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視頻標簽：力的合成
所屬欄目：高中物理優質課視頻
視頻課題：高中物理人教版必修1第三章4力的合成-南京師范大學附中
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高中物理人教版必修1第三章4力的合成-南京師范大學附屬中學
《力的合成》教學設計
一、教材分析
本教學設計使用的教材是人教版普通高中課程標準實驗教科書《物理》（必修1）第3章第4節。本節內容是在學生學習重力、彈力、摩擦力等相關力學知識的基礎上，進一步探究力的運算法則。首先教材從生活出發，比較兩個小孩與大人分別提一桶水的異同，運用等效替代的觀點定性分析了合力與分力的關系，然后啟發學生利用實驗來進一步探究合力與分力的矢量運算法則。“力的合成”這一節，前接三種常見的力，后續力的分解和力學一些重要定律的應用，具有承上啟下的作用。
本節課運用等效替代的思想來進行平行四邊形定則的教學，因而培養學生建立等效替代的概念是很重要的。 【教學目標】 （一）知識目標
1、知道什么是分力、合力、力的合成、共點力。 2、能通過實驗探究求合力的方法—--的平行四邊形定則。 3、初步體會等效替代的物理思想。 4、會用力的圖示法求合力。 （二）過程與方法
1．通過合力與分力概念的建立過程，體會物理學中常用的研究方法─等效替代法。 2．通過探究求互成角度的兩個力合力方法的過程，讓學生體驗科學探究的過程。 （三）情感態度與價值觀
1．體會邏輯思維和實驗相結合研究問題的方法，由此體驗到科學研究的樂趣。 2．體會科學研究中合作、交流的重要性和必要性。 【教學重點】
讓學生通過對實驗探究的參與，認識互成角度的兩個力合成的情況，從而培養學生對物理現象的觀察、歸納、總結能力。 【教學難點】
1．讓學生了解等效替代法，認識等效替代的重要作用；
2．要求學生能在觀察自然、生活現象中發現問題，勇于探究自然現象和日常生活中蘊含的物理知識。 【實驗器材】
多媒體教學設備、實物投影儀、木板一塊、彈簧秤2個、橡皮筋1條（帶兩個細線套）、白紙1張、圖釘幾個、三角板一對 【教學方法】
交流與合作、分組實驗、 二、學情分析
高一學生已經學習了力的三要素、力的圖示等物理知識和有關平行四邊形和三角形的幾何知識，但是他們剛剛接觸矢量，對矢量的運算沒有任何感性認識，沒有任何生活經驗可供借鑒，他們習慣于標量的代數運算，即使學習了位移、速度、加速度等矢量，也不涉及到矢量運算，而是通過規定正方向將矢量運算變成了簡單的加減問題，沒有觸及矢量運算。同時有些學生幾何知識遷移能力較差，對力的平行四邊形定則的應用往往不習慣。意識到學生在這個問題上的困難，通過小組探究方式教學，讓學生在探究活動過程中獲得切身體驗，加深對平行四邊形定則的理解。一則，能提高學生科學素養，力的合成對學生來說全新的知識，學生在探究活動過程中的體驗真實而深刻，其效果遠非那種目標和路線都明擺著的形式化的探究活動可比。二則，學生對矢量運算是完全陌生的，放慢教學過程，讓學生在探究過程中感受規律的形成過程，有利于學生更深刻的理解矢量的合成法則。
三、教學設計 【教學流程】
【新課引入】
任務大挑戰：兩人能提起一個小盒子嗎？
兩位同學各拉一段繩子的一端，發現怎么也提不起重物？是重物很重嗎？結果發現其中一個學生一只手就很輕松地將重物提起來！這是什么原因呢？
教師：今天我們一起探究這其中的奧秘！帶著這樣的問題，我們學習新的一節內容《力的合成》。
情
境與思考
任
務大挑戰
實驗 與探究
規律應用
回歸大挑戰
小 結
【新課教學】 1.情境與思考
情境1：小時候，我們聽過曹沖稱象的故事，他是怎樣稱出大象的重量的呢？
情境2：同一桶水，可以由兩位同學一起提起，也可以由一位同學一個人提起。兩位同學的兩個拉力和一位同學的拉力什么關系呢？
情境3：相同的彈簧， “5個鉤碼”拉伸一定的長度，也可以由“7個鉤碼”實現。“5個鉤碼”重力與“7個鉤碼”的重力又是什么關系呢？ 設計意圖：
通過三個問題情境的討論引導，為學生提供了學習合力與分力提供感性認識，幫助學生順利建立合力與分力的概念；情境2余情境3中兩個分力的關系也為共點力的學習埋下伏筆；最后情境3的創設為學生猜想合力與分力的關系降低了難度，突破這一教學難點。 2.實驗與探究
探究1：一條直線上的兩個力的合成
學生結合初中知識很容易得出一條直線上的兩個力的合成規律。 探究2：互成角度的兩個力的合成
猜想：在情境3的啟發下，學生和容易猜想出合力與分力之間幾何關系：四邊形。 驗證：學生借助手邊的實驗儀器驗證自己的猜想。教師指出實驗過程中的注意事項。交流：學生兩兩一組合作繪制出合力與分力的幾何關系，得出合力與分力所構成的平行四邊形。得出實驗結論之后，小組間相互交流實驗結果。
結論：不在一條直線的兩個力的合成時，以表示這兩個力的線段為鄰邊做平行四邊形，這兩個鄰邊之間的對角線就代表合力的大小和方向。 設計意圖：
教師的教學要基于學生的已有認知。初中學生們已經對一條直線上的力的合成有一定的了解，教師在教學過程中可以引導學生回憶相應的處理方法，啟發學生得出結論。教師接著拋出不在一條直線上的情況，激發學生的認知沖突，調動學生學習的積極性。借助情境3的啟示，引導學生設計實驗方案，探究合成規律。 3.問題與思考
問題1：若兩個分力一定，這兩個力的合力隨夾角如何變化？
結論1:兩個分力一定時，合力隨分力夾角θ（ 0o
<θ <180o
）增加而減小。 問題2：若合力一定，兩個分力的夾角變大時，分力的大小如何變化？ 結論2:合力一定時，兩個分力隨分力夾角θ（ 0o
<θ <180o
）增加而增大。
設計意圖：得出平行四邊形法則之后，引導學生思考一下兩個問題，得出相應結論。一方面為學生處理類似問題提供必要的抓手，另一方面幫助學生熟練應用平行四邊形法則。 4.挑戰任務失敗大揭秘
課堂教學的最后，回歸本節課開始的挑戰任務，請學生分析失敗原因。 設計意圖：
這個環節的設計進步加深學生對平行四邊形定則的認識；揭示其中原因，釋疑學生的困惑；同時還引發讓學生體會物理在生活中的應用。
板書設計：
分力
合力
效果相同
等效替代
平行四邊形法則
視頻來源：優質課網 www.jixiangsibao.com
