《力的合成》教学设计[3].doc

《力的合成》教学设计———人教版《必修1》第三章第4节（1）知识与技能：1、从力作用效果的等效性来理解合力与分力的关系；2、掌握力的平行四边形定则，会用作图法求合力；3、知道矢量运算的普遍规则；（2）过程与方法：1、通过对合力与分力关系的探究，了解物理学中等效替代的基本思想；2、通过对实验的设计与实施，进一步认识科学探究的意义和基本过程；（3）情感、态度与价值观：1、培养学生应用知识分析日常生活中的有关问题，有将物理知识应用于生活和生产实践的意识；2、通过力的等效替代，使学生领略跨学科知识结合的奇妙，同时领会科学探究中严谨、务实的精神和态度重点：渗透“等效替代”的物理思想，促使力的平行四边形定则的发现与深刻的理解难点：1、力的平行四边形的发现；2、从代数运算到矢量运算的跨越重点：渗透“等效替代”的物理思想，促使力的平行四边形定则的发现与深刻的理解难点：1、力的平行四边形的发现；2、从代数运算到矢量运算的跨越教 学 过 程[游戏导入]课前互动：首先请男同学沿着桌边慢慢拉健身弹簧，记下弹簧的伸长的位置再请一位女生拉，用同样的方法轻拉弹簧，（拉得比男生略短）再多请一位女生帮忙，结果两位女生拉到与男生相同的位置。

提问：请问大家看到什么现象？现象 本质本质：男生用的力与两位女生用的力效果相同！生活例子：本质：超人用的力与所有纤夫用的力效果相同引出：效果相同的力可以相互替代在物理问题中一个物体往往同时受到多个力的作用，从效果上我们总可以找到一个力来等效替代那几个力今天我们就一起来探究如何求这个力，即力的合成板）第4节 力的合成[新课教学]一、合力与分力的关系分力合力等 效力的合成替 代（1）提出概念：（板） 二、力的合成首先：提出问题“如何求合力？”从最简单的两个力的合成开始研究：同向、反向、不在同一直线上同向：方向相同的两分力的合力大小等于这两个分力大小之和，方向与两分力的方向一致学生已有初中理论）【实验验证】请三位同学上台，由两位同学用测力计把弹簧沿竖直向下的方向拉伸到某一位置，标记弹簧伸长位置，请第三位同学读数注意：读数时应该强调读到最小精度的下一位）再用一个测力计沿竖直向下把弹簧拉伸到相同位置，保持不动，记下这一个测力计的示数比较两次实验数据，正好验证了我们的理论：两个力方向相同时，它们的合力大小等于两分力大小之和，方向与两分力方向一致反向：方向相反的两分力的合力大小等于较大的力减去较小的力，方向与较大的力的方向一致。

（同样易得）无需再做实验验证2）探究求合力的方法：引导学生：虽然不知道理论方法，但可以先通过实验方法找到两分力的合力，再进一步探究由分力直接求合力的理论方法实验目的：通过等效的思想找到互成角度的两分力的大小和方向以及它们合力的大小和方向设计实验方案：设计方案时应该考虑的问题：1、 怎样找到合力与分力；2、 如何保证它们等效；3、 如何记录力的大小和方向小组讨论几分钟后）抽学生说出自己的设计方案，对于好的设计给予表扬，对于没有设计出来的小组，引导鼓励，争取向教材实验靠近实验器材：木板、白纸、量角器、橡皮筋、长尾夹、工字钉、弹簧秤（两个）3）分组实验：实验步骤：1、先用两个弹簧秤拉橡皮筋到O点，分别记下两弹簧秤的示数以及角度方向；2、换用一个弹簧秤把橡皮筋拉到相同的位置，记下弹簧秤的示数和角度4）实验数据：F1/NF2/NF/Nθ1/°θ2/°θ/°①-150-50-90②-150-40-90③-140-40-90④-140-50-90⑤-130-50-90⑥-130-30-90提问：观察实验数据，合力的大小与两分力的大小有没有什么特点？设计回答：合力的大小总是小于两分力大小之和，但同时又大于两分力之差。

视情况而定，学生若是没有回答出来，也没关系）引导：有没有一种方法，既可以表示力的大小又可以表示力的方向5）几何画板作图演示：师：从这三条有向线段中，你又能不能看出合力与两分力有何特点？【提问】 通过已知分力的两边怎么寻找到与合力相同的边？作辅助线帮助理解：1、 角平分线？2、 三角形第三边？3、 三角形中线？4、 平行四边形？通过一一排除，最后锁定合力最有可能是以两分力为邻边的平行四边形的对角线几何画板作标准平行四边形的对角线验证猜想，把每组同学的数据均输入几何画板截屏展示区： 通过归纳总结，大胆认为：两分力之间的这条对角线就可以用来表示它们合力6）总结规律截屏展示：有的对角线在合力左边，有的在右边；有的对角线比合力长，有的比合力短呈现出一种随机分布，进一步考虑这种随机性可能主要是由……（学生回答）暂时不拓展误差，仅提出可能是由误差引起的在误差允许范围内，可认为这条对角线就表示合力三、平行四边形定则F1F2O 两个力合成时，以表示这两个力的线段为邻边作平行四边形，这两个邻边之间的对角线就代表合力的大小和方向师：今天我们一起探究出了不在同一直线上的两分力求合力的理论方法，但我们只做了几组实验，仅通过有限次实验，归纳总结出求合力的一般规律。

在实验哲学中，我们认为由大量的实验现象总体所归纳出的一般规律才是可信的其实很早以前，科学家们就早已做过了大量的实验，结果都得到了与我们今天相同的规律——两分力之间的对角线与合力基本一致因此，我们可以认为这个定则是正确的上一章，在研究伽利略自由落体运动中，他告诉我们科学探究要敢于大胆猜想，有时候懂得忽略什么，与懂得重视什么同等重要”[延伸拓展]请同学们自己用手中的平行四边形模型演示合力随分力大小和方向的变化根据课堂节奏，抽一名同学回答：当两分力大小不变，夹角变大，合力怎么变？假如两分力的方向不变，大小减小时，合力又怎么变？[课堂小结]师：到此，我们的课快接近尾声了，我想请问同学们，通过本节课的学习，你认为物理学中是如何通过探究得到一条规律的？观察现象——猜想——设计方案——实验验证——归纳总结[课后作业]通过比较发现，有的小组合力与对角线很接近，有的小组则要稍微远一些？可能原因是……？教师补充：在实验时发现了一些不规范操作：比如拉力与纸面没平行，斜视读数等等纠正以后，那我们可不可以通过规范操作再次实验，又或者是更换器材、改进实验方案重新设计实验以减小误差师：思考本实验中可能出现的误差，请同学们再次实验来验证我们今天的规律，请把你的设计写成一篇小论文。

[板书设计]第4节 力的合成分力合力等 效力的合成替 代一、 合力与分力的关系： 二、力的合成：同向：反向：三、平行四边形定则：F1F2O两个力合成时，以表示这两个力的线段为邻边作平行四边形，这两个邻边之间的对角线就代表合力的大小和方向课件展示）。