力的合成教學(xué)案例

1、教學(xué)案例案例名稱力的合成所屬課程必修一第三章所屬專業(yè)高中物理授課課時1設(shè)計人楊沖工作單位河北定州中學(xué)聯(lián)系電話內(nèi)容：高中物理人教版必修一第三章第四節(jié)一、教材分析教材的地位和作用它是解決力學(xué)問題的一個重要方法，是學(xué)習(xí)牛頓運動定律的基礎(chǔ)之一，是中學(xué)階段其他矢量運算的基礎(chǔ)，為以后理解運動的合成、場的疊加等奠定基礎(chǔ)?！傲Φ暮铣伞鼻敖尤N常見的力，后啟力的分解和力學(xué)一些重要定律的應(yīng)用，具有承上啟下的作用。編者意圖力的合成安排在重力，彈力，摩擦力之后，無論教材怎樣改革，都沒改變這一點，這就是編者要從學(xué)習(xí)興趣和時間安排上，強調(diào)力的合成的工具和基礎(chǔ)地位，本節(jié)教材中出現(xiàn)了高中物理第一個“實驗”板塊，顯示了編者要搬

2、開高中物理的這一個攔路虎的決心和對其重要性的認(rèn)識。知識解讀本節(jié)實驗器材比較簡單，適合學(xué)生科學(xué)探究。通過探究，得到力的合成遵循的規(guī)律，從而自覺聯(lián)系生活、生產(chǎn)和科技實際，激發(fā)求知欲望和研究周圍事物的興趣。重點：探究力的合成的平行四邊形定則。難點：在等效的基礎(chǔ)上理解平行四邊形定則。二、教學(xué)目標(biāo)1、知識與技能(1)理解力的合成、合力與分力的概念。(2)理解力的平行四邊形定則。(3)會用作圖法求解兩個共點力的合力，并能判斷其合力隨夾角的變化情況。2、過程與方法(1)在學(xué)習(xí)合力、分力、力的合成等知識的過程中，學(xué)習(xí)等效替代”的方法。(2)在探究求合力的方法”的實驗過程中，初步學(xué)會科學(xué)猜想、設(shè)計實驗、分析驗證

3、、歸納總結(jié)”的科學(xué)探究方法，提高動手操作能力和觀察分析能力。3、情感態(tài)度與價值觀（1）在探究求合力的方法”的實驗過程中，體會合作、交流、互助的意義，體驗成功的喜悅。（2）在應(yīng)用力的合成的知識解釋生活中實例的過程中，體會物理與生活的密切關(guān)系。三、學(xué)情分析課堂學(xué)生為高一重點班，學(xué)生基礎(chǔ)普遍比較好，但矢量運算是高中學(xué)生新接觸的概念，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。在很節(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，但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。等效替代”是高中物理學(xué)習(xí)中常用

4、的方法之一，但很多學(xué)生對此卻不甚熟悉，教師可以通過學(xué)生的實實踐體驗和對多個實例的分析說明，加深學(xué)生對等效替代的認(rèn)識。四、教法學(xué)法矢量合成是重點也是難點，要讓學(xué)生心悅誠服地接受平行四邊形定則，就要讓學(xué)生親自實驗探索，這是實踐出真知的要求，也是突破重點和難點的關(guān)鍵。教法：以實驗探究為主，講授法為輔學(xué)法：主動探究，互相協(xié)作，分析討論五、課時安排：1課時六、教學(xué)過程（一）新課導(dǎo)入生活中常見到這樣的事例：一桶水可以由兩個人提，也可以由一個人提。實驗：請兩位同學(xué)到講臺前共同提起重約200N水桶；然后讓一位同學(xué)自己提起這一桶水。思考：兩次提水的過程，作用效果是否相同？學(xué)生施加的力是否相同？學(xué)生通過實踐體驗，

5、感悟等效思想。思考：生活中還有哪些事例是說明一個力與幾個力的作用效果相同？請舉例。學(xué)生列舉實例：用兩條繩和一條繩吊著白熾燈、很多只狗拉著雪撬前進(jìn)、抗洪救災(zāi)中解放軍搬沙袋等。通過列舉多個生活實例，進(jìn)一步體會效果相同的涵義。增加學(xué)生的感性認(rèn)識，培養(yǎng)學(xué)生觀察生活的能力，同時激發(fā)學(xué)生對生活的熱愛。（二）新課教學(xué)這些實例說明一個力作用的效果與兩個（或多個）力共同用力作用而產(chǎn)生的效果相同。物理學(xué)中我們叫它等效，也可以叫等效替代1、合力與分力如果一個力產(chǎn)生的作用效果跟幾個力產(chǎn)生的效果相同，這個力就叫做那幾個力的合力。組成合力的每一個力叫分力。2、力的合成求幾個力的合力的過程叫做力的合成思考：合成即求和？請學(xué)

6、生利用兩個彈簧秤、鉤碼、細(xì)繩，模擬提水過程，看兩個力的代數(shù)和與一個力是否相等。1.用兩只彈簧秤通過兩個細(xì)繩差不多豎直的提起一個鉤碼，讀數(shù)；讓兩個提鉤碼的彈簧秤有一定的夾角，讀數(shù)。2用一個彈簧秤提起鉤碼，讀數(shù)。結(jié)論：矢量既有大小又有方向，當(dāng)它們的方向互成某一角度時，合力大小不再等于兩分力大小之和。即FWF1+F2根據(jù)模擬實驗的結(jié)果，猜想分力與合力可能存在什么關(guān)系？學(xué)生可能猜想：FF1+F2（實驗中兩彈簧秤夾角大于120）;FF1+F2（實驗中兩彈簧秤夾角小于120）;FWF+F2（實驗中兩彈簧秤夾角有大于120也有小于120的，做了多次；最直觀經(jīng)驗）。究竟哪種猜想是正確的？學(xué)生通過模擬提水的實驗

7、，養(yǎng)成有根據(jù)的進(jìn)行科學(xué)猜想與假設(shè)的習(xí)慣。并通過猜想引出下面的探究實驗。設(shè)計實驗：探究求合力的方法即探究力的合成遵循的規(guī)律思考在這個實驗中合力與分力等效的標(biāo)志是什么？合力、分力的關(guān)系與合力的圖示、分力的圖示之間的關(guān)系怎樣？實驗應(yīng)記錄些什么？首先獨立設(shè)計，然后小組交換意見，形成小組的設(shè)計方案。學(xué)生自告奮勇代表本組同學(xué)到講臺展示方案；下面的學(xué)生觀察，找出操作同學(xué)的不妥之處。補充與完善各組的方案進(jìn)行實驗分組實驗，每組測量3組數(shù)據(jù)，處理完后得出自己驗證的結(jié)論，即原來的猜想是否正確。然后各組選出代表，把實驗結(jié)果匯總報告。學(xué)生猜測組成的圖形為平行四邊形，怎么證明這個結(jié)論呢？提示：借助尺子和量角器，利用初中幾

8、何知識驗證自己猜想。通過驗證探究的結(jié)果是否正確，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的思維方法和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。結(jié)論：兩個力合成時，以表示這兩個力的線段為鄰邊作平行四邊形，這兩個鄰邊之間的對角線就代表合力的大小和方向。這個法則叫做平行四邊形定則。例題：力F1=45N,方向水平向右，力F2=60N,方向豎直向上。求這兩個力合力的大小和方向。作圖法，引導(dǎo)學(xué)生規(guī)范作圖，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)淖鲌D習(xí)慣。這兩個力的合力F的大小和方向能否用其它的方法求？如何求？計算法，方法拓展，開闊同學(xué)解題思路。思考：1 .合力與分力的夾角的關(guān)系兩個力F1、F2的合力F的大小和方向隨著FF2的夾角變化而如何變化？什么情況下合力最大？最大值為多大？什

9、么情況下合力最?。孔钚≈禐槎啻?？合力F是否總大于原來兩個力FPF2?結(jié)論：合力與分力的夾角的關(guān)系合力隨著0的增大而減小。當(dāng)0=0時，F(xiàn)有最大值Fmax=F1+F2當(dāng)。=180時，F(xiàn)有最小值Fmin=|F1-F2|合力既可以大于，也可以小于或等于原來的任意一個分力。|Fi-F2|FF1+F2思考：2 .多力合成前面學(xué)習(xí)的都是兩個力的合成，如果是三個力或者三個以上的力的合成，應(yīng)該怎樣進(jìn)行處理？由兩個力合成擴展到多個力合成，強化了合成的“等效性”思想，前后呼應(yīng)，有利于學(xué)生對等效思維方法的真正領(lǐng)悟。這兩個問題可加深學(xué)生對力的合成規(guī)律的認(rèn)識。多個力的合成將任兩力合成，再與其它力合成，直到求出最終的合力。

10、問：力的合成的平行四邊形定則是不是在任何情況下都能用？有沒有適用的條件？閱讀書本第63頁共點力”在閱讀的時候注意這樣幾個問題：什么樣的力是共點力？你認(rèn)為掌握共點力概念時應(yīng)該注意什么問題？力的合成的平行四邊形定則有沒有適用條件，如果有，適用條件是什么？教材共點力的內(nèi)容，文字說明詳細(xì)，定義明確，且有圖片分析，適合學(xué)生自學(xué)，這樣設(shè)計有利與培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)分析能力。七、學(xué)習(xí)效果檢測關(guān)于合力與分力關(guān)系的理解1 .兩個共點力Fi、F2的合力為F,下列說法中正確的是A.合力F一定大于任一個分力8 .合力的大小既可等于Fi,也可等于F2C.合力F有可能小于任一個分力D.合力F的大小隨Fi、F2間的夾角增大而減小關(guān)

11、于合力的大小范圍2 .兩個共點力的合力最大為15N,最小為5N,則這兩個力的大小分別為N和N。合力與分力間夾角的關(guān)系3 .如圖所示，兩個共點力Fi、F2的大小一定，夾角。是變化的，合力為F.在。從0逐漸增大到180。的過程中，合力F的大小變化情況是A.從最小逐漸增大到最大B.從最大逐漸減小到最零C.從最大逐漸減小到最小D.先增大后減小綜合應(yīng)用4 .如圖所示，質(zhì)量為m的長方形木塊靜止在傾角為的斜面上，斜面對木塊的支持力和摩擦力的合力方向應(yīng)該是A.沿斜面向下B.垂直于斜面向上C.沿斜面向上D.豎直向上八、學(xué)生自評回顧這節(jié)課學(xué)到了哪些新知識？獲得了哪些處理問題的方法？有哪些成功的體驗和失敗的教訓(xùn)？小結(jié)：先進(jìn)行學(xué)習(xí)效果測驗，為學(xué)生自我評價本節(jié)學(xué)習(xí)情況提供依據(jù)，再讓學(xué)生自己總結(jié)課堂內(nèi)容，暢談收獲與體會，培養(yǎng)學(xué)生概括總結(jié)能力，從而構(gòu)建學(xué)生自己的知識框架。九、教學(xué)反思通過身邊的小物品來創(chuàng)設(shè)物理情境，激發(fā)學(xué)生的興趣從而引入新課，新課的導(dǎo)入處理得比較好；在新課教學(xué)中能根據(jù)學(xué)生的實際處理好初高中物理知識的銜接關(guān)系、做好知識鋪墊,盡管課時緊張，還是能安排隨堂實驗進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶骄浚ɑ蝌炞C