《力的合成》教学案例.doc

新课标教学案例力的合成苍南中学物理组戴乃赛一、教学内容分析1、地位和作用“力的合成”这一节研究的是力的等效关系，依据等效思想总结出力的平行四边形定则，明确提出力是矢量和运算法则。这是本章的重点和难点。平行四边形定则也是矢量运算普遍遵循的法则，而矢量运算贯穿高中物理始终，因此，本节内容将前面学习过的速度、速度的变化，后面将要学习动量、动量的变化等矢量及其运算指出了具体的运算法则，它具有承上启下的作用。2、教材安排本节教材讲述三组基本概念：合力和分力；力的合成和力的分解；共点力。一条规律：力的平行四边形定则。对平行四边形定则，学生感到抽象，不易理解，研究求互成角两个力的合力时，教材采用质疑、探究、验证、总结的认识物理问题的规律.整节内容贯穿一个等效的思想。3、教学目标的确定及依据教学目的：（一）学习目标：1、知识与技能：理解合力、分力、力的合成、共点力的概念。通过实验掌握平行四边形定则，会用平行四边形定则求合力。理解力的合成本质上是从作用效果相同的角度进行力的相互替代。2、过程与方法：通过学习合力和分力的概念，了解物理学常用的方法等效替代法。通过实验探究方案的设计与实施，初步认识科学探究的意义和基本过程，并进行初步的探究。学生在自主找规律的过程中体会到学习的乐趣；实验结果在误差范围内是准确的。3、情感态度与价值观培养学生善于交流的合作精神，在交流合作中发展能力，并形成良好的学习习惯和学习方法。通过力的等效替代，使学生领略跨学科知识结合的奇妙，同时领会科学探究中严谨、务实的精神和态度。（二）重点与难点：1、 重点：掌握力的平行四边形定则。依据：教学目的和其在教材中的作用；学生基础和思维水平。2、难点：实验探究方案的设计与实施。依据：学生平时学习时养成接受知识的习惯，而不习惯自己主动设计方案探究。二、设计理念物理是以实验为基础的科学，离开实验，物理就成为无源之水，本节课更体现了物理学的这一特点。平行四边形定则是矢量合成法则，而学生一直以来都习惯于代数运算，对矢量运算特别不习惯，因此在教学过程中要注意增加学生的感性认识。实验是学生接受物理知识最符合认知规律的方法，本节课的教学设计正是基于实验，让学生亲自实践，实验探究，培养学生的实验探究、团结合作、归纳总结等能力，这是实践出真知的要求，也是突破重点和难点的关键；同时，渗透了研究问题的一般方法：提出问题分析问题设计方案进行实验数据处理实验结论应用推广。 三、教具准备： 多媒体课件，木板，纱线，勾码，学生分组实验器材：木板、白纸、纱线、弹簧秤（两只）、三角板、铅笔。四、教学过程：（一）实验激趣引入概念实验演示并介绍：木板上钉3枚钉子，纱线下端悬挂勾码，上端分叉。单独一根纱线挂在中间钉子可以挂住勾码；两股纱线挂两边的钉子也可以悬挂勾码。然后木板背向学生，底下露出勾码。问题一：此时勾码是一股纱线悬挂，还是两股纱线悬挂？学生：有的猜一股纱线悬挂，有的猜两股纱线悬挂。问题二：为什么此时你们不能凭借以后的知识去判断，而只能猜想？引导学生总结：因为此时两股纱线悬挂和一股纱线悬挂是等效的。问题三：生活中还有没有类似这样等效的例子？学生举例。课件出示图1。 图1问题四：从力的作用效果看，以上情形说明了什么？以拉弹簧为例，引出概念： 由于力F产生的效果与力F1、F2共同作用所产生的效果相同，可以用力F等效代替F1、F2的共同作用。力F就叫做力F1和F2的合力。力F1和F2就叫做力F的分力。等效代替是物理学中常用的方法。求几个力的合力的过程或求合力的方法，叫做力的合成。课件演示图2，复习初中学过的求同一直线上两个力的合力。可以看出：合力不但与分力的大小有关，还与分力的方向有关。图2问题五：如果两个力的方向不是在一条直线上，是否还可以用代数和来表示合力，如果不可以，那么合力和分力又存在什么样的关系呢？（二）方案设计实验探究学生回答完后多媒体展示图3F1F2F1F2FF图3。归纳强调：力F与力F1、F2等效，所以力F1、F2 的合力大小、方向均与力F相同，用等效代替的方法找出了力F1、F2 的合力。分析引导：同学们的猜想都是从力的大小出发的，力是矢量还是标量？再次指出：合力与分力的大小、方向都有关。合力与分力间究竟满足什么关系？我们通过实验探究解决这个问题。明确实验目的：探究合力与分力的关系。引导学生：实验应分几大部分个过程？发放实验器材：方木板、白纸、弹簧秤、细绳套、图钉、三角板、直尺、钩码。让学生设计实验方案如何确定分力、合力。组织学生共同讨论、改进双方的实验方案。首先肯定方案的可行性:使勾码的运动状态相同，说明力的作用效果相同，确定了分力和合力。在学生思考的基础上给与提示：钩码上升可以是匀速的也可以是变速的，运动状态不好控制，即力的作用效果相同不好控制，应该怎样改进实验方案？学生：将钩码竖直静止悬挂。F1F2F请一名同学把实验方案完整的叙述一遍。记录数据时木板应如何放置？学生：竖直放置。（三）数据处理得出结论分组实验确定任意角度的两个分力及其合力,注意事项见大屏幕课件。走到学生中间观察、指导学生实验。投影仪展示部分同学的实验结果，再让同学观察自己的图象，思考这个四边形象什么图形？给出结论：大量精确的实验表明，两个力的合成满足平行四边形定则。请同学们用自己的语言文字表述平行四边形定则的内容。大屏幕显示平行四边形定则的内容，并强调两个邻边之间的对角线。评估：要求学生把在探究活动中发现新的问题反馈（如学生在拉弹簧秤时没有和竖直面平行，弹簧秤的读数有偏差），并能吸取经验教训，改进探究方案或采取其它措施（如是否可以用等效的思想去设计不同的实验验证）。多媒体演示：1、力的合成实验二2、力的合成实验三问题六：这些实验的核心思想是什么？学生：等效思想。（四）规律拓展概念补充思考一： F1、F2大小一定，随夹角的增大其合力如何变化? 合力什么时候最大，什么时候最小？合力的范围如何？多媒体演示，得出结论：（1）当两个分力方向相同时（夹角为00），合力最大，大小等于两力之和；（2）当两个分力方向相反时（夹角为1800），合力最小，大小等于两力之差。（3）合力大小范围：F1 - F2 F F1 + F2思考二：如果两个大小相等的分力，在合力不变的情况下，夹角变大，两个分力大小如何变化？多媒体演示，得出结论：合力不变的情况下，夹角越大，两个等值分力的大小越大。（五）课堂小结课后练习以等效思想总结出求互成角度两个力合力的平行四边形定则，定则的核心就是它既体现了合力的大小，又体现了合力的方向，说明矢量合成不是简单数学相加，即11不一定等于2，它是矢量运算法则。强调本节课研究问题的主体思想等效思想，回扣引课；强调力的合成的矢量性和重要性。课后练习：问题与练习1、3。（第3题要求学生用作图法和计算法两种方法求解，并自己体会两种方法的优缺点。）五、课后反思：新课程标准理念下的探究性课堂教学是否能取得实效，归根到底是以学生是否参与、怎样参与、参与多少来决定的，同时只有学生主动参与教学，才能改变课堂教学机械、沉闷的现状，让课堂充满生机。这就要求教师在领会探究性课堂教学实质的基础上，随机应变，灵活处理教学过程中出现的各种问题，设计合理可行的探究性教学，使学生的知识获得、积累与能力发展始终处于一种良性循环状态，这样就可以使探究性课堂教学进入理想的境界。本案例通过从提出问题分析问题设计方案进行实验数据处理实验结论应用推广等等一系列探索过程，将学习者始终置于探索者的位置，使学习过程成为“发现”或“再发现”的过程，充分发挥学生学习的积极性、主动性，让学生自己从实验中得出结论