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視頻標簽：力的合成和分解
所屬欄目：高中物理優質課視頻
視頻課題：高中物理部編版新教材課堂教學優質課比賽必修一第三章第4節《3.4 力的合成和分解》池州
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高中物理部編版新教材課堂教學優質課比賽必修一第三章第4節《3.4 力的合成和分解》
| 第4課時 | 3.4力的合成和分解 | ||||||||||||||||||||
| 1.課時教材分析 |
本節課是在已學習位移、速度、加速度等矢量，學習了力的圖示和三種基本性質力的基礎上展開的，這些都對本節內容起了良好的鋪墊作用。研究多個力的合力問題，它是前幾節內容的深化，依據等效思想給出合力與分力概念，并通過實驗探究推理歸納出矢量運算普遍遵守的法則——平行四邊形定則，使學生對矢量和標量認識得以完善。 矢量運算始終貫穿在高中物理知識內容的全過程中，具有基礎性和預備性．為以后學習速度、加速度、位移、動量等矢量運算奠定了基礎．因此，因此這節課在物理學體系中的地位和作用至關重要 |
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| 2.課時學情分析 | 從知識上說,學生更習慣于標量之間的代數運算,在初中只接受過求同一直線上二力的合力問題,升入高中后,開始接觸矢量的概念，在接受矢量運算時有一定的困難,而一旦過了這一關,則是學生認識上的一次質的飛躍。 | ||||||||||||||||||||
| 3.課時學習重點 |
1、通過生活實例，體會等效替代的物理思想。 2、通過實驗探究，得出求合力的方法——平行四邊形定則，知道力的分解是力的合成的逆運算。 |
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| 4.課時學習難點 |
1、會用作圖法和直角三角形的知識求共點力的合力。 2、會應用平行四邊形定則或三角形定則進行矢量運算。 |
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| 5.開放性學習環境 | 在實驗室中進行分組實驗，4到5位同學一組。實驗桌上備有兩個彈簧測力計、木板、白紙、橡皮筋、細繩套、圖釘等實驗儀器 | ||||||||||||||||||||
| 操作建議：創設情境引入合力與分力的概念,深化等效思想；通過合力與分力概念教學和實驗探究引導學生進一步領悟“等效替代”的思想方法， 并培養學生運動與相互作用觀念和實驗探究、推理論證的科學素養；學生分組進行探究平行四邊形定則實驗之前，鋪設實驗冋題串；生活情境引入，問題串設計，交流討論，分組實驗。 | |||||||||||||||||||||
| 課時學習目標（單元學習目標的具體化） | |||||||||||||||||||||
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6.課時學習目標 物理觀念： （1）知道合力與分力的概念，體會等效替換的思想。 （2）通過實驗探究，得出力的合成和分解遵從的法則——平行四邊形定則。 （3）會利用作圖和三角函數知識求解合力和分力。 （4）知道矢量相加遵循平行四邊形定則。能區分矢量和標量。 科學思維：能根據實驗結果，做出合理假設，并嘗試用已有知識進行驗證。 科學探究：領會等效替換額思想，能制定合理的探究方案 科學態度與責任：結合力的合成和分解的生活實例，培養學生勇于探索的科學態度，感受物理學科研究的方法和意義． |
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| 課時教學過程 | |||||||||||||||||||||
| 學習活動/任務名稱 | 7.教學過程 | 評價建議 | |||||||||||||||||||
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活動1名稱引入等效替代的方法 |
活動1： 這幅圖大家應該都知道，這幅圖展示的是游樂場里面蹦床項目，小孩在兩根繩子拴著情況下可以向上跳動，當然我們也可以設計一根繩子同樣可以達到同樣的效果，這種方法就是等效替代，等效替代是一種非常重要的研究方法。今天我們就用這種方法來研究我們今天學習的內容。 |
由日常生活中游樂場中精彩活動引入更具有趣味性和帶入性 | |||||||||||||||||||
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活動2名稱得出分力和合力的概念 |
生活中常常見到這樣的事例： 例如，兩個小孩分別用力F1、F2共同提著一桶水，水桶靜止（圖3.4-1甲）；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（圖3.4-1乙）。 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（圖3.4-2甲），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 能產生使吊燈保持靜止的效果（圖3.4-2乙）。 提問這些現象都有怎樣的共同點：1、它們都受到是共點力的作用，一個一個分析他們的共同點：幾個力都作用在物體的同一點，或者它們的作用線相交于一點。我們把這樣的力稱之為共點力。2.力的作用效果相同 一個力的單獨作用與兩個或者更多力的共同作用，其效果相同。兩個孩子分別用  和 兩個力共同提著一桶水，一個成年人單獨向上用力 也能提著這桶水，讓水桶保持靜止。所以力是和兩個力的合力。教師總結：假設一個力作用在物體上產生的效果跟原來幾個力的共同效果相同，這個力就叫作那幾個力的合力；假設幾個力的共同效果跟某個力作用在物體上產生的效果相同，這幾個力叫作分力。 |
用我們日常生活中總結的方法來探究新課內容，不僅讓學生更輕易掌握這些概念更讓學生學習了探究的方法 | |||||||||||||||||||
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活動3名稱探究平行四邊形定則 |
2、力的合成和分解 教師引導求幾個力的合力的過程叫作力的合成；已知一個力求它的分力的過程叫作力的分解。 教師提問：在力的合成與分解中，合力和分力同時作用在物體上嗎？ 學生回答不同時存在。教師補充特別是受力分析時不能同時存在，那樣就會受力分析把力分析重復了。在力的合成中，分力存在，是物體的實際受力，而合力不存在；在力的分解中，合力存在，是物體的實際受力，而分力不存在。 那怎么進行力的合成呢？力的合成遵循什么樣規則呢？在初中我們知道 那如果兩個分力不共線該怎么處理呢？ 探究求合力的方法 實驗器材 方木板、白紙、彈簧秤（兩個）、橡皮條、細繩、量角器、刻度尺、圖釘（幾個）。 設計實驗 在進行實驗前首先思考這些問題： 問題：（1）如何確保F是F1、F2的合力？（兩次都把小圓環拉到同一個點O）
1.由紙上O點出發，用力的圖示法畫出拉力F1、F2和F（三個力的方向沿著各自拉線的方向，三個力的大小由彈簧測力計讀出）。 2. 三個力的大小和方向有什么關系？我們用虛線把拉力F的箭頭端分別與F1、F2的箭頭端連接，能看到所圍成的形狀像是一個平行四邊形（圖3.4-3 丁），但這只是猜想。 3.用作圖工具進行檢驗，并改變拉力F1 和F2的大小和方向，重做上述實驗，檢驗所圍成的圖形是不是平行四邊形。 注意事項: (1)使用時彈簧秤先校零，水平拉動彈簧測力計，避免與外殼相碰或摩擦． (2)同一次實驗中，橡皮條拉長時結點的位置一定要相同 (3)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. (4)實驗中用兩只彈簧測力計鉤住繩套互成角度地拉橡皮條時，夾角不宜太大也不宜太小以60°～120°之間為宜。
力  的平行四邊形定則：如果用表示兩個共點力F1和F2的線段為鄰邊作平行四邊形，那么，合力F的大小和方向就可以用這兩個鄰邊之間的對角線表示出來，這叫做力的平行四邊形定則. |
實驗前教會同學們怎樣使用實驗器材以及實驗中要注意的事項然后讓學生自己動手操作得出結論，提高學生的實踐能力 | |||||||||||||||||||
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3.4力的合成與分解 一、
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| 9.課時作業設計 | |||||||||||||||||||||
| 本節后面的練習與應用習題以及由此得出來的拓展題 | |||||||||||||||||||||
| 10.課時反思性教學改進 | |||||||||||||||||||||
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本課利用實驗教學。理論聯系實際，但在實驗中，學生探究到的合力和分力之間的關系可能只是一個近似的平行四邊形，甚至是一些其他圖形。請學生分析造成的原因，將自己的想法與其他同學交流 |
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