第1节 力的合成1

课标分析在上课前，我仔细的研读了课标对力的合成的要求，明确了课标的要求是: 通过实验，理解力的合成，知道矢量的合成符合平行四边形法则，区分矢量与标量，用力的合成分析日常生活中的问题。鲁科版必修一的教材呈现方式是首先给出了共点力、合力、分力、力的合成等概念，进而，回忆初中所学，同一条直线二力的合成，进而引出“互成角度是二力的合成”，并通过实验与探究板块，让学生通过实验验证平行四边形定则，也实现了对不同层次物理科素养的学生进行了合理的要求设置；在学习过程中始终遵循课标的要求，通过对教材知识和学生活动的整合，让学生的学科素养得到了很好的提升，让每一个学生在学习中都能达到课标的要求。教材分析力的合成安排在重力，弹力，摩擦力之后，无论教材怎样改革，都没改变这一点，这就是编者要从学习兴趣和时间安排上，强调力的合成的工具和基础地位，本节教材中出现了高中物理的“实验”板块，显示了编者要搬开高中物理的这一个拦路虎的决心和对其重要性的认识。本部分内容在物理学中的地位和作用 ：解决力学问题的一个重要方法学习牛顿运动定律的基础之一 中学阶段其他矢量运算的基础为以后理解运动的合成、场的叠加等奠定基础 ；本部分内容在本章中的地位和作用 ：“力的合成”前接三种常见的力，后启力的分解和力学一些重要定律的应用，具有承上启下的作用.学情分析学习本节内容需要的知识准备有：力的矢量性、力的三要素、力的图示、有关平行四边形和三角形的几何知识、等效替代的思想方法。 高一学生习惯于代数运算，即使对位移、加速度等矢量，之前也是由直接计算得出的，又因为有些学生几何知识迁移能力较差，对力的平行四边形定则这一图形计算往往不习惯。通过探究实验，则能加深学生对平行四边形定则的理解。“等效替代”是高中物理学习中常用的方法之一，但很多学生对此却不甚熟悉，教师可以通过学生的实实践体验和对多个实例的分析说明，加深学生对等效替代的认识。因此在教学设计时就重点考虑以下两点，以寻求学生理解上的突破。第一，创设亲切而有吸引力的教学情景，引领学生进入这一陌生的领域；第二，设计适当的方式（精当的设问、形象的课件、动手实验等）引导学生思考理解矢量的计算法则。本节难点：在等效的基础上理解平行四边形定则。教学设计第五章 力与平衡 第1节 力的合成一、教学目标知识技能：理解合力与分力、力的合成的概念。理解力的平行四边形定则。过程与方法：在学习过程中，体会“等效替代”的思想。在探究过程中，体会科学探究的方法。情感态度与价值观：在探究的过程中，认识合作、交流、互助的意义，体验成功的喜悦。 二、重点、难点重点：探究力的合成的平行四边形定则 难点：在等效的基础上理解平行四边形定则。教学过程设计三、教学方法交流与合作、分组实验四、教学资源多媒体教学设备、实物投影仪、重锤、细线、木板、弹簧秤2个、橡皮筋1条（带两个细线套）、白纸1张、图钉几个、三角板一对五、教学设计教师活动学生活动设计说明引入新课【展示图片】范伟和赵本山在小品买车中的演出图片师：见到咱们班的同学很高兴，作为见面礼，我们先玩一个小游戏脑筋急转弯。请听题：“1+1在什么情况等于2？”生：在算对的情况下师：在算对的情况下就真的等于2吗？（停顿）师：为了回答这个问题请同学们做个小实验1、用一个弹簧秤竖直提起一重物，记下弹簧秤示数F； 2、用两个弹簧秤竖直提起同一重物，看两弹簧秤示数与上个弹簧秤示数F的关系； 3、用两个弹簧秤互成角度地提起同一重物，看两弹簧秤示数与第一个弹簧秤示数F的关系。思考：1、用两个弹簧秤互成角度地提起重物时，两个弹力的作用点有什么关系？ 2、一个弹簧秤和两个弹簧秤在提起重物上效果有什么关系？ （时间约3分钟）创设情境、学生通过小实验自己发现问题、体验同一直线上力的合成；引导启发，提出共点力、合力、分力、力的合成等概念，进而引出“等效替代”的思想，是发现力的合成法则的前提，是至关重要的环节。如果这一环节做得不到位，即使“完成”了后面的教学，学生对为什么要进行力的合成、为什么可以进行力的合成、怎样进行力的合成等等问题的理解是模糊的。所以“等效”思想需反复强调，以使之深入人心。进行新课一、共点力、合力、分力与力的合成的概念师：先回答两个思考问题1、用两个弹簧秤互成角度地提起重物时，两个弹力的作用点有什么关系？生：力的作用点相同【展示图片】如果几个力同时作用在物体上的同一点，或者它们的作用线相交于同一点，我们就把这几个力叫做共点力思考：2、一个弹簧秤和两个弹簧秤在提起重物上效果有什么关系？【展示图片】如果几个共点力共同作用所产生的效果跟一个力产生的效果相同，那么这个力就叫做那几个力的合力。原来的几个力就叫做分力。求几个已知力的合力叫做力的成。二、对力的合成法则的探究（一）同一条直线上的两个力的合成规律是怎样的？思考2、用两个弹簧秤竖直提起同一重物，看两弹簧秤示数与上个弹簧秤示数F的关系； 生：F=F1+F2 ；师：这就是咱们在初中学的同一直线上力的合成（二）互成角度的两个力的合成规律是怎样的？思考3、用两个弹簧秤互成角度地提起同一重物，看两弹簧秤示数与第一个弹簧秤示数F的关系。 （找两个组同学回答）学生回答：FF1+F2发现：发现合力大小不等于分力大小之和，而且随着两个分力的夹角增大，两个分力的大小之和与合力大小的差距越来越大！这是为什么？师:那么，当两个分力互成角度时，怎么计算合力？停顿师：为了研究问题的方便，把第三个小实验的两个分力话到黑板上，并问“画力的示意图还是力的图示？在黑板上从同一点出发画出两个分力及一个合力的方向，做辅助线。板书：猜想：合力与分力应该符合平行四边形关系！师：到底是不是？怎么办？学生设计实验方案（约3分钟）学生汇报实验方案（约3分钟师：按照实验方案进行实验（约10分钟）师：为了使我们的实验更具有代表性分为两大组，第一组做锐角的情况；第二组做钝角的情况；注意用铅笔记录和画图。探究过程(分小组进行)（三）、挑选几个小组的实验结果展示（实物投影）：(四)归纳得出结论力的合成法则平行四边形定则用表示两个共点力F1和F2的线段为邻边作平行四边形，那么，合力F的大小和方向就可以用这两个邻边之间的对角线表示出来，这就叫做力的平行四边形定则。注：所有矢量的合成都遵守平行四边形定则，这正是矢量不同于标量的运算法则。【回扣课堂、巩固新知】在算对的情况下就真的等于2吗？例题：如果物体受到F1、F2两个力的作用，力F1=1N，方向水平向右，力F2=1N，方向竖直向上。求这两个力合力的大小和方向。停顿师：结果是多少？生：N师：所以，1+1在算对的情况下也不一定等于2！学生回答：F=F1+F2 ；结合初中学习的知识归纳总结、当F1、F2同向时，合力的大小等于两分力的大小之和，FF1F2，合力的方向跟两个力的方向相同；、当F1、F2反向时，合力的大小等于两分力的大小之差，FF1F2，合力的方向跟两个力中较大的那个力的方向相同。学生回答：FF1+F2学生：很想知道合力跟分力之间到底有什么关系学生：设计实验要求：首先，结合课本P81的实验与探究，以小组为单位讨论交流，形成小组的设计方案。（约3分钟） 然后，同学们自告奋勇代表本组同学到讲台展示设计方案。（约3分钟） 学生汇报：方案一，方案二，方案三实验方案实验目的研究共点力F1、F2与其合力的关系。实验原理 根据共点力与其合力产生的作用效果相同。实验器材图板、图钉、白纸、橡皮筋、弹簧测力计(2 个) 、三角板。实验步骤第一步：分别用力F1和F2拉两测力计，把结点B拉伸到O点。记下O点的位置，先记下此时力F1和F2的大小和方向，再用力的图示法将它们表示出来；第二步：撤去一只测力计，只用一个力F拉测力计，同样将结点B拉到O处，几下F的大小和方向，并用力的图示法表示；学生画图进行测量验证学生动手进行计算归纳总结习旧引新在“伽利略对自由落体运动的研究”一节中曾介绍了伽利略的科学研究方法，在课堂教学中，只要有机会，就应当进一步渗透这些研究方法，以培养学生严谨的科学态度，养成良好的思维习惯，提高实践能力与科学素养。这个问题的提出可以强化学生对矢量与标量有本质区别的认识，还可以产生“悬念”，学生急于想知道：两力的合成究竟应怎样进行？有了悬疑，就会激发学生的求知欲，就会产生探求真知的强大动力。这一“悬念”的创设在学生的大脑里立即产生了撞击，思维被迅速地激活，学生的求知欲望油然而生。引发思考启发思路若猜想不出可能的关系，可引导学生逐渐逼近可行的实验方案通过方案的设计，提高学生研究问题的积极性，并使学生体会科学探究的基本思路和方法，提高学生自主设计、制定方案的能力。通过方案的汇报交流，使学生体会到集体智慧的力量，体会合作学习的乐趣。发挥教师指导作用。培养学生的实验设计能力。实际操作学生动手教师指导培养学生应用知识解决问题的能力。培养学生共同协作、相互交流的品质和动手操作能力。通过暗示的手段，使学生发现规律，既能发挥教师的引导作用，又能充分发挥学生的主动思维，在课堂时间有限的情况下可以大大提高课堂效率。归纳讨论总结分析学习新知理解识记体会分析依据理解等效原理思考讨论回扣课堂、巩固新知、课堂小结回顾这节课学到了哪些新知识？获得了哪些处理问题的方法？有哪些成功的体验和失败的教训？ 1、合力 分力 共点力，力的合成；2、思维方法-等效替代；3、过程实验探究过程；4力的运算遵循平行四边形定则。培养学生概括能力和语言表达能力布置作业1、A层次完成课后习题第1、3题。 2、B层次完成教材P83 “讨论与交流” 板书设计第1节 力的合成一、 概念共点力、合力、分力、力的合成二、 平行四边形定则内容评测练习1.如图所示，下列情况下日光灯所受的拉力T1、T2、及重力G一定不是共点力的是（ ）A.甲情况下 B.乙情况下 C丙情况下 D甲、乙、丙三种情况下2.(多选)关于F1、F2及它们的合力F，下列说法正确的是（ ）A.合力F一定与F1、F2共同作用产生的效果相同 B.两力F1、F2一定是同种性质的力C.两力F1、F2一定是同一个物体受的力 D.两力F1、F2与F一定是同时受到的三个力3.物体受到两个力F1和F2的作用， F1=6N, F2=6N, F1和F2的夹角为1200，求这两个力的合力F.课堂检测答案1.B 2.AC 3.6N