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(shí)1設(shè)計(jì)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(wèn)題的一個(gè)重要方法，是學(xué)習(xí)牛頓運(yùn)動(dòng)定律的基礎(chǔ)之一，是中學(xué)階段其他矢量運(yùn)算的基礎(chǔ)，為以后理解運(yùn)動(dòng)的合成、場(chǎng)的疊加等奠定基礎(chǔ)?！傲Φ暮铣伞鼻敖尤N常見(jiàn)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(wú)論教材怎樣改革，都沒(méi)改變這一點(diǎn)，這就是編者要從學(xué)習(xí)興趣和時(shí)間安排上，強(qiáng)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(gè)“實(shí)驗(yàn)”板塊，顯示了編者要搬

2、開(kāi)高中物理的這一個(gè)攔路虎的決心和對(duì)其重要性的認(rèn)識(shí)。知識(shí)解讀本節(jié)實(shí)驗(yàn)器材比較簡(jiǎn)單，適合學(xué)生科學(xué)探究。通過(guò)探究，得到力的合成遵循的規(guī)律，從而自覺(jué)聯(lián)系生活、生產(chǎn)和科技實(shí)際，激發(fā)求知欲望和研究周圍事物的興趣。重點(diǎn)：探究力的合成的平行四邊形定則。難點(diǎn)：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(shí)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(huì)用作圖法求解兩個(gè)共點(diǎn)力的合力，并能判斷其合力隨夾角的變化情況。2、過(guò)程與方法(1)在學(xué)習(xí)合力、分力、力的合成等知識(shí)的過(guò)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(shí)驗(yàn)過(guò)程中，初步學(xué)會(huì)科學(xué)猜想、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、分析驗(yàn)證

3、、歸納總結(jié)”的科學(xué)探究方法，提高動(dòng)手操作能力和觀察分析能力。3、情感態(tài)度與價(jià)值觀（1）在探究求合力的方法”的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，體會(huì)合作、交流、互助的意義，體驗(yàn)成功的喜悅。（2）在應(yīng)用力的合成的知識(shí)解釋生活中實(shí)例的過(guò)程中，體會(huì)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(diǎn)班，學(xué)生基礎(chǔ)普遍比較好，但矢量運(yùn)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(gè)難點(diǎn)。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(duì)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(guò)實(shí)驗(yàn)探究來(lái)體驗(yàn)矢量運(yùn)算并非簡(jiǎn)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(duì)此卻不甚熟悉，教師可以通過(guò)學(xué)生的實(shí)實(shí)踐體驗(yàn)和對(duì)多個(gè)實(shí)例的分析說(shuō)明，加深學(xué)生對(duì)等效替代的認(rèn)識(shí)。四、教法學(xué)法矢量合成是重點(diǎn)也是難點(diǎn)，要讓學(xué)生心悅誠(chéng)服地接受平行四邊形定則，就要讓學(xué)生親自實(shí)驗(yàn)探索，這是實(shí)踐出真知的要求，也是突破重點(diǎn)和難點(diǎn)的關(guān)鍵。教法：以實(shí)驗(yàn)探究為主，講授法為輔學(xué)法：主動(dòng)探究，互相協(xié)作，分析討論五、課時(shí)安排：1課時(shí)六、教學(xué)過(guò)程（一）新課導(dǎo)入生活中常見(jiàn)到這樣的事例：一桶水可以由兩個(gè)人提，也可以由一個(gè)人提。實(shí)驗(yàn)：請(qǐng)兩位同學(xué)到講臺(tái)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(guò)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(guò)實(shí)踐體驗(yàn)，

5、感悟等效思想。思考：生活中還有哪些事例是說(shuō)明一個(gè)力與幾個(gè)力的作用效果相同？請(qǐng)舉例。學(xué)生列舉實(shí)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(guò)列舉多個(gè)生活實(shí)例，進(jìn)一步體會(huì)效果相同的涵義。增加學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生觀察生活的能力，同時(shí)激發(fā)學(xué)生對(duì)生活的熱愛(ài)。（二）新課教學(xué)這些實(shí)例說(shuō)明一個(gè)力作用的效果與兩個(gè)（或多個(gè)）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(gè)力產(chǎn)生的作用效果跟幾個(gè)力產(chǎn)生的效果相同，這個(gè)力就叫做那幾個(gè)力的合力。組成合力的每一個(gè)力叫分力。2、力的合成求幾個(gè)力的合力的過(guò)程叫做力的合成思考：合成即求和？請(qǐng)學(xué)

6、生利用兩個(gè)彈簧秤、鉤碼、細(xì)繩，模擬提水過(guò)程，看兩個(gè)力的代數(shù)和與一個(gè)力是否相等。1.用兩只彈簧秤通過(guò)兩個(gè)細(xì)繩差不多豎直的提起一個(gè)鉤碼，讀數(shù)；讓兩個(gè)提鉤碼的彈簧秤有一定的夾角，讀數(shù)。2用一個(gè)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(shí)，合力大小不再等于兩分力大小之和。即FWF1+F2根據(jù)模擬實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)中兩彈簧秤夾角大于120）;FF1+F2（實(shí)驗(yàn)中兩彈簧秤夾角小于120）;FWF+F2（實(shí)驗(yàn)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(yàn)）。究竟哪種猜想是正確的？學(xué)生通過(guò)模擬提水的實(shí)驗(yàn)

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(guò)猜想引出下面的探究實(shí)驗(yàn)。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：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(gè)實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)應(yīng)記錄些什么？首先獨(dú)立設(shè)計(jì)，然后小組交換意見(jiàn)，形成小組的設(shè)計(jì)方案。學(xué)生自告奮勇代表本組同學(xué)到講臺(tái)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(bǔ)充與完善各組的方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分組實(shí)驗(yàn)，每組測(cè)量3組數(shù)據(jù)，處理完后得出自己驗(yàn)證的結(jié)論，即原來(lái)的猜想是否正確。然后各組選出代表，把實(shí)驗(yàn)結(jié)果匯總報(bào)告。學(xué)生猜測(cè)組成的圖形為平行四邊形，怎么證明這個(gè)結(jié)論呢？提示：借助尺子和量角器，利用初中幾

8、何知識(shí)驗(yàn)證自己猜想。通過(guò)驗(yàn)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(gè)力合成時(shí)，以表示這兩個(gè)力的線段為鄰邊作平行四邊形，這兩個(gè)鄰邊之間的對(duì)角線就代表合力的大小和方向。這個(gè)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(gè)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(gè)力的合力F的大小和方向能否用其它的方法求？如何求？計(jì)算法，方法拓展，開(kāi)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(gè)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??？最小值為多大？合力F是否總大于原來(lái)兩個(gè)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(shí)，F(xiàn)有最大值Fmax=F1+F2當(dāng)。=180時(shí)，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(lái)的任意一個(gè)分力。|Fi-F2|FF1+F2思考：2 .多力合成前面學(xué)習(xí)的都是兩個(gè)力的合成，如果是三個(gè)力或者三個(gè)以上的力的合成，應(yīng)該怎樣進(jìn)行處理？由兩個(gè)力合成擴(kuò)展到多個(gè)力合成，強(qiáng)化了合成的“等效性”思想，前后呼應(yīng)，有利于學(xué)生對(duì)等效思維方法的真正領(lǐng)悟。這兩個(gè)問(wèn)題可加深學(xué)生對(duì)力的合成規(guī)律的認(rèn)識(shí)。多個(gè)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(wèn)：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(méi)有適用的條件？閱讀書(shū)本第63頁(yè)共點(diǎn)力”在閱讀的時(shí)候注意這樣幾個(gè)問(wèn)題：什么樣的力是共點(diǎn)力？你認(rèn)為掌握共點(diǎn)力概念時(shí)應(yīng)該注意什么問(wèn)題？力的合成的平行四邊形定則有沒(méi)有適用條件，如果有，適用條件是什么？教材共點(diǎn)力的內(nèi)容，文字說(shuō)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(jì)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(cè)關(guān)于合力與分力關(guān)系的理解1 .兩個(gè)共點(diǎn)力Fi、F2的合力為F,下列說(shuō)法中正確的是A.合力F一定大于任一個(gè)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(gè)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(gè)共點(diǎn)力的合力最大為15N,最小為5N,則這兩個(gè)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(gè)共點(diǎn)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(guò)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(zhǎng)方形木塊靜止在傾角為的斜面上，斜面對(duì)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(píng)回顧這節(jié)課學(xué)到了哪些新知識(shí)？獲得了哪些處理問(wèn)題的方法？有哪些成功的體驗(yàn)和失敗的教訓(xùn)？小結(jié)：先進(jìn)行學(xué)習(xí)效果測(cè)驗(yàn)，為學(xué)生自我評(píng)價(jià)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(huì)，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(shí)框架。九、教學(xué)反思通過(guò)身邊的小物品來(lái)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(shí)際處理好初高中物理知識(shí)的銜接關(guān)系、做好知識(shí)鋪墊,盡管課時(shí)緊張，還是能安排隨堂實(shí)驗(yàn)進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶骄浚ɑ蝌?yàn)證