【公開課】力的合成與分解++教學設計高一上學期物理人教版（2019）必修第一冊

課題3.4力的合成和分解1.教學內(nèi)容分析力的合成與分解是互為逆過程，我們研究的是力的等效關系，依據(jù)此思想總結(jié)出力的平行四邊形定則。教學中應讓學生體會運用“等效”思想研究問題是物理學研究中的一種重要方法。它具有承上啟下的作用。教學設計應注重學生知識的形成過程和對知識的真正理解。學生在初中已經(jīng)接觸過求沿同一直線作用的兩個力的合力的方法，在第一章也已經(jīng)接觸到位移的矢量合成。本節(jié)內(nèi)容進一步學習矢量運算的普遍法則——平行四邊形定則。2.學習者分析合力與力的合成，在初中物理教學中初步涉及。學習本節(jié)內(nèi)容之前，學生已經(jīng)學習了力、重力、彈力和摩擦力等概念，對“力”有了較為深刻的理解和認識。通過前面位移、速度和加速度等矢量的學習，對“矢量”有一定的了解，這些為本節(jié)課的學習提供了基本的知識儲備。高中物理新接觸的知識，“矢量運算”不是簡單的代數(shù)加減，而是滿足“平行四邊形定則”。矢量運算涉及的幾何和代數(shù)等數(shù)學方法，對學生提出了較高的要求，給本節(jié)課的教學帶來了困難。3.學習目標確定1.物理觀念：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，知道矢量與標量運算法則是不同的。2.科學思維：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，知道矢量與標量運算法則是不同的。3.科學探究：通過演示實驗引出合力和分力的概念，了解物理學常用的方法一—等效替代法。4.科學態(tài)度與責任：通過力的合成和分解的學習，感受對立統(tǒng)一的觀點在物理學中的意義；通過實驗培養(yǎng)良好的觀察習慣和嚴謹求實的科學精神。4.學習重點難點：【教學重點】合力與分力的關系。【教學難點】平行四邊形定則及應用。5.學習評價設計問題導向，自主思考。6.學習活動設計教師活動學生活動環(huán)節(jié)一：新課引入通過多媒體課件動圖展示：蜘蛛織網(wǎng)。如果蜘蛛網(wǎng)上的一根絲斷了，網(wǎng)會倒向哪邊？我們可以把蜘蛛網(wǎng)的受力圖簡化成，課本的圖形式。即一個靜止的物體，在某平面上受到5個力作用，你能判斷它將向哪個方向運動嗎？如果我們把F5去掉后，也就是蜘蛛網(wǎng)這根斷了，我們很容易判斷，它會向相反方向跑去。也就是說F5等于其他力的“和”。如果我們能找到一種方法，即“用一個力的單獨作用替代兩個力的共同作用，而效果不變”，上述問題就迎刃而解了。首先我們要先知道共點力的概念：幾個力如果都作用在物體的同一點，或者它們的作用線相交與一點。學生思考：若蜘蛛網(wǎng)上的一根絲斷了，網(wǎng)會倒向哪一邊？這個力和被替代的兩個力會有怎樣的關系呢？活動意圖說明：借助生活常識動圖，創(chuàng)設問題情境，激發(fā)探究動機，引導學生發(fā)現(xiàn)問題。環(huán)節(jié)二：合力和分力先來明確幾個概念，共點力：幾個力如果都作用在物體的同一點，或者它們的作用線相交于一點。物體受力的作用點在同一位置，如圖剛才的蜘蛛網(wǎng)，或者作用線（延長）交與一點，這個和我們的掛燈很像，把它延長下來，三個力是相交的。這就是共點力的概念，下面我們先研究共點力的合成。生活中常常見到這樣的事例：一個力的單獨作用與兩個或者更多力的共同作用。通過多媒體課件動圖展示：提水動圖。例如，兩個小孩分別用力F1、F2共同提著一桶水，水桶靜止；一個大人單獨向上用力F也能提著這桶水，讓水桶保持靜止其效果相同。一盞吊燈懸吊在天花板上保持靜止，懸線對吊燈的拉力是F，若用兩根線共同懸掛吊燈，懸線上端分別固定在天花板的左右兩處，線的拉力是F1和F2，也能產(chǎn)生使吊燈保持靜止的效果。我們最常見的足球用網(wǎng)兜來裝的，上邊一根繩，到下面分為很多根，效果都是把球提起來了，所以我么把上面的這個是由下面的合在一起的F叫做合力，下面由F分開得到的叫做分力。合力：一個力單獨作用的效果跟某幾個力共同作用的效果相同。分力：幾個力共同作用的效果跟某個力單獨作用的效果相同。由圖觀察到，作用效果是相同的?；顒右鈭D說明：環(huán)節(jié)三：力的合成和分解力的合成：求幾個力的合力的過程。力的分解：求一個力的分力的過程。他們是互為逆過程，又合力可以求分力，由分力也可求合力。通過多媒體課件動圖展示：同一直線上不同方向的力的合力?；顒右鈭D說明學生體驗科學探索給“等大”“反向”“共線”“異物”“同生同消同變”埋下伏筆。讓學生進一步認識到牛頓第三定律的適用范圍包含靜止，勻速運動，加速運動。環(huán)節(jié)四：問題探究教師引導思考電燈模型中一對平衡力與一對相互作用力的異同。學生探究，思考問題，小組合作，討論問題將一個電燈懸掛在天花板上，請思考下列問題：（1）電燈受到哪幾個力？它們的反作用力各是什么力？答：電燈受重力、繩對燈的拉力它們的反作用力分別是電燈對地球的萬有引力，燈對繩的拉力（2）哪些力是一對平衡力？電燈受到的重力和繩對電燈的拉力學生跟隨引導，一起學習教材段落，并畫出電燈上一對平衡力和一對相互作用力的受力分析物體受力的初步分析1.定義：受力分析是指根據(jù)各種力的產(chǎn)生條件，結(jié)合物體所處的運動狀態(tài)，通過一定的方法技巧，來確定出物體所受到的所有力的過程。2.呈現(xiàn)方式：畫出物體的受力示意圖學生思考，研究，對比，討論。比較一對相互作用力與一對平衡力的異同（3）嘗試比較一對相互作用力與一對平衡力異同，并完成下列表格。比較一對相互作用力與一對平衡力的異同教師提出問題：“既然力的大小相同，拔河為什么又有輸贏？”學生思考回答：由于力的作用是相互的,所以繩子上兩邊的力相等,但是左右兩邊的摩擦力不相等,所以拔河比賽有輸贏。如有時間剩余，可以重溫冰面（滑板）拔河實驗。環(huán)節(jié)五：學生獨自