【核心素養(yǎng)目標(biāo)】中職物理（通用類）高教版（2023） 1.4 力的合成與分解 同步教案（表格式）

第第頁(yè)【核心素養(yǎng)目標(biāo)】中職物理（通用類）高教版（2023）1.4力的合成與分解同步教案（表格式）主題一運(yùn)動(dòng)和力

第四節(jié)力的合成與分解教學(xué)設(shè)計(jì)案例

課程內(nèi)容第四節(jié)力的合成與分解

課程類型啟發(fā)講授課課時(shí)2學(xué)時(shí)

教材內(nèi)容分析本節(jié)主要讓學(xué)生了解合力、分力的概念，體會(huì)等效方法的應(yīng)用。通過實(shí)驗(yàn)，了解力的平行四邊形定則；能運(yùn)用作圖法進(jìn)行力的合成與分解，能進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算。能舉出生產(chǎn)、生活中力的合成與分解的實(shí)例，能應(yīng)用其解決簡(jiǎn)單的實(shí)際問題。

學(xué)情分析學(xué)生在初中只學(xué)習(xí)過一條直線上的二力平衡問題，沒有學(xué)習(xí)過普遍情況下的力的合成與分解運(yùn)算規(guī)則，因此平行四邊形定則是本節(jié)的重點(diǎn)內(nèi)容。教師在教學(xué)時(shí)應(yīng)注意通過演示實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生知道平行四邊形定則的來源，從而達(dá)到理解和應(yīng)用該規(guī)則的目的。

教學(xué)目標(biāo)1．了解合力、分力的概念，了解力的平行四邊形定則，形成“合力與分力可以等效地相互替代”等物理觀念。能運(yùn)用作圖法進(jìn)行力的合成與分解，能進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算，能舉出生產(chǎn)、生活中力的合成與分解的實(shí)例，能用其解決簡(jiǎn)單的實(shí)際問題。

2．通過合力與分力的概念，體會(huì)等效方法的應(yīng)用。通過對(duì)力的合成與分解的推導(dǎo)和應(yīng)用，增強(qiáng)假設(shè)推理、科學(xué)論證等能力。

3．通過“研究合力與分力的關(guān)系”“研究重力的分解規(guī)律”“體驗(yàn)分力的大小”實(shí)驗(yàn)，增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)觀察、操作技能、技術(shù)運(yùn)用、探究設(shè)計(jì)等素養(yǎng)。

4．通過實(shí)踐活動(dòng)，增強(qiáng)合作交流、工匠精神等核心素養(yǎng)。通過關(guān)注武漢楊泗港長(zhǎng)江大橋的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，了解我國(guó)領(lǐng)先世界的橋梁技術(shù)，增強(qiáng)民族自豪感，發(fā)展科技傳承等素養(yǎng)。

教學(xué)重點(diǎn)讓學(xué)生建構(gòu)合力與分力概念，通過實(shí)驗(yàn)，歸納力的合成與分解規(guī)律。

教學(xué)難點(diǎn)歸納力的合成規(guī)律，按照力的作用效果對(duì)合力進(jìn)行分解。

教學(xué)策略讓學(xué)生通過自主學(xué)習(xí)與合作學(xué)習(xí)了解新知識(shí)，形成新觀念，提高實(shí)驗(yàn)觀察能力，受到科學(xué)方法熏陶。

主要教法啟發(fā)式講授、演示實(shí)驗(yàn)、組織合作學(xué)習(xí)

主要學(xué)法觀察演示實(shí)驗(yàn)、小組合作學(xué)習(xí)

教學(xué)資源多媒體課件展示系統(tǒng)、繪圖板、白紙、橡皮筋、圖釘、細(xì)線2根、直角凹槽、重量約為5N的長(zhǎng)方體、輕質(zhì)海綿2片、量程為10N的測(cè)力計(jì)2個(gè)、一根長(zhǎng)約3m輕質(zhì)結(jié)實(shí)的繩子、一個(gè)質(zhì)量約為0.1kg的重物等。

課堂實(shí)施

教學(xué)環(huán)節(jié)教學(xué)內(nèi)容教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖

課前準(zhǔn)備1.什么是合力？什么是分力？2.什么是力的合成？3.在“研究合力與分力的關(guān)系”演示實(shí)驗(yàn)中，為什么每次都把橡皮筋的一端拉到同一點(diǎn)？4.通過進(jìn)行“研究合力與分力的關(guān)系”演示實(shí)驗(yàn)?zāi)軞w納出什么規(guī)律？5.什么是力的平行四邊形定則？6.兩個(gè)分力合成時(shí)，合力的大小有什么規(guī)律？7.什么是力的分解？8.在“研究重力的分解規(guī)律”演示實(shí)驗(yàn)中，為什么要先用測(cè)力計(jì)沿著一個(gè)斜面的方向拉物體？9.力的分解遵循什么規(guī)律？10.合力與分力能同時(shí)存在嗎？1.安排學(xué)生進(jìn)行預(yù)習(xí)（閱讀教材、觀看老師提供的微課視頻）。2.就學(xué)生提出的問題進(jìn)行有針對(duì)性地備課，準(zhǔn)備在課堂上學(xué)生討論時(shí)給予指導(dǎo)。對(duì)教材和教學(xué)視頻進(jìn)行學(xué)習(xí)和思考，并與同學(xué)討論其中發(fā)現(xiàn)的問題，將疑問反饋給老師。讓學(xué)生通過課前自主學(xué)習(xí)，發(fā)現(xiàn)自己不理解的問題，準(zhǔn)備到課堂上與同學(xué)討論，與老師交流，解決疑問。

課堂實(shí)施新課引入創(chuàng)設(shè)情境：武漢楊泗港長(zhǎng)江大橋是世界上跨度最大的雙層公路懸索橋，跨度為1700m。大橋主梁為鋼桁結(jié)構(gòu)，質(zhì)量約4.9×107kg，全部重量都通過吊索垂直懸掛在兩根主纜上。每根主纜長(zhǎng)約2850m，直徑約1.08m。展示圖片、提問：主纜是怎樣制作的？它為什么能承受巨大的重量？思考激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)力，明確學(xué)習(xí)目標(biāo)

新課教學(xué)在生活中常見到這樣的情景：一桶水，需要兩個(gè)小孩才能提得動(dòng)；而一個(gè)成人就可以把它提起來。因此可以說，兩個(gè)小孩的力的作用效果與一個(gè)成人的力的作用效果相同。在物理學(xué)中，如果有一個(gè)力的作用效果與幾個(gè)力的作用效果相同，就把這一個(gè)力稱為那幾個(gè)力的合力，那幾個(gè)力都稱為分力。講述傾聽通過列舉實(shí)例，鞏固合力與分力的概念。

求幾個(gè)分力的合力，稱為力的合成。例如，當(dāng)一個(gè)物體同時(shí)受到作用于O點(diǎn)的兩個(gè)分力F1、F2的作用時(shí)，它們的合力會(huì)指向哪里？大小是多少？講述、展示圖片、提問思考、討論讓學(xué)生了解力的合成概念。

演示實(shí)驗(yàn)：“研究合力與分力的關(guān)系”在繪圖板上固定一張白紙，將橡皮筋的一端用圖釘固定在白紙一側(cè)的A點(diǎn)，將橡皮筋的另一端拴兩根帶環(huán)的細(xì)繩，從A點(diǎn)畫一條虛線到白紙另一側(cè)的B點(diǎn)。用一個(gè)量程為10N的測(cè)力計(jì)拉住一根細(xì)繩，用5N的力把橡皮筋的另一端沿AB方向拉到O點(diǎn)，并保持靜止。標(biāo)下O點(diǎn)位置，將這個(gè)5N的力作為合力F標(biāo)注在白紙上。再用兩個(gè)測(cè)力計(jì)分別沿不同方向測(cè)量不同分力。用力的圖示法分別將測(cè)量出的所有力在白紙上表示出來，探尋規(guī)律。進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)、測(cè)量各組分力的大小。觀察實(shí)驗(yàn)、探尋規(guī)律讓學(xué)生增加對(duì)力的合成的感性認(rèn)識(shí)。

與本學(xué)習(xí)小組的同學(xué)討論，觀察、比較合力與各組分力之間的大小關(guān)系，嘗試歸納其中的規(guī)律組織學(xué)生合作學(xué)習(xí)小組討論、交流引導(dǎo)學(xué)生歸納力的合成規(guī)律。

通過大量實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，兩個(gè)互成角度的力合成時(shí)，遵循這樣的定則：以表示這兩個(gè)力的線段為鄰邊，作平行四邊形，它的對(duì)角線就表示合力的大小和方向。這就是力的平行四邊形定則。綜合歸納、講述力的平行四邊形定則。傾聽、記憶讓學(xué)生形成正確的有關(guān)力的合成的物理觀念。

當(dāng)兩個(gè)分力的大小固定不變，只有夾角在0～180°之間變化時(shí)，分析合力隨分力間夾角的變化情況。展示圖片、講述傾聽、思考讓學(xué)生歸納合力與分力之間的大小關(guān)系規(guī)律。

楊泗港長(zhǎng)江大橋的主纜由271根相互平行的索股組成，每根索股長(zhǎng)約2850m，質(zhì)量約61600kg。索股又由91根平行放置的直徑6.2mm的高強(qiáng)鋼絲組成，因此能夠形成最大的合力。271根索股安裝到大橋上的預(yù)定位置后，再使用緊纜機(jī)捆綁緊固，最終形成一條世界上拉力最大的主纜，能夠承受約6.4×108N的力。展示圖片，回應(yīng)本節(jié)開始“情境與問題”中的問題。傾聽、記憶讓學(xué)生了解力的合成規(guī)律的應(yīng)用。

如果求兩個(gè)以上力的合力，可以連續(xù)應(yīng)用平行四邊形定則。其步驟是：先求出任意兩個(gè)力的合力F’，然后再求出F＇與第三個(gè)力的合力F”，依此類推，直到求出所有力的合力F為止。展示圖片、講述三個(gè)力的合成方法。傾聽、理解、記憶讓學(xué)生進(jìn)一步了解力的合成規(guī)律的應(yīng)用。

求一個(gè)合力的分力，稱為力的分解。生活中經(jīng)?？梢砸姷揭粋€(gè)力產(chǎn)生兩個(gè)作用效果的情景。講述傾聽、記憶讓學(xué)生了解力的分解概念。

演示實(shí)驗(yàn)：“研究重力的分解規(guī)律”1.先在直角凹槽的兩個(gè)斜面上分別鋪一層海綿，再將一個(gè)形狀為長(zhǎng)方體的物體放在凹槽中的海綿上，并保持靜止。進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)、提問：物體的重力產(chǎn)生了幾個(gè)作用效果？物體受幾個(gè)力作用？觀察、思考、回答：物體的重力產(chǎn)生了兩個(gè)作用效果，物體受三個(gè)力作用。讓學(xué)生增加對(duì)力的分解的感性認(rèn)識(shí)，引導(dǎo)學(xué)生探求其中的規(guī)律。

2.用一個(gè)測(cè)力計(jì)沿右側(cè)斜面的方向緩慢向上拉物體，當(dāng)左側(cè)斜面上的海綿形狀完全恢復(fù)原狀后，將其抽出，并使物體保持靜止。此時(shí)，物體受幾個(gè)力的作用？觀察、思考、回答：物體受三個(gè)力作用：重力、測(cè)力計(jì)的拉力和右側(cè)斜面的支持力。引導(dǎo)學(xué)生探求規(guī)律。

3.在左側(cè)斜面鋪上海綿，用一個(gè)測(cè)力計(jì)沿左側(cè)斜面的方向緩慢向上拉物體，當(dāng)右側(cè)斜面上的海綿形狀完全恢復(fù)原狀后，將其抽出，并使物體保持靜止。此時(shí)，物體受幾個(gè)力的作用？觀察、思考、回答：物體受三個(gè)力作用：重力、測(cè)力計(jì)的拉力和左側(cè)斜面的支持力。引導(dǎo)學(xué)生探求規(guī)律。

4.在兩側(cè)斜面都鋪上海綿，用兩個(gè)測(cè)力計(jì)分別沿兩個(gè)斜面的方向緩慢向上拉物體，使兩側(cè)的海綿完全恢復(fù)原狀并使物體保持靜止。此時(shí)，測(cè)力計(jì)的示數(shù)與前面單獨(dú)測(cè)量時(shí)的示數(shù)相比，變化了嗎？觀察、思考、回答：測(cè)力計(jì)的示數(shù)與前面單獨(dú)測(cè)量時(shí)的示數(shù)相同。引導(dǎo)學(xué)生探求規(guī)律。

合作學(xué)習(xí)：與同學(xué)討論，當(dāng)兩個(gè)測(cè)力計(jì)共同作用將物體提起時(shí)，根據(jù)物體的平衡條件，可推理出實(shí)驗(yàn)中測(cè)力計(jì)拉力的大小分別等于什么？組織合作學(xué)習(xí)討論、回答：兩個(gè)測(cè)力計(jì)拉力的大小分別等于物體重力的兩個(gè)分力。引導(dǎo)學(xué)生探求力的分解規(guī)律。

通過大量精確的實(shí)驗(yàn)，人們發(fā)現(xiàn)：根據(jù)力的作用效果，可以將一個(gè)力分解為兩個(gè)力。力的分解也遵循平行四邊形定則。例如，斜面上物體的重力的分解、人斜向上拉著物體前進(jìn)時(shí)拉力的分解等。綜合歸納、展示圖片、講述。傾聽、記憶讓學(xué)生理解力的分解規(guī)律及其應(yīng)用。

合力與分力是等效方法的一種實(shí)際應(yīng)用。重力、彈力、摩擦力都是真實(shí)存在的力，對(duì)這些力都可以進(jìn)行合成或分解，即用等效力進(jìn)行替代。這些等效力是假想出來的力，不是真實(shí)存在的力。合力與分力可以等效地相互替代，但不能同時(shí)并存。講述傾聽、思考、記憶讓學(xué)生了解力的合成與分解是等效方法的應(yīng)用。

【觀察與體驗(yàn)】體驗(yàn)分力的大小兩位同學(xué)分別抓住一根長(zhǎng)約3m輕質(zhì)結(jié)實(shí)的繩子兩端，用力對(duì)拉。觀察繩子的狀態(tài)；在繩子中間掛一質(zhì)量約為0.1kg的重物，再觀察繩子的狀態(tài)。組織學(xué)生進(jìn)行隨堂小實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行合作學(xué)習(xí)。提問：掛上重物后的繩子為什么不能被拉直？觀察、體驗(yàn)、討論、理解回答：合力雖然很小，由于夾角很大，所以需要的分力很大。讓學(xué)生增加對(duì)力的分解的感性認(rèn)識(shí)，進(jìn)一步了解力的分解的應(yīng)用。

自由討論本節(jié)的主要內(nèi)容講完了，同學(xué)還有哪些疑問，自由提問，小組討論，自由搶答。組織學(xué)生自由提問、討論，或回答問題。向老師提出自己的疑問、回答同學(xué)的問題。通過思想的碰撞，發(fā)展學(xué)生質(zhì)疑創(chuàng)新的核心素養(yǎng)。

歸納總結(jié)本節(jié)學(xué)習(xí)了合力、分力、力的合成與分解等概念，了解了力的合成與分解時(shí)都遵守平行四邊形定則，同時(shí)了解了等效法、控制變量法、分析法等科學(xué)方法。歸納總結(jié)本節(jié)所學(xué)內(nèi)容。傾聽、記憶幫助學(xué)生鞏固所學(xué)。

課后提升書面作業(yè)

實(shí)踐活動(dòng)

板書設(shè)計(jì)略。

評(píng)價(jià)反饋本節(jié)課堂上學(xué)生回答問題得到的分?jǐn)?shù)，學(xué)生作