高中物理第三章相互作用3.4力的合成教案12新人教版必修1(I)

力的合成一、教材分析本节使用的教材是人教版普通高中课程标准实验教科书物理（必修1）第3章第4节。本节内容是在学生学习力的图示、重力、弹力、摩擦力等相关力学知识的基础上，进一步学习力的合成。教材首先借助生活中常见的两种提水桶方式，运用等效替代的观点定性分析了合力与分力的关系，然后启发学生结合实验来进一步探究合力与分力的定量关系让学生切身体会合力与分力之间的量值关系，不再是简单的代数运算，而是遵从平行四边形定则这一普遍的矢量运算法则。“力的合成”这一节，前接三种常见的力，后续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。本节课运用等效替代的思想来进行平行四边形定则的教学，因而培养学生建立等效替代的概念是很重要的。【教学目标】（一）知识目标1、知道什么是分力、合力、力的合成、共点力。2、能通过实验探究求合力的方法-的平行四边形定则。3、初步体会等效替代的物理思想。4、会用力的图示法求合力。（二）过程与方法1通过合力与分力概念的建立过程，体会物理学中常用的研究方法等效替代法。2通过探究求互成角度的两个力合力方法的过程，让学生体验科学探究的过程。（三）情感态度与价值观1体会逻辑思维和实验相结合研究问题的方法，由此体验到科学研究的乐趣。2体会科学研究中合作、交流的重要性和必要性。【教学重点】让学生通过对实验探究的参与，认识互成角度的两个力合成的情况，从而培养学生对物理现象的观察、归纳、总结能力。【教学难点】1让学生了解等效替代法，认识等效替代的重要作用；2要求学生能在观察自然、生活现象中发现问题，勇于探究自然现象和日常生活中蕴含的物理知识。【实验器材】多媒体教学设备、实物投影仪、泡沫板、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【教学方法】交流与合作、分组实验、二、学情分析高一学生已经学习了力的三要素、力的图示等物理知识和有关平行四边形和三角形的几何知识，但是他们刚刚接触矢量，对矢量的运算没有任何感性认识，没有任何生活经验可供借鉴，他们习惯于标量的代数运算，即使学习了位移、速度、加速度等矢量，也不涉及到矢量运算，而是通过规定正方向将矢量运算变成了简单的加减问题，没有触及矢量运算。同时有些学生几何知识迁移能力较差，对力的平行四边形定则的应用往往不习惯。意识到学生在这个问题上的困难，通过小组探究方式教学，让学生在探究活动过程中获得切身体验，加深对平行四边形定则的理解。一则，能提高学生科学素养，力的合成对学生来说全新的知识，学生在探究活动过程中的体验真实而深刻，其效果远非那种目标和路线都明摆着的形式化的探究活动可比。二则，学生对矢量运算是完全陌生的，放慢教学过程，让学生在探究过程中感受规律的形成过程，有利于学生更深刻的理解矢量的合成法则。三、教学设计教学事件1提前预习，交流合作（3分钟）教学任务教师的活动学生的活动了解本节课要学习的基本概念、规律。分力、合力、力的合成、共点力等基本概念。了解本节课要学习的基本规律-平行四边形定则。课本上是怎样通过实验得出结论的。平行四边形定则可以解决哪些问题，大致怎样解决。1、设计导学题纲，导学题纲分为两部分自主学习和合作探究。自主学习部分包括三部分内容：知识回顾、课前预习、自我检测。知识回顾部分是本节课涉及的之前学过的知识，比如力的图示、数学平面几何中作平行四边形等基础知识。 课前预习部分主要是本节课要学习的一些基本概和、规律，学生通过看课本能直接得到的一些粗浅的知识和技能。这一部分主要是引导学生课前预习，上课前做到心中有数，带着目的、疑问听课。 自我检测部分主要是检测学生的预习情况，出的题目一般较为简单，但针对性强易引发学生的思考和对本节课兴趣。2、提前批改学生的导学题纲，看一下学生哪些不会，哪些需要重点讲解，课堂设计是否需要调整。3、组织学生交流合作。1、课前预习，做导学题纲。2、上课交流合作，将简单的知识通过交流解决掉。【教学设计说明】我们的观点是：学生会的不用讲，学生自己能学会的自己学，学生能相互交流学会的互相交流，我们只点拨重点、难点知识。1、提前预习的目的是对本节课要学习的知识做到心中有数。2、交流合作的目的是通过学生的交流把简单的知识解决掉，通过学生的思维碰撞将难点问题突出、激化，有利于激发学生的学习兴趣。教学事件2小组展示、教师点拨（2分钟）教学任务教师的活动学生的活动1、通过自我检测的第三题引出本节课的重点内容-如何进行力的合成。2、理解分力、合力、力的合成等概念。1、回答学生自主学习部分的有关问题。2、启发学生思考生活中力的等效替代现象。学生自由回答生活中力的等效替代现象。课件展示几组力的等效替代现象。比如多条狗拉爬犁和一只马拉爬犁，两根绳吊灯和一根绳吊灯，两个女学生提一桶水和一个大人提同一桶水。3、分析两个女学生提一桶水和一个大人提一桶水的受力情况，引出分力、合力、力的合成等概念，以及等效替代的思想。学生自由回答生活中的力的等效替代现象。【教学设计说明】依据新课标“物理知识来源于生活用于生活”的教学理念，我设计了讨论生活中的等效现象这样一个讨论题，目的就是加深学生对等效替代思想的理解，寻找物理知识在生活中的原始模板，引发学生对这一知识的兴趣。教学事件3小组交流讨论，教师引导启发学生参与实验（5分钟）教学任务教师的活动学生的活动通过导学题纲启发学生思考如下问题：1、怎样找合力、分力？2、怎样记录合力、分力？3、怎样用图示做出合力、分？。4、猜想合力与分力之间存在什么的关系？1、给学生展示实验器材。2、引导学生回答问题：问题见学案1组展示，其他组同学补充。【教学设计说明】1、这一部分实际上是实验步骤，我将步骤设计成了问题形式，希望学生不仅知道怎么做，还知道为什么这么做。2、学生对于怎样记录力会有不同的观点，这是很正常的。我的处理方法是让学生带着这些疑问去实际操作，在实践中找到最科学的方法。3、学生对合力与分力的关系也会有不同的猜想，用实验去寻找答案。教学事件4学生实验,展示实验结果，引出猜想（12分钟）教学任务教师的活动学生的活动在实验中探寻合力与分力之间的关系。指导学生实验。对实验中存在的问题及时解决.学生分组实验。组内要分工合作，团结协助，高效有序地完成实验针对学生作出的分力、合力的图示，猜想合力与分力之间的关系。1、实物投影仪展示学生的实验结果2、提问学生：你的力的方向是怎样记录的？其他人又是怎样记录的。强调：两点确定一条直线的方法更科学。合力与分力什么关系？合力是否为分力之和？是否为分力之差？3、针对实验结果启发学生：建议学生：将合力图示的箭头端分别与两个分力图示的箭头端相连。猜想：合力与分力可能成平行四边形关系。学生思考、交流、讨论等，在教师的引导下猜想合力和分力的关系。【教学设计说明】1、将演示实验变成学生实验，让学生动手操作，既增强了感性认识，激发了学生的参与热情，又为随后的科学研究提供了一个平台。通过操作和观察强化合力与分力的概念，并在此基础上发现、提出新的问题，进行猜想和假设，设计实验并通过实验验证假设，让学生体会科学研究过程。在原来对规律的抽象感性认识的基础上，通过科学探究进一步加深对知识的理解，在亲身经历抽象定律形成的过程中，体验科学方法，实现过程与方法的融合。2、为了降低这一部分的难度，我采用了课本的建议“将合力图示的箭头端分别与分力的箭头端相连。根据学生的实验结果，引导学生猜想合力与分力的关系。从而引出下一部分验证实验。教学事件5 验证实验（6-8分钟）教学任务教师的活动学生的活动验证：合力与分力是否满足平行四边形的关系。实验步骤：（1）用两个弹簧秤将橡皮筋的结点拉到另一个点，记下此时两个力的大小、方向。（2）做两个分力的图示。（3）用两个分力做邻边做平行四边形。（4）做出对角线表示的力的大小。方法:量出对角线的长度看对角线是标度长度的几倍，则对角线表示的力就是标度表示的力几倍。（5）用一个弹簧秤将橡皮筋的结点拉到点，记下该力的大小和方向，并画图示。（6）观察比较合力与平行四边形的对角线是否一样。学生实验【教学设计说明】通过实验验证平行四边形定则是否成立，更具说服力，学生更容易接受。教学事件6展示实验结果得出规律，知识应用加深理解（10分钟）教学任务教师的活动学生的活动平行四边形定则1、展示学生的实验结果得出：实验误差允许的范围分力合力满足平行四边形的关系。2、PPT展示平行四边形定则的内容。3、PPT展示作图过程.教师提问:在平行四边形中谁是邻边？哪个对角线代表合力？哪些是实线，哪些是虚线？5、6、7、8组四个的学生展示实验结果。 学生通过教师的总结，进一步加深对平行四边形定则的认识。平行四边形定则的应用PPT展示课本例题，学生用作图法求合力教师引导学生分析解题步骤，进行解题演示：1. 选定一个合适的标度2. 点O为公共点。3. 利用平行四边形定则作图。4. 用刻度尺量出表示合力的对角线长。5. 利用数学比例关系得出的大小。6. 用量角器量出合力与的夹角为53度。1、学生读题，审题，尝试解题。2、9组展示，5组点评。PPT展示自我检测的第三题以及答案学生检查自我检测第三题，纠正错误。【教学设计说明】1、用学生的实验结果得出平行四边形定则更符合学生的认知规律，教师再及时地给出平行四边形定则的内容，强调注意问题。2、实验增强学生的感性认识，而定量的计算强化重点知识，且使教师获得关于重点知识学习效果的反馈信息。【教学设计说明】教学事件7 共点力（2分钟）教学任务教师的活动学生的活动1、知道什么是共点力。2知道力的合成的平行四边形仅适用于共点力。1、PPT展示两张图片，什么是共点力。2、强调：力的合成的平行四边形定则仅适用于共点力。学习共点力【教学设计说明】共点力不做过多要求，只让学生知道什么是共点力，力的平行四边形定则仅适用于求共点力的合力教学事件8课堂小结（2-3分钟）教学任务教师的活动学生的活动回顾本节课的习内容。1、引导学生总结收获。2、PPT展示课堂小结。学生自己总结收获。【教学设计说明】让学生谈本节课中的收获，教师及时给予肯定。教学事件9 布置课后练习教学任务教师的活动学生的活动布置作业书面作业：课本64页1、2、3、4题探究作业： 1、分力方向不变，大小增大，合力将如何变化 ？（作力的图示） 2、两个分力的大小不变，方向改变，合力将如何变化？ 3、多个力作用在物体上，你会求合力吗？学生记下老师布置的作业。【教学设计说明】课后作业的合理布置与学生的及时完成是对新知识的一种有效的巩固，同时也是对这节课的一个拓展和延伸。课后作业布置了一个探究作业，实际上是对本节课内容的补充。