòng)到圖4左邊水桶上，引導(dǎo)學(xué)生回答水桶的狀態(tài)仍 然可以靜止。圖中F與Fi、F2是什么關(guān)系？引出力的等效替代關(guān)系，得出 合力與分力的概念。一個(gè)力的作用效果和幾個(gè)力的作用效果相同，則這個(gè)力稱為那幾個(gè)力的合力，原來的幾個(gè)力稱為這個(gè)力的分力。視頻展示一：用兩條細(xì)繩把彈簧拉到一個(gè)點(diǎn)，作下標(biāo)記。視頻展示二： 只用一條細(xì)繩把彈簧拉所標(biāo)記的點(diǎn)。補(bǔ)充說明，將彈簧拉到同一個(gè)節(jié)點(diǎn)， 兩組力的作用效果也相同。（為后面的驗(yàn)證試驗(yàn)做鋪墊）強(qiáng)調(diào)“等效替代”是物理學(xué)中常用的解決問題的方法， 以后學(xué)

9、生還會(huì) 繼續(xù)用到“等效替代”的方法。在力學(xué)問題中，物體往往同時(shí)受多個(gè)力作 用，為了研究問題方便，常把多個(gè)力的共同作用效果用一個(gè)力替代， 這樣 就把問題簡(jiǎn)單化了。求幾個(gè)力的合力過程叫力的合成。圖4用F代替Fi、F2,水桶仍然能夠保持靜止，說明F和Fi、F2共同的作用效果一樣?！久襟w應(yīng)用說明：希沃白板5課件中把Fp F2移動(dòng)開，然后將F移動(dòng)到左邊的水桶上，用于模擬替代過程。然后播放分別兩個(gè)視頻?！克摹⒒仡櫷恢本€二力合成，引出互成角度二力合成回顧初中統(tǒng)一直線上二力合成的方法： 同向相加，反向相減。但若是 圖4中兩個(gè)小孩的力，這兩個(gè)力既不同向，也不反向。它們的合力為多少 呢？是否F=Fi+F2呢？該

10、如何驗(yàn)證呢？引導(dǎo)學(xué)生小組討論，并提出一種驗(yàn)證的方案。并請(qǐng)一個(gè)小組派代表回 答。教師評(píng)價(jià)學(xué)生方案。然后引導(dǎo)物體受三個(gè)力平衡時(shí)，第三個(gè)力大小即 為另外兩個(gè)力的合力。并借用力合成演示儀進(jìn)行簡(jiǎn)單驗(yàn)證 Fi、F2的合力 F?Fi+F2。【媒體應(yīng)用說明：希沃白板5課件中展示同一直線二力合成，展示水 桶三個(gè)力中，重力即為Fi、F2的合力。在力合成演示儀上驗(yàn)證F?Fi+F2。】五、用相等的二力和特殊夾角簡(jiǎn)化問題， 進(jìn)行初步探究，并擴(kuò)展所得 一般結(jié)論?；コ山嵌鹊亩Φ暮铣傻降鬃裱裁礃拥囊?guī)律？我們可以通過力合 成演示儀，探究這個(gè)問題。為了簡(jiǎn)化問題，首先探究二力相等的情況，二 力的夾角為三個(gè)特殊角90。、60。、

11、120。，引導(dǎo)學(xué)生測(cè)量合力大小，并 填入表格。然后再引導(dǎo)學(xué)生猜測(cè)合力方向。教師先演示90夾角的測(cè)量操作，將100g的鉤碼分別掛在力合成演 示儀上，用彈簧測(cè)力計(jì)拉節(jié)點(diǎn)，是的節(jié)點(diǎn)到達(dá)圓盤中心位置。學(xué)生觀看演 示實(shí)驗(yàn)。邀請(qǐng)2個(gè)學(xué)生在力的合成器材上動(dòng)手測(cè)量合力的大小。 其余學(xué)生 在學(xué)生平板上用仿真實(shí)驗(yàn)器材測(cè)量合力大小。1.01N圖5力合成演示儀。二力夾角90測(cè)得的合力大約1.4N,二力夾角60時(shí)測(cè)得合力大小 約為1.73N,二力夾角120。時(shí)測(cè)得合力約為1N在此期間真是演示器材 和仿真演示器材測(cè)得結(jié)果有可能存在偏差，教師應(yīng)該解釋說明這是由于真 實(shí)演示儀存在摩擦等因素，誤差更大。而仿真實(shí)驗(yàn)在在理想情況下

12、得到，排除了許多系統(tǒng)誤差，結(jié)果應(yīng)以仿真模擬儀為準(zhǔn)。此時(shí)給出提示72=1.41, 石= 1.73。接著引導(dǎo)學(xué)生思考，在表格中二力的作用下，他們合力方向會(huì)朝向哪 里？假如一個(gè)靜止的物理只受到這兩個(gè)力作用，會(huì)向哪里移動(dòng)？啟發(fā)學(xué)生思考合力的方向。綜合合力的大小和方向，教師給出二力夾角90時(shí)合力的做圖。引導(dǎo)學(xué)生做出另外連個(gè)特殊夾角的合力圖示。學(xué)生用三角板思考并做出另外兩個(gè)夾角的合力的圖示。綜上所述，學(xué)生可以猜得等大二力合成時(shí)，合力的做圖是以二力為鄰邊的菱形的對(duì)角線。教師提出，那么合力不等大的時(shí)候呢？引導(dǎo)學(xué)生得出 平行四邊形定則。教師提示：這個(gè)結(jié)論是根據(jù)二力相等并且夾角是特殊角所得到的。是否適用于二力不等

13、的情況下，需要試驗(yàn)驗(yàn)證。這個(gè)試驗(yàn)具體操作留著下節(jié) 課。本節(jié)課只是在課件上演示實(shí)驗(yàn)過程。教師總結(jié)：互成角度的二力合成遵循平行四邊形定則， 并可將平行四 邊形定則演變成三角形定則。讓學(xué)生用平行四邊形定則，根據(jù)做圖法對(duì)導(dǎo)學(xué)案上已經(jīng)完成力的圖示 的分力進(jìn)行合成，教師用授課助手展示部分學(xué)生的成果，并加以點(diǎn)評(píng)?！久襟w應(yīng)用說明：希沃白板5課件中展示物體受三個(gè)力作用靜止時(shí)， 一個(gè)力大小等于另外兩個(gè)力合力的大小。 然后將課件通過易課堂推送給學(xué) 生，在觀看完90合成后，讓學(xué)生動(dòng)手操作其余兩組實(shí)驗(yàn)。然后在課件 收回，演示四邊形定則驗(yàn)證過程。教師用授課助手手機(jī)端拍學(xué)生完成的合 力做圖，上傳到大屏幕上】六、分析合力大小

14、隨分力方向的變化。課件展出名畫：伏爾加河上的纖夫。指出每個(gè)纖夫力比較小，但是所 有纖夫的合力就能夠拉動(dòng)輪船。從這幅畫上的合力是大于分力的。啟發(fā)學(xué) 生思考：所有的合力都大于分力嗎？課件推送給學(xué)生，課件上有一個(gè)Flash動(dòng)畫是力合成模擬工具。要求 根據(jù)工具學(xué)生自己研究二力合力隨角度變化，做下面的選擇題：1 .關(guān)于兩個(gè)大小不變的分力 F1、F2與其合力F的關(guān)系，下列說法中正確的是 （）A.F的大小隨F1、F2的夾角增大而增大。B. F的大小一定大于 F1、F2的最大者。C. F的大小隨F1、F2的夾角增大而減小。D. F的大小不能于 F1、F2的最小者。教師查案平板反饋上來的答案，統(tǒng)計(jì)正確率。并對(duì)該

15、題加以講解。用Flash動(dòng)畫總結(jié)合力隨二力夾角變化的變化。得到合力的變化范圍為：1F1-F2 | F合w F1 +F2,然后用思維導(dǎo)圖進(jìn)一步分析合力變化情況。要求學(xué)生課后思考問題：1 .已知兩個(gè)共點(diǎn)力的合力 F的最大值為180N,合力F的最小值為20N,則這兩個(gè)共 點(diǎn)力的大小分別是（）A. 110N, 90N B . 200N, 160N C . 100N, 80N D . 90N, 70N2 .三個(gè)共點(diǎn)力的大小分別為 F1=5N, F2=10N F3=20N則它們的合力（）A.不會(huì)大于35N B .最小值為5N C .可能為0 D .可能為20N【媒體應(yīng)用說明：用易課堂將課件推送給學(xué)生，并讓學(xué)生提交選擇題答案，統(tǒng)計(jì)正確率?！科摺⒄n堂總結(jié)用思維導(dǎo)圖對(duì)本節(jié)課進(jìn)行小結(jié)板書設(shè)計(jì)：一、概念：1、共點(diǎn)力2、合力二、二力合成的探究:規(guī)律：平行四邊形定則，三角形定則 三、合力的范圍。F1-F2 | F 合 w F1 +F2教學(xué)反