《力的合成》教學設計一、教學任務分析《力的合成》是人教版物理必修一第三章第4節的內容。在本節內容前學生已經學習了力的概念及力的三要素，掌握了重力、彈力、摩擦力等力的概念，對力有了一定的感性和理性的認識，同時在第一章中已經學習了位移、速度、加速度等矢量，對矢量也有了初步認識。力的合成又是高中物理中極為重要的一個知識點，同時本節課所學平行四邊形定則也是處理矢量運算的一個通則，因此本節課具有承上啟下的作用。二、教學目標（一）．知識與技能：1．理解合力、分力、力的合成、共點力的概念。2．理解合力與分力的關系是作用效果上的等效替代。3．掌握平行四邊形定則的含義和使用方法，會用它求幾個分力的合力。4．通過平行四邊形定則進一步理解合力與分力的大小關系。（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．通過研究求互成角度的兩個力合力方法的過程，向學生滲透科學探究的基本過程。（三）．情感態度與價值觀：1．實驗探究培養學生實事求是、尊重自然規律的科學態度。2．體會科學探究中與他人合作、交流的重要性和必要性。三、教學重點和難點：重點：合力與分力實驗探究力的合成的規律；難點：如何引導學生自己完成實驗，并得出力的合成滿足平行四邊形定則這一結論；突破辦法：組織學生分析討論啟發引導四、教學資源1、學生實驗器材(每兩人一套，共21套):。（1）畫板、橡皮筋、彈簧秤(2個)、三角尺、白紙、繩套、鉛筆、橡皮等（2）自制平行四邊形模型2、演示實驗器材裝著水的水桶、力傳感器游戲引入實驗探究游戲引入實驗探究求合力的方法基本概念課堂小結平行四邊形定則及應用拓展延伸五、教學流程1、教學流程圖六、教學過程教學環節教師活動學生活動設計目的新課引入提水的小游戲，問學生有幾種辦法把水提來？學生展示方法，教師引導，體會等效替代的思想參與游戲通過提水桶這個簡單的生活實例，讓學生感知物理與生活的聯系，提高課堂氣氛，引起學生的興趣新課教學（一）合力、分力、力的合成明確：什么是合力？什么是分力？引導學生回答合力和分力。（展示PPT、板書：合力和分力）啟發學生用生活的實例說明。（展示PPT、板書：等效替代）教師根據學生所舉實例，點明等效、合力與分力。如果一個物體受到多個力作用，比如剛才的水桶，總能找到一個力能夠等效替代它們，這個力就是合力。這個尋找合力的過程我們稱為力的合成。（展示PPT、板書：力的合成）一、猜想分力與合力之間的定性關系閱讀P62“思考與討論”猜想：兩個分力F1、F2數值相加正好等于合力F的數值嗎？二、實驗探究分力與合力之間遵循的規律（一）設計方案，合作交流請同學們根據提供的實驗器材，設計方案。實驗器材：木板，白紙，圖釘，彈簧測力計（兩個），橡皮筋，繩套，鉛筆，橡皮擦，三角板等實驗目的：探究求合力的方法設計方案的過程中，思考以下幾個問題：（1）怎樣使分力F1、F2的作用效果與合力F的作用效果相同？（2）需要記錄哪幾個實驗數據？怎樣可以直觀簡潔地描述力的大小和方向？學生討論。教師提問。教師總結：總的說來：先表示出三個力，再來找它們關系。關于表示力，把大家剛才說的，梳理一下形成步驟：教師演示：1、固定橡皮筋一端，兩次作用需將結點拉到同一位置以確保兩次拉橡皮筋效果相同。2、一位同學兩力互成角度拉橡皮筋，另一位同學記錄結點位置、力的大小和方向。大小由彈簧秤讀出，方向通過在線的下方取較遠的兩點，由兩點畫線來確定力的方向。3、用一個力拉達同一點，記錄力的大小和方向。4、用同一標度，作三力的圖示。教師引導學生搞好協作，分組實驗：下面請同座位為一組，搞好協作，一位同學操作彈簧秤，另一位同學記錄數據、作圖，先表示出力來，再一同來找其關系。看哪組協作得最好，做得最快、做得最好！做好得請舉手！（二）分組實驗，合作探究在做實驗的過程中，請同學們注意以下幾個事項：（1）彈簧稱在使用前應校零并明確最小刻度單位（2）測拉力時，彈簧稱、橡皮條、細繩應在與紙面平行的平面內（3）測拉力時，拉力應適當大一些，但不要超出量程；兩個分力夾角應稍大些（4）同一次實驗中，橡皮條拉長后的結點位置應是同一位置（5）用相同標度在白紙上做出力F1、F2和F的圖示、教師巡視指導。問題：兩分力大小、方向和合力大小、方向之間存在什么樣的關系？1、啟發學生先從數據分析，結論不易找出其定量關系2、啟發學生再從圖形上分析既然有向線段表示力，那我們能否從圖形上找其關系？教師做好預設。教師再啟發：現在我們的問題轉移到求解這三個表示力的線段的方位和大小關系上來了。這是幾何問題，我們在初中研究線段間關系的時候，常用什么方法？引導作輔助線，連接分力和合力的箭頭教師利用展臺展示1組，結論：像平行四邊形教師再利用展臺展示2組。歸納：一組像可能是偶然，我們每一組都像就可能不是偶然的了。教師引導學生再驗證。（三）合作交流得出結論總結：這個實驗不僅我們做，很多人都做了，經過無數次的努力探究、實驗，現代，科學家利用精密儀器證實兩力合成遵循平行四邊形關系。我們稱之為平行四邊形定則。（板書：平行四邊形定則）總結：平行四邊形定則適合所有的矢量運算展示學生作業，讓學生分析實驗誤差，有無其他的先進方案，可以借助先進的儀器來改進實驗想想如何盡量減小實驗誤差認真聽講，形成分力與合力的概念學生舉生活中的實例說明等效可替代。學生猜想：學生根據經驗作出初步猜想。交流與討論：如何根據提供的器材設計實驗方案？積極參與，認真思考，交流討論根據自己設計的實驗步驟，完成實驗操作充分合作動手實驗、畫出力的圖示學生思考學生作圖匯報交流，分析數據，向全體同學展示本組的實驗結果，總結合力與分力的關系合作交流得出結論學生思考引入合力與分力的概念為后面進一步研究合力與分力的關系做鋪墊。學生根據經驗猜想，突出感性認識是理性認識的基礎。培養學生提出科學猜想、設計實驗、進行實驗驗證的能力。設計實驗方案，這對學生的實驗能力的培養是非常重要的。教師強調一些細節，學生應該注意的地方，這樣可以培養學生探索知識的科學性，嚴謹性。根據實驗目的，兩人分工合作，既培養了學生的動手能力，又可讓學生得以充分合作，體現了合作探究的思想。培養學生歸納總結的能力，加深對平行四邊形定則的理解。解決本節課的難點。強調實驗探究得出的結論，形成本節課的重點知識例題講解平行四邊形定則的應用：作圖法ppt展示：有兩個互成直角的共點力：F1=30N，沿水平方向；F2=40N，沿豎直方向，請根據平行四邊形定則，求兩個力的合力。教師指點出現的問題教師總結，在屏幕上展示規范的解題過程啟發學生有沒有其他的方法讀題、審題，嘗試解題。學生展示學生評價學生思考講解例題，對所學知識進行應用，進一步加深理性認識，鞏固新知。延伸拓展1．思考：（）當兩個分力的夾角從00---1800之間變化時，合力的大小如何改變呢？合力什么時候最大？什么時候最小？合力的范圍是什么？2．多個力的合成：請畫出這三個力的合力學案上的題目，讓學生完成。引出共點力的概念，展示圖片，理解共點力、非共點力，指出平行四邊形定則的適用條件學生分組討論交流，借助自制的平行四邊形模型體驗在學案上完成練習利用課堂獲得的規律，解決實際問題，讓學生感知到探索的成果。基礎練習【基礎練習】1．關于兩個共點力的合力，下述正確的是（）A．合力的作用效果與兩個分力的共同作用效果相同B．合力的作用效果與兩個分力中的一個力作用的效果相同C．合力大小一定等于兩個分力的大小的代數和D．合力和原來的分力同時作用在物體上2．有兩個共點力F1、F2的合力為F，則有（）A．合力F一定大于任何一個分力B．合力F的大小可能等于F1，也可能等于F2C．合力F有可能小于任何一個分力D