高中物理《力的合成》教學(xué)設(shè)計(jì)

1、高中物理力的合成教學(xué)設(shè)計(jì) 高中物理力的合成教學(xué)設(shè)計(jì) 一、教學(xué)內(nèi)容分析 力的合成是人教版物理（必修1）第三章第四節(jié)的內(nèi)容。通過(guò)本節(jié)課的學(xué)習(xí)，同學(xué)將明確兩個(gè)力同時(shí)作用在物體這一問(wèn)題的處理方法。在這節(jié)課的學(xué)習(xí)中，等效替代的思想在建立概念、尋求合力與分力關(guān)系的過(guò)程中被深度應(yīng)用; 平行四邊形定則是矢量運(yùn)算普遍遵循的法則，而矢量運(yùn)算貫穿高中物理始終，用“圖形”表示物理量之間關(guān)系的方法，對(duì)同學(xué)而言是一個(gè)新方法。因此，該節(jié)在教和學(xué)兩方面都具有承前啟后的作用；其涉及的物理討論方法和試驗(yàn)方法在高中物理中具有典型性，并使同學(xué)進(jìn)一步熟悉到物理試驗(yàn)、物理模型、數(shù)學(xué)工具在物理學(xué)進(jìn)展過(guò)程中的應(yīng)用；采納自主、合作、探究等新型

2、的學(xué)習(xí)方式，有助于培育同學(xué)的自主探究力量、訓(xùn)練嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的科學(xué)態(tài)度和精神，提高同學(xué)的科學(xué)素養(yǎng)，促進(jìn)同學(xué)全面素養(yǎng)的和諧進(jìn)展。 二、同學(xué)學(xué)習(xí)狀況分析 在學(xué)習(xí)本節(jié)課之前，同學(xué)已經(jīng)學(xué)習(xí)了力、重力、彈力、摩擦力等力的概念，對(duì)“力”有了較為深刻的理解和熟悉；同時(shí)，通過(guò)位移、速度和加速度等矢量的學(xué)習(xí)，對(duì)“矢量”也有了初步的熟悉。這為本節(jié)課的學(xué)習(xí)供應(yīng)了基本的學(xué)問(wèn)儲(chǔ)備。然而，腦中根深蒂固的標(biāo)量運(yùn)算對(duì)同學(xué)學(xué)習(xí)力的合成而言，是一種負(fù)遷移，對(duì)力進(jìn)行合成時(shí)，照搬標(biāo)量運(yùn)算的方法來(lái)應(yīng)付，而矢量運(yùn)算使用的平行四邊形定則，對(duì)于同學(xué)初次學(xué)習(xí)而言比較抽象，且涉及幾何和三角等數(shù)學(xué)學(xué)問(wèn)，感覺有難度。同學(xué)在學(xué)校所學(xué)的二力平衡為標(biāo)量代數(shù)運(yùn)算

3、，要想直接過(guò)渡到互成角度的力的合成遵循平行四邊形定則的矢量運(yùn)算，思維階梯跨度較大，在認(rèn)知水平上是一次質(zhì)的跨越，很難要求同學(xué)一次轉(zhuǎn)化完成，這些都給本節(jié)課的教學(xué)帶來(lái)了困難。 三、設(shè)計(jì)思想 依據(jù)本校實(shí)際教學(xué)條件和新課程理念，在教學(xué)中實(shí)施中注意同學(xué)自主、合作、探究學(xué)習(xí)，讓同學(xué)樂觀參加、樂于探究、勇于試驗(yàn)、勤于思索，通過(guò)多樣化的教學(xué)方式，關(guān)心同學(xué)學(xué)習(xí)。由于本節(jié)課比較抽象，但試驗(yàn)比較直觀，易于得到試驗(yàn)結(jié)論，我預(yù)備采納同學(xué)自主探究、合作溝通、分組爭(zhēng)論與老師講授相結(jié)合的方式進(jìn)行教學(xué)。主要教學(xué)環(huán)節(jié)如下表： 環(huán)節(jié) 內(nèi)容 作用 一 情景創(chuàng)設(shè) 建立共點(diǎn)力、合力與分力、力的合成的概念，體驗(yàn)等效替代的思想 二 設(shè)問(wèn)：互成

4、角度的兩個(gè)分立如何求合力？ 提出探究活動(dòng)的問(wèn)題 三 同學(xué)探究活動(dòng) 通過(guò)傳統(tǒng)試驗(yàn)和DISlab數(shù)字試驗(yàn)共同完成 通過(guò)探究，得出平行四邊形法則 四 實(shí)例分析，強(qiáng)化概念 初步應(yīng)用平行四邊形，加深理解 四、教學(xué)目標(biāo) 學(xué)問(wèn)與技能 1 SHAPE * MERGEFORMAT 理解合力、分力、力的合成。 2理解合力與分力的關(guān)系是作用效果上的等效替代。 3把握平行四邊形定則的含義和使用方法，會(huì)用它求兩個(gè)分力的合力。 過(guò)程與方法 SHAPE * MERGEFORMAT 1通過(guò)合力與分力概念的建立過(guò)程，體會(huì)物理學(xué)中常用的討論方法等效替代法。 2通過(guò)探究求互成角度的兩個(gè)力合力方法的過(guò)程，體會(huì)規(guī)律和試驗(yàn)相結(jié)合的科學(xué)方

5、法。 情感態(tài)度與價(jià)值觀 1感受科學(xué)討論的樂趣和.價(jià)值。 2體會(huì)科學(xué)討論中合作、溝通的重要性和必要性。 教學(xué)重點(diǎn)： 1合力與分力的概念及其等效替代關(guān)系。 2平行四邊形定則及其簡(jiǎn)潔應(yīng)用。 教學(xué)難點(diǎn)： 平行四邊形定則的探究過(guò)程及其結(jié)論。 五、教學(xué)用具 1.試驗(yàn)器材：木板、白紙、圖釘（若干）、橡皮條、細(xì)繩套（兩根）、彈簧秤（兩只）、三角板、鉛筆； 2. 計(jì)算機(jī)、實(shí)物展現(xiàn)臺(tái)等多媒體幫助教學(xué)設(shè)備；DIS-lab設(shè)備；CAI課件 六、教學(xué)流程圖（略） 七、教學(xué)過(guò)程 教學(xué)環(huán)節(jié) 教學(xué)內(nèi)容 設(shè)計(jì)意圖 引 入 新 課 由曹沖稱象的故事引入 為同學(xué)更好地理解等效替代的思想 通過(guò)親身體驗(yàn)感受合力和分立 同學(xué)活動(dòng)：兩個(gè)女

6、同學(xué)共同提起水桶和一男同學(xué)單獨(dú)提起水桶。 同學(xué)通過(guò)觀看，學(xué)會(huì)對(duì)信息的分析加工 學(xué) 習(xí) 相 關(guān) 概 念 結(jié)合以上實(shí)例，提出下面問(wèn)題 問(wèn)題1：兩位女同學(xué)兩個(gè)力的共同作用與男同學(xué)一個(gè)力的單獨(dú)作用，產(chǎn)生的效果相同嗎？ SHAPE * MERGEFORMAT 在同學(xué)回答的基礎(chǔ)上，老師加以分析總結(jié)：兩個(gè)女生的作用效果與一個(gè)男生的作用效果相同，因此，力是可以等效的。很多這樣的實(shí)例就表現(xiàn)在我們身邊，略微留心便會(huì)發(fā)覺。 同學(xué)學(xué)會(huì)對(duì)信息歸納總結(jié)。 在上面列舉的實(shí)例的基礎(chǔ)上，老師給分力與合力力的合成下定義并板書。 1. 分力和合力：假如一個(gè)力的作用效果與另外幾個(gè)力的共同作用效果相同，這個(gè)力就叫做另外幾個(gè)力的合力，而

7、那另外幾個(gè)力叫做這個(gè)力的分力。 2合力和分力是一種等效替代的關(guān)系。求幾個(gè)力的合力的過(guò)程或方法叫做力的合成 SHAPE * MERGEFORMAT 進(jìn)一步理解“等效替代”思想，為本節(jié)試驗(yàn)設(shè)計(jì)的原理打下基礎(chǔ)。 提出問(wèn) SHAPE * MERGEFORMAT 題、猜想與假設(shè) 引導(dǎo)同學(xué)提出問(wèn)題：既然合力與分力可以相互替代，那么它們之間存在什么關(guān)系呢?數(shù)學(xué)學(xué)問(wèn)1+1 2是否可用于已知兩個(gè)分力求其合力呢？ 請(qǐng)同學(xué)思索并提出自己的猜想。 老師的猜想：合力等于各分力之和？ 大部分同學(xué)都認(rèn)為老師的猜想不對(duì)，就此反問(wèn)那你覺得應(yīng)當(dāng)是什么關(guān)系？你有什么方法推翻我的想法？你的猜想是什么？怎么 SHAPE * MERGE

8、FORMAT 去驗(yàn)證你的猜想？ 敢于猜想和假設(shè)， 增加探究意識(shí)。 實(shí) 驗(yàn) 探 究 讓同學(xué)思索應(yīng)如何設(shè)計(jì)該探究試驗(yàn)。 先投影試驗(yàn)器材：方木板白紙彈簧秤（兩個(gè)）橡皮筋細(xì)繩 SHAPE * MERGEFORMAT 套（兩個(gè)）鉛筆三角板刻度尺圖釘（5個(gè)）。來(lái)源:Zxxk.Com 明確探究問(wèn)題： 1. 如何求同始終線上的兩個(gè)分力的合力 2. 如何求相互垂直的兩個(gè)分力的合力 3. 如何求互成任意角的兩個(gè)共點(diǎn)力的合力 學(xué)習(xí)簡(jiǎn)潔的試驗(yàn)設(shè)計(jì)。 來(lái)源:Zxxk.Com 發(fā)揮老師指導(dǎo)作用。 共同協(xié)作，相互溝通 增加動(dòng)手操作力量。來(lái)源:.ZXXK （一）利用傳統(tǒng)試驗(yàn)裝置探究力的合成 試驗(yàn)小組同學(xué)相互爭(zhēng)論溝通試驗(yàn)設(shè)計(jì)的

9、思路。 老師通過(guò)提問(wèn)和利用儀器在黑板上演示分析，對(duì)試驗(yàn)過(guò)程如何體現(xiàn)等效如何記錄合力與分力的作用點(diǎn)大小方向的關(guān)鍵步驟進(jìn)行指導(dǎo)。 第一步：請(qǐng)同學(xué)們利用等效原理，設(shè)計(jì)兩個(gè)分力與合力。先將合力分力的三要素記錄下來(lái)。 其次步：依據(jù)記錄的信息，請(qǐng)確定分力與合力的作用線。第三步：請(qǐng)選定合適標(biāo)度，依據(jù)實(shí) SHAPE * MERGEFORMAT 驗(yàn)記錄的數(shù)據(jù)作出分力與合力的圖示。 同學(xué)做試驗(yàn)時(shí)，老師在旁巡查，適時(shí)加以指導(dǎo)。同時(shí)利用多媒體投影圖，對(duì)試驗(yàn)中應(yīng)當(dāng)記錄的數(shù)據(jù)和如何處理這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分步引導(dǎo)。 同學(xué)通過(guò)試驗(yàn)探究確定了兩個(gè)分力與合力，并且用力的圖示將它們表示出來(lái)后，老師在引導(dǎo)同學(xué)如何利用試驗(yàn)得出的數(shù)據(jù)檢驗(yàn)提出

10、的猜想。 1. 通過(guò)提問(wèn)，老師敏捷地關(guān)心同學(xué)分析數(shù)據(jù)，先對(duì)不是本試驗(yàn)結(jié)論的各種猜想進(jìn)行檢驗(yàn)排解。 2. 對(duì)符合本試驗(yàn)結(jié)論的猜想的檢驗(yàn)，老師先建議同學(xué)用虛線 SHAPE * MERGEFORMAT 將合力分力的箭頭段連接，然后提問(wèn)同學(xué)從連線中得到什么啟示。（同學(xué)回答） 3. 請(qǐng)同學(xué)思索如何歸納總結(jié)本試驗(yàn)探究的結(jié)論。（同學(xué)自由發(fā)言，老師點(diǎn)評(píng)） 4. 最終，老師在黑板上規(guī)范作圖。 對(duì)試驗(yàn)進(jìn)行總結(jié)：假如試驗(yàn)做得非常精確，合力和分力間構(gòu)成一個(gè)幾何圖形平行四邊形。 理 解 和 拓 展 板書： 試驗(yàn)結(jié)論：假如用表示兩個(gè)共點(diǎn)力的線段為鄰邊做一個(gè)平行四邊形，則這兩個(gè)鄰邊之間的對(duì)角線就表示合力的大小和方向，這個(gè)法

11、則叫做平行四邊形法則。 （二）利用DISlab力的合成分解試驗(yàn)器 SHAPE * MERGEFORMAT 驗(yàn)證互成任意角 SHAPE * MERGEFORMAT 度的共點(diǎn)力的合力 提高分析問(wèn)題力量和觀看力量 學(xué)會(huì)如何用物理語(yǔ)言進(jìn)行表達(dá)的和概括。 評(píng) 估 和 交 流 試驗(yàn)中，同學(xué)探究到的合力和分力之間的關(guān)系可能只是一個(gè)近似的平行四邊形，甚 SHAPE * MERGEFORMAT 至是一些其他圖形。請(qǐng)同學(xué)分析造成的緣由，將自己的想法與其他同學(xué)溝通。 請(qǐng)同學(xué)展現(xiàn)自己的作品，同時(shí)解釋 SHAPE * MERGEFORMAT 試驗(yàn)中可能消失的試驗(yàn)誤差，甚至操作上的錯(cuò)誤。老師加以分析總結(jié)，其主要緣由是存在

12、：讀書誤差作圖誤差系統(tǒng)誤差。 增加分析和處理問(wèn)題的力量，提高試驗(yàn)技能 鞏 固來(lái)源:Z#xx#k.Com 應(yīng) 用 通過(guò)DISlab力的合成分解試驗(yàn)器，得出“合力的大小與分力的大小間無(wú)固定的關(guān)系” 爭(zhēng)論： 1.“人多力氣大”這句話對(duì)不對(duì)？是否全面 2.兩個(gè)一起提水桶為什么會(huì)不會(huì)比一個(gè)人更費(fèi)勁 2.引體向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，雙手怎樣拉單杠才不感到費(fèi)勁 提高學(xué)問(wèn)應(yīng)用力量和自學(xué)力量 課堂總結(jié) 對(duì)本節(jié)課內(nèi)容進(jìn)行小結(jié) 學(xué)問(wèn)回顧 課后作業(yè) 1. 寫一份關(guān)于本節(jié)課的探究的試驗(yàn)報(bào)告。 2. 課后學(xué)案 鞏固學(xué)問(wèn)，培育學(xué)習(xí)愛好 八、教學(xué)設(shè)計(jì)思想自我剖析 一、落實(shí)教學(xué)理念，以同學(xué)的進(jìn)展為本 本節(jié)課基于“以學(xué)定教”的教學(xué)理念，采納

13、了“情景問(wèn)題探究應(yīng)用”的模式去組織教學(xué)，讓同學(xué)在情景中體驗(yàn)、感悟中建立分力和合力的概念，通過(guò)參加探究來(lái)查找合力和分力的關(guān)系，為同學(xué)的認(rèn)知學(xué)習(xí)供應(yīng)了有利條件。 二、創(chuàng)設(shè)情境，激發(fā)同學(xué)愛好 通過(guò)同學(xué)的參加活動(dòng)，發(fā)生與同學(xué)預(yù)想不同或猜想不到的結(jié)果，引起認(rèn)知沖突，激發(fā)起他們劇烈的求知欲望。在后續(xù)的教學(xué)活動(dòng)中，老師通過(guò)問(wèn)題串的形式，引領(lǐng)同學(xué)進(jìn)行分析探究，通過(guò)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)脑囼?yàn)探究量化討論過(guò)程，通過(guò)“圖形”表示物理量之間的關(guān)系。并且，在探究過(guò)程中，同學(xué)通過(guò)分工與合作來(lái)完成試驗(yàn)的操作，因此對(duì)協(xié)作這種學(xué)習(xí)方式的體會(huì)也是本節(jié)課的目的之一。 三、傳統(tǒng)試驗(yàn)與數(shù)字化試驗(yàn)取長(zhǎng)補(bǔ)短，相得益彰 傳統(tǒng)試驗(yàn)通過(guò)橡皮筋的形變狀況反映力的作用效果，其便于探究各種特別的力的合成規(guī)律，同時(shí)也便于小組成員之間的分工合作，但是由于彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)非整數(shù)，為作力的圖示帶來(lái)了麻煩。但是傳統(tǒng)試驗(yàn)在培育同學(xué)試驗(yàn)的規(guī)范性和試驗(yàn)技