2019-2020年高一物理力的合成教學案例新課標人教版一、教學內(nèi)容分析1、地位和作用“力的合成”這一節(jié)研究的是力的等效關系，依據(jù)等效思想總結出力的平行四邊形定則，明確提出力是矢量和運算法則。這是本章的重點和難點。平行四邊形定則也是矢量運算普遍遵循的法則，而矢量運算貫穿高中物理始終，因此，本節(jié)內(nèi)容將前面學習過的速度、速度的變化，后面將要學習動量、動量的變化等矢量及其運算指出了具體的運算法則，它具有承上啟下的作用。2、教材安排本節(jié)教材講述三組基本概念：合力和分力；力的合成和力的分解；共點力。一條規(guī)律：力的平行四邊形定則。對平行四邊形定則，學生感到抽象，不易理解，研究求互成角兩個力的合力時，教材采用質(zhì)疑、探究、驗證、總結的認識物理問題的規(guī)律.整節(jié)內(nèi)容貫穿一個等效的思想。3、教學目標的確定及依據(jù)教學目的：（一）學習目標：1、知識與技能：理解合力、分力、力的合成、共點力的概念。通過實驗掌握平行四邊形定則，會用平行四邊形定則求合力。理解力的合成本質(zhì)上是從作用效果相同的角度進行力的相互替代。2、過程與方法：通過學習合力和分力的概念，了解物理學常用的方法一一等效替代法。通過實驗探究方案的設計與實施，初步認識科學探究的意義和基本過程，并進行初步的探究。學生在自主找規(guī)律的過程中體會到學習的樂趣；實驗結果在誤差范圍內(nèi)是準確的。3、情感態(tài)度與價值觀培養(yǎng)學生善于交流的合作精神，在交流合作中發(fā)展能力，并形成良好的學習習慣和學習方法。通過力的等效替代，使學生領略跨學科知識結合的奇妙，同時領會科學探究中嚴謹、務實的精神和態(tài)度。（二）重點與難點：重點：掌握力的平行四邊形定則。依據(jù)：教學目的和其在教材中的作用；學生基礎和思維水平。2、難點：實驗探究方案的設計與實施。依據(jù)：學生平時學習時養(yǎng)成接受知識的習慣，而不習慣自己主動設計方案探究。二、設計理念物理是以實驗為基礎的科學，離開實驗，物理就成為無源之水，本節(jié)課更體現(xiàn)了物理學的這一特點。平行四邊形定則是矢量合成法則，而學生一直以來都習慣于代數(shù)運算，對矢量運算特別不習慣，因此在教學過程中要注意增加學生的感性認識。實驗是學生接受物理知識最符合認知規(guī)律的方法，本節(jié)課的教學設計正是基于實驗，讓學生親自實踐，實驗探究，培養(yǎng)學生的實驗探究、團結合作、歸納總結等能力，這是實踐出真知的要求，也是突破重點和難點的關鍵；同時，滲透了研究問題的一般方法：提出問題——分析問題——設計方案——進行實驗——數(shù)據(jù)處理——實驗結論——應用推廣。

三、教具準備：多媒體課件，木板，紗線，勾碼，學生分組實驗器材：木板、白紙、紗線、彈簧秤（兩只）、三角板、鉛筆。四、教學過程：（一）實驗激趣引入概念實驗演示并介紹：木板上釘3枚釘子，紗線下端懸掛勾碼，上端分叉。單獨一根紗線掛在中間釘子可以掛住勾碼；兩股紗線掛兩邊的釘子也可以懸掛勾碼。然后木板背向?qū)W生，底下露出勾碼。問題一：此時勾碼是一股紗線懸掛，還是兩股紗線懸掛？學生：有的猜一股紗線懸掛，有的猜兩股紗線懸掛。問題二：為什么此時你們不能憑借以后的知識去判斷，而只能猜想？引導學生總結：因為此時兩股紗線懸掛和一股紗線懸掛是等效的。問題三：生活中還有沒有類似這樣等效的例子？學生舉例。課件出示圖1。問題四：從力的作用效果看，以上情形說明了什么？以拉彈簧為例，引出概念：由于力F產(chǎn)生的效果與力F、F共同作用所產(chǎn)生的效果相同，可以用力F等效代替匚、f2的共同作用。力F就叫做力F和卩2的合力。力F和F就叫做力F的分力。等效代替是物理學中常用的方法。求幾個力的合力的過程或求合力的方法，叫做力的合成。課件演示圖2，復習初中學過的求同一直線上兩個力的合力?？梢钥闯觯汉狭Σ坏c分力的大小有關，還與分力的方向有關。問題五：如果兩個力的方向不是在一條直線上，是否還可以用代數(shù)和來表示合力，如果不可以，那么合力和分力又存在什么樣的關系呢？（二）方案設計實驗探究學生回答完后多媒體展示圖3。歸納強調(diào)：力F與力F「F2等效，所以力F「F2的合力大小、方向均與力F相同,用等效代替的方法找出了力匚、2的合力。分析引導：同學們的猜想都是從力的大小出發(fā)的，力是矢量還是標量？再次指出：合力與分力的大小、方向都有關。圖3合力與分力間究竟?jié)M足什么關系？我們通過實驗探究解決這個問題。圖3明確實驗目的：探究合力與分力的關系。引導學生：實驗應分幾大部分個過程？發(fā)放實驗器材：方木板、白紙、彈簧秤、細繩套、圖釘、三角板、直尺、鉤碼。

讓學生設計實驗方案如何確定分力、合力。組織學生共同討論、改進雙方的實驗方案。首先肯定方案的可行性:使勾碼的運動狀態(tài)相同，說明力的作用效果相同，確定了分力和合力。在學生思考的基礎上給與提示：鉤碼上升可以是勻速的也可以是變速的，運動狀態(tài)不好控制，即力的作用效果相同不好控制，應該怎樣改進實驗方案？學生：將鉤碼豎直靜止懸掛。請一名同學把實驗方案完整的敘述一遍。記錄數(shù)據(jù)時木板應如何放置？學生：豎直放置。（三）數(shù)據(jù)處理得出結論分組實驗確定任意角度的兩個分力及其合力,注意事項見大屏幕課件。走到學生中間觀察、指導學生實驗。投影儀展示部分同學的實驗結果，再讓同學觀察自己的圖象，思考這F2個四邊形象什么圖形？F2給出結論：大量精確的實驗表明，兩個力的合成滿足平行四邊形定則。請同學們用自己的語言文字表述平行四邊形定則的內(nèi)容。大屏幕顯示平行四邊形定則的內(nèi)容，并強調(diào)兩個鄰邊之間的對角線。評估：要求學生把在探究活動中發(fā)現(xiàn)新的問題反饋（如學生在拉彈簧秤時沒有和豎直面平行，彈簧秤的讀數(shù)有偏差），并能吸取經(jīng)驗教訓，改進探究方案或采取其它措施（如是否可以用等效的思想去設計不同的實驗驗證）。多媒體演示：1、力的合成實驗二2、力的合成實驗三問題六：這些實驗的核心思想是什么？學生：等效思想。（四）規(guī)律拓展概念補充思考一：片、F2大小一定，隨夾角的增大其合力如何變化？合力什么時候最大，什么時候最小？合力的范圍如何？多媒體演示，得出結論：（1）當兩個分力方向相同時（夾角為00），合力最大，大小等于兩力之和；（2）當兩個分力方向相反時（夾角為1800），合力最小，大小等于兩力之差。（3）合力大小范圍：丨F1-F2|WFWF1+F2思考二：如果兩個大小相等的分力，在合力不變的情況下，夾角變大，兩個分力大小如何變化？多媒體演示，得出結論：合力不變的情況下，夾角越大，兩個等值分力的大小越大。（五）課堂小結課后練習力的合成實驗演示二以等效思想總結出求互成角度兩個力合力的平行四邊形定則，定則的核心就是它既體現(xiàn)力的合成實驗演示二了合力的大小，又體現(xiàn)了合力的方向，說明矢量合成不是簡單數(shù)學相加，即1＋1不一定等于2，它是矢量運算法則。強調(diào)本節(jié)課研究問題的主體思想——等效思想，回扣引課；強調(diào)力的合成的矢量性和重要性。課后練習：問題與練習1、3。（第3題要求學生用作圖法和計算法兩種方法求解，并自己體會兩種方法的優(yōu)缺點。）五、課后反思：新課程標準理念下的探究性課堂教學是否能取得實效，歸根到底是以學生是否參與、怎樣參與、參與多少來決定的，同時只有學生主動參與教學，才能改變課堂教學機械、沉悶的現(xiàn)狀，讓課堂充滿生機。這就要求教師在領會探究性課堂教學實質(zhì)的基礎上，隨機應變，靈活處理教學過程中出現(xiàn)的各種問題，設計合理可行的探究性教學，使學生的知識獲得、積累與能力發(fā)展始終處于一種良性循環(huán)狀態(tài)，這樣就可以使探究性課堂教學進入理想的境界。本案例通過從提出問題——分析問題——設計方案——進行實驗——數(shù)據(jù)處理——實驗結論——應用推廣等等一系列探索過程，將學習者始終置于探索者的位置，使學習過程成為“發(fā)現(xiàn)”或“再發(fā)現(xiàn)”的過程，充分發(fā)揮學生學習的積極性、主動性，讓學生自己從實驗中得出結論，體驗探索的快樂，成功的喜悅，強化學習的樂趣。存在疑慮：1、本節(jié)課由于學生探究過程需要留出較多的時間進行實驗的具體操作，因而課堂時間較為緊張，需要很好引導學生設計方案、進行實驗才能有足夠的時間進行其余內(nèi)容的教學，對學生的要求較高。2、部分學生的實驗操作能力不強，分力和合力滿足平行四邊形定則這個關系，在學生實驗中不能直接得出。2019-2020年高一物理力的合成教學設計新課標豫教版必修1課題§5.1力的合成課型新授課（1課時）教學目標知識與技能1、理解合力、分力、力的合成、共點力的概念.2、掌握平行四邊形定則，會用平行四邊形定則求合力.3、理解力的合成本質(zhì)上是從作用效果相等的角度進行力的相互替代.4、知道矢量三角形法則過程與方法1、通過學習合力和分力的概念，了解物理學常用的研究方法一一等效替代法.2、通過實驗探究方案的設計與實施，初步認識科學探究的意義和基本過程，并進行初步的探究.3、學生在自主找規(guī)律的過程中體會到學習的樂趣.實驗結果在誤差范圍內(nèi)是準確的.4、嘗試運用共點力合成解決一些與生產(chǎn)和生活相關的實際問題。情感態(tài)度與價值觀1、培養(yǎng)學生善于交流的合作精神，在交流合作中發(fā)展能力，并形成良好的學習習慣和學習方法.2、通過力的等效替代，使學生領略跨學科知識結合的奇妙，同時領會科學探究中嚴謹、務實的精神和態(tài)度

Li意命應煖#'謔激培II'、、34物教學重點、難點弐合％鼓％慕△奎、4^、、==11oz110Z教學方法教學手段一泄角也三教教學步驟新課導入復習力的概念和力的作用效果教學活動設計意圖通過播放歌（播放歌曲《眾人劃槳開大船》片段），從物理學的角度說，二個人劃曲激發(fā)學如興趣，引導們學生思考。槳產(chǎn)生的力太小不能開大船，眾人劃槳產(chǎn)生的力合起來才能開動大船.如果知道每個人劃槳的力，怎樣求合起來的力呢?學習了這一節(jié)課后我就可以解決這個問題了.一、共點力槳產(chǎn)生的力太小不能開大船，眾人劃槳產(chǎn)生的力合起來才能開動大船.如果知道每個人劃槳的力，怎樣求合起來的力呢?學習了這一節(jié)課后我就可以解決這個問題了.新課教學讓學生自學課本上第一段、第二段有關共點力的知識，在閱讀的時候注意這樣幾個問題：新課教學什么樣的力是共點力？你認為掌握共點力概念時應該注意什么問題？引導學生的回答總結得到（1:如果一個物體受到兩個或更多個力的作用，有些情況下這些力共同作用在同一個點上，或者雖然不是作用于同一個點上，但是他們的延長線交于一點，這樣的一組力叫做共點力.培養(yǎng)學生自學能力和閱讀能力。2：掌握共點力時，不僅要看這幾個力是不是作用于一個點，還要看它們的延長線是不是交于一個點.）

培養(yǎng)學生自學能力和閱讀能力。二、力的合成［演示實驗）讓學生把一桶水或一個重物想辦法從地面上放在桌面上，請一位個頭大的，比較壯的男生具體操作一下，該冋學用一只把生活和物手就可以把它提到桌面上；再請一位瘦弱的女生演示，她又叫了另一理聯(lián)系起來,位女生一起把它抬上講臺。激發(fā)學生對引導學生仔細觀察會發(fā)現(xiàn)，一位力氣大的同學只用一只手一個力就可4學的好奇以把水桶從地面提到桌面上，兩個女同學用兩只手給水桶兩個力，同;樣心與求知欲。也把水桶從地面移動到桌面上，不同的同學用不同的方法達到了一個共同的目的.在提水桶這個事件上，這一個力產(chǎn)生的作用效果和兩個力作用效果是相同的.生活中還有哪些例子可以說明同樣的問題？學生可以舉身邊的例子，如抬重物，掛在墻上的畫等等。的通過以上的例子，引導學生自己得出合力合力和分力以及力的合培養(yǎng)總結、成的概念。歸納的能力那么幾個力的合力怎樣求解？下面我們設計一個實驗來探究一下激發(fā)學生發(fā)求合力的方法。首先演示實驗.（用兩只彈簧秤成一定角度提起一個重物，分別讀一下兩只彈簧秤的讀數(shù).然后用一只彈簧秤提起這個物體，看這時彈簧秤的讀數(shù)）引導學生仔細觀察讀數(shù)，并發(fā)現(xiàn)兩只彈簧秤的示數(shù)之和是不是等于一只彈簧秤的讀數(shù)，而是比兩只彈簧秤讀數(shù)之和稍微小一些.散思維進一步啟發(fā)學生：力的合成并不是簡單地相加減，它們之間的關:系到底是怎樣的呢?請學生設計一實驗求解合力，并在實驗之前明確實驗依據(jù)的原理：合力的作用效果與幾個力共同作用的效果相同.培養(yǎng)學生設根據(jù)提供的器材，同學們分小組討論，抓住合力和分力效果相同計實驗和操這一關鍵，設計實驗方案，選擇適當?shù)膬x器，把不需要的儀器放在一作實驗的能邊.（這里儀器的提供可以有一些干擾項，比如說放置小車和打點計時器，鍛煉學生選擇儀器的能力）注意：啟發(fā)學生設計的關鍵是：兩個力共同作用的效果和一個力。教力單獨作用效果相同，怎樣設計才能夠更容易控制兩種情況下力的作教師引導學用效果相同.生在討論中學并在做實驗之前，讓幾個小組的同學介紹他們的實驗器材的選擇和相互父流，實驗方案的設計過程.相互啟發(fā)，過例如：學生根據(jù)力的作用效果相同，選擇用力改變物體的形變這有利于學生種方法來探究合力和分力的關系；選擇了容易發(fā)生形變的橡皮筋來進在獨立思考,程行?在一個力和兩個力共同作用下讓橡皮筋的形變量相同?我們組選互相合作中擇的儀器是：方木板、白紙、彈簧秤（兩個）、橡皮筋（兩條）、細繩（兩逐步培養(yǎng)團條）、刻度尺（或三角板）、圖釘（若干，用來固定白紙）結協(xié)作、科（注：要多了解各個組的實驗器材的選擇情況，指出他們的優(yōu)點和1學求實的品足，幫助他們改進自己的設計，這里僅舉兩例作為代表）質(zhì)和創(chuàng)新思引導學生回答：在這個實驗中一個力與兩個力等效的標志是什么？維品質(zhì)。通過幾個學生的回答不斷完善總結得到兩次實驗中橡皮筋應該伸到同一個位置才能保證作用效果完全相同.用多媒體展示設計較好的組學生的實驗步驟設計參考案例長培養(yǎng)學生分多媒體展示設計實驗步驟：（1）在桌上平放一個方木板，在方析問題、解木板上鋪上一張白紙，用圖釘把白紙固定好.決問題的能

教學過程用圖釘把橡皮筋的一端固定在板上的A點(A點的位置應該靠近頂端中點)，在橡皮筋的另外一端拴上兩條細繩，細繩的另外一端是繩套.用彈簧秤分別鉤住繩套，互成角度地拉橡皮筋，使橡皮筋伸長，結點達到某一位置O.用鉛筆記下0的位置和兩條細繩的方向，分別讀出兩只彈簧秤的示數(shù)(在冋一條件下).用鉛筆和三角板在白紙上從0點沿著兩繩的方向畫直線，按照一定的標度作出兩個力Fi和F2的圖示.只用一只彈簧秤，通過細繩把橡皮筋的結點拉到相同的位置0點，讀出彈簧秤的示數(shù)，記下細繩的方向，按同一標度作出這個力F的圖示.探究這三個力的大小及方向的關系.注意事項：①同一實驗中的兩只彈簧秤的選取方法是；將兩只彈簧秤勾好后對拉，若兩只彈簧秤在拉的過程中，讀數(shù)相同，則可選，若不同，應另換，直至相同為止，使用時彈簧秤與板面平行。在滿足合力不超過彈簧秤量程及橡皮條形變不超過彈性限度的條件下，應使拉力盡量大一些，以減小誤差.畫力的圖示時，應選定恰當?shù)臉硕?，盡量使圖畫得大一些，但也不要太大而畫出紙外.要嚴格按力的圖示要求和幾何作圖法作出合力.在同一次實驗中，橡皮條拉長的結點0位置一定要相同.由作圖法得到的F和實際測量得到的F',不可能完全符合，但在誤差允許范圍內(nèi)可認為F和F'符合.［參考案例2］合力和分力的關系實驗步驟：器材的選?。喝鐖D3—4—1所示的演示儀、彈簧秤、橡皮肋、細繩、鉤碼若干、印有間隔相等的同心圓的紙足量.用兩根細繩系著橡皮筋的一端，橡皮筋的另一端固定在儀器頂端的小釘上，調(diào)節(jié)器材上的兩個滑輪的距離，使之便于操作.分別在細繩下懸掛鉤碼若干，并把細繩置于滑輪上(注意使橡皮筋、細繩：在同一豎直平面上).記錄兩繩上懸掛鉤碼的數(shù)量和兩繩與紙邊的交點C、D.如圖3—4—1所示.待橡皮筋伸長且穩(wěn)定后把印有同心圓的紙置于橡皮筋與細繩的后面，并使同心圓的圓心0和橡皮筋與細繩的結點重合，并用圖釘固定紙片.卸去鉤碼，直接用一個彈簧秤拉細繩(注意使橡皮筋、細繩、彈簧秤在同一豎直平面上)，使結點也伸長至圓心0處.記錄彈簧秤的讀數(shù)和繩與紙邊的父點J.如圖3—4—2所示.(6)取下紙片，作射線0C、0D、0J,并用力的圖示法作出三個力(力的比例線段以三個矢量的長度都不超出紙邊為宜).如圖3—4—3所示.力

AR3-4"lffi3-1-2S3-1-3(?)相鄰箭頭用虛線相連，構成一個由兩個三角形組成的四邊形.(8)觀察這個四邊形的特點(若誤差不大，這個四邊形是平行四邊形，合力在其對角線上).(9)改變砝碼的數(shù)量，重復上述實驗.若有時間，也可改變兩滑輪的距離(即改變兩分力的夾角)重復上述實驗.說明：本實驗中的同心圓紙是可以移動的，同心圓是為了最終得出力的大小關系而設計的，紙能移動是為了在實驗中方便找出圓心O的位置，縮短實驗的時間.學生可能得出的結論：以表示兩個分力的線段為鄰邊作一個平行四邊形，則這個平行四邊形中表示兩分力的線段所夾的對角線表示合力的大小和方向.建議：讓同學匯報實驗中得到的結論.結論不一定要與上面的結論一致，教師要讓學生有成就感.教師引導學組織學生進行分組實驗，實驗過程中讓學生有意識地控制一下兩生在討論中個分力之間的夾角.相互父流，學生實驗，教師巡回指導相互啟發(fā)，實驗結束后建議學生把合力和分力的末端用虛線連接起來.最后自己總通過幾組同學的實驗結果，總結出這個四邊形是平行四邊形.繼續(xù)引導學生分析：合力與兩個分力處于平行四邊形的什么位置？通過學生交流討論得出：兩個力合成時，以表示這兩個力的線段為鄰邊，這兩個鄰邊之間的對角線就代表了合力的大小和方向.多媒體出示例題，學生讀題并嘗試解決例題結得出答案例題：力F=45N,方向水平向右，力F=60N,方向豎直向上.這兩個力合力的大小和方向.求請學生說出自己的思路。通過練習，通過幾個學生回答總結：①選擇標度，用1cm代表15N.加強對力的教用三角板作出兩個力的圖示.作出和兩個力大小相等的平行線，完成平行四邊形.合成的理解學連接兩力之間的對角線，即表示合力.用刻度尺量出對角線的長度.過⑥通過比例關系求出合力的大小.⑦用量角器量出合力與分力之間的夾角，得到合力的大小是?5N［，程與45N的力的夾角是53°如果改變兩個力之間的夾角，將兩個力之間的夾角改為60°和120°，則合力分別是多大?學生作圖求解，投影學生作圖：當夾角是60°時，兩個力的合力是90N；當夾角是120°時，兩個力的合力是54N.根據(jù)上面的計算，在兩個分力大小不變的情況下，改變兩個分

力的夾角，合力怎樣變化？什么情況下合力最大，什么情況下合力最小？學生總結得出：合力隨夾角的變大而變小，隨夾角的變小而變大，當兩個分力之間的夾角為0°時兩個力的合力最大，最大值為二力之和；當兩個分力之間的夾角為180°兩個力的合力最小，最小值為二力之差.請學生觀看動畫：在兩個分力夾角變化時合力大小的變化情況.（學生觀看動畫?進一步體會合力的大小和分力夾角之間的關系，動畫好用Flash模擬，具有動感）前面學習的都是兩個力的合成，如果是三個力或者三個以上的力的合成，應該怎樣進行處理？引導學生回答：先求出兩個力的合力，再求出這個合力跟第三個力合力，直到把所有的力都合成進去，最后得到的結果就是這些力的合力.平行四邊形的一半是三角形。平行四邊形的對邊平行且相等。如果把一個力平移到對邊，這時這兩個分力和合力就構成一個三角形。這個三角形叫矢量三角形。我們可以發(fā)現(xiàn)兩個分力矢量首尾相接，合力為第一個力的矢斷指向另一個分力的末端。如果物體受到兩個以上的力作用，合力可以怎么樣表示呢？學生回答完后教師總結：可以用同樣的作圖方法，把表示所有力的矢量依次首尾相