3.4力的合成教学设计--李锋.doc

3、4力的合成（教学设计）铁力市第一中学物理组 李锋一、教材分析：这一章教材通过分析生活和生产中的大量实际问题，让学生初步理解并掌握力的矢量性和解决矢量问题的平行四边形定则。力的运算的平行四边形定则是初学者很难跨越的一个台阶，教学中应注意引导学生从实际出发来分析问题，使学生在学习过程中感觉自然、畅快、水到渠成、不突兀。同时在教学中应充分发挥学生的学习积极性和主动性，激发学生的学习兴趣。教材力的合成这一节课，一改传统教学中的“验证性”实验教学方式，采用“探究性”实验教学。让学生在自己原有“同一直线上两个力的合成”的知识基础上，通过“猜测、实验、归纳、总结”的探究过程，让学生自己动手设计出实验方案，以探究教学方法来引导学生去寻找共点力与其合力的关系，最终发现结论。通过探究、互相交流的形式进行教学，学生在探究过程中不仅掌握知识，而且培养能力，领悟科学研究的魅力和精髓之所在。自己得出“不在同一直线上的两个力的合成”所遵循的“平行四边形定则”。让学生在建立“平行四边形定则”的过程中，体会到“实验归纳法”的一般原则。二、学情分析：力的合成一节的教学，教师的角色是一个引导者，所有的课堂活动是教师引导下的学生的活动，虽然学生对矢量的认识很肤浅，但只要老师引导得当，教学活动应该比较顺利。另外，只要教师注意引导，就目前学生的知识水平而言，学生各方面的能力就能得到培养，如：动手操作能力、物理思维能力和科学态度、观察能力、分析能力、协作能力、创新思维能力、表达能力等。三、课标分析：理解力的等效与替代关系和平行四边形定则。四、教学目标：（一）、知识与技能1、掌握力的平行四边形定则，知道它是力的合成的基本规律。2、初步运用力的平行四边形定则求解共点力的合力；能从力的作用效果理解力的合成、合力与分力的概念。3、会用作图法求解两个共点力的合力；并能判断其合力随夹角的变化情况，掌握合力的变化范围，会用直角三角形知识求合力。（二）、过程与方法1、能够通过实验演示归纳出互成角度的两个共点力的合成遵循平行四边形定则；2、培养学生动手操作能力、物理思维能力和科学态度、观察能力、分析能力、协作能力、创新思维能力、表达能力。3、培养学生设计实验、观察实验现象、探索规律、归纳总结的研究问题的方法的能力。（三）、情感、态度与价值观1、培养学生的物理思维能力和科学研究的态度。2、培养学生热爱生活、事实求是的科学态度，激发学生探索与创新的意识。3、培养学生合作、交流、互助的精神。五、教学重点和难点：（一）教学重点：1、通过实验归纳出力的平行四边形定则2、力的平行四边形定则的理解和应用。（二）教学难点：1、对物体进行简单的受力分析、通过作图法确定合力2、合力与分力间的等效替代关系，尤其是合力的大小与两个分力间夹角的关系。六、教学方法：1、创设情景，引导启发，让学生体会并接纳等效观点，从而得出合力、分力的概念。2、小组实践体验，自主探究，实验探索，交流讨论，自主归纳总结，从而得出平行四边形定则。七、教学用具：多媒体课件、总重力为200N的一桶水、实验器材（学生分组实验用）；方木块1块、弹簧秤2个、橡皮筋1条，20cm细线1条（两端打好套）、白纸1张、图钉几个、三角板一对八、教学过程： （一）、预习提纲点评教师活动：教师通过多媒体点评同学们预习提纲完成情况，指出存在的问题和不足；同时表扬完成较好的同学。（二）、引入新课教师活动：请两位同学到讲台前，让一位同学提起重为200N的一桶水，请下面同学分析该同学施加的提水的力为多大？然后请两同学一起提起水桶，请同学们一起分析提水桶的有几个力？从效果上看跟刚才用一个力提一样吗？学生活动：学生观看两位同学的操作，同时考虑并回答教师的问题。点评：通过实践体验，让学生体会一个力的作用效果与两个或更多力的作用效果相同、目的是激发学生学习兴趣，引导学生体会等效观点。（二）、进行新课任务一、理论联系实际理解合力和分力的概念（参阅教材61页）教师活动：引导学生思考：生活中还有哪些事例是说明几个力与一个力的作用效果相同的？学生活动：学生思考讨论列举实际例子：用两条细绳吊着日光灯、很多只狗拉着雪撬前进、抗洪救灾中解放军搬沙袋、打夯等。点评：通过列举生活中的实例，进一步体会一个力可以与几个力的作用效果相同。培养学生观察生活的能力，同时激发学生对生活的热爱。教师活动：启发引导同学找出这些例子的共性，给出合力和分力的概念。并提出探讨的问题：两个互成角度的共点力与其合力有什么样的关系。学生活动：积极思考，领会合力、分力的等效替代关系。 点评：通过展示生活中常见现象，使学生感受到物理知识就在身边，从生活走进物理，产生对物理学的亲和感，产生探究的动力。任务二、自主学习，设计实验，小组讨论探究求合力的方法（参阅教材62页，根据提供的器材，同学们分小组讨论，抓住合力和分力效果相同这一关键，设计实验方案）教师活动：思考讨论：P62提出问题，既然合力与分力可以替代，那么它们之间存在什么关系呢？说出你的猜想学生活动： 学生对于合力和分力的大小关系的猜想，教师应当充分尊重，而不要怕麻烦，要让学生的实验探索落到实处。教师在教学中会发现：学生的思维有时很睿智，教师时常会有惊喜的发现（为学生的聪明而高兴）。教师活动：对各方案作出总结点评，指出优缺点，鼓励学生设计出更多更好的方案。并进行方法点拨：、寻找共点力与其合力的关系的方式很多，但关键的是要根据共点力与其合力产生的作用效果相同这一原理展开你的设计。、实验设计思路：实验目的实验原理需测量的物理量器材选择实验步骤 实验中需要注意的事项误差来源。点评: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。教师活动：多媒体展示实验参考方案设计教师点评：学生的猜想是否正确，教师要给学生验证的机会：让学生进行分组实验，测量三组数据，处理完后得出自己验证的结论，即原来的猜想是否正确。让学生自己选出各组的代表，把实验的情况进行汇报，教师和学生一起进行归纳总结。最后得出求合力的方法一一平行四边形定则。在上述过程中教师要引导学生对各组的操作情况、数据处理、语言表述等进行评价和分析。学生活动：根据学生自己的猜想，利用课桌上仪器进行实验验证，测量三组数据进行处理，看结果如何。（实验过程中同学之间要团结协作，密切配合），各组的学生代表要在同学们面前陈述本组的实验结论，和其他组的情况相比较，最后全班同学一起得出求合力的方法。点评：验证探究的结果是否正确。培养学生科学的思维方法探究、验证，以及严谨的科学态度。教师活动：教师提问：请同学们用比较准确而又简捷的语言表述出平行四边形定则。学生活动：积极思考并回答老师的问题。点评：概括得出平行四边形定则，培养学生抽象和概括的能力。任务三：实例演练，拓展探究学生活动：（小组讨论，合作探究，个人展示，整体质疑） 学生活动：学生讨论，解答老师提出的问题、注意做题态度要严谨认真。学生得出结论后，教师可出示多媒体课件演示。 认真观察老师提供的课件内容，印证自己得到的结论。点评：寻找合力F的大小和分力F1、F2、间夹角的关系，培养学生应用知识的能力以及发散思维的能力。不论是多么重要的结论，教师都不要取代学生，一切的思维活动教师都要巧妙引导，让学生得出。教师活动：教师在学生初步知道求两个力的合力的方法后进一步提出拓展问题：一般情况下物体都受到多个力作用，那么如何求这些力的合力？学生活动：学生思考教师提出的问题，然后不难想到：可以用平行四边形定则求出它们的合力：先求出任意两个力的合力再求出这个合力跟第三个力的合力，直到把所有的力都合成进去，最后得到的结果就是这些力的合力。点评：由两个力合成扩展到多个力合成，培养学生发散思维能力和创新能力。任务四：自主学习,认识共点力（参阅教材63页,同学们自学课本上有关共点力的知识，完成下列几个问题）教师活动：教师让学生自学共点力的概念，然后让学生回答如下问题以检验其自学情况学生活动：学生通过认真看书，掌握共点力的概念，并回答预习提纲中提出的问题，在回答过程中进一步加深对共点力的理解并搞清它们的适用条件只适用于共点力。点评：学生自学掌握共点力的概念，培养学生自学和分析能力。（三）、课堂总结、点评教师活动：让学生概括总结本节的内容。请一个同学到黑板上总结，其他同学在笔记本上总结，然后请同学评价黑板上的小结内容。学生活动：认真总结概括本节内容，并把自己这节课的体会写下来、比较黑板上的小结和自己的小结，看谁的更好，好在什么地方。点评：总结课堂内容，培养学生概括总结能力。教师要放开，计学生自己总结所学内容，允许内容的顺序不同，从而构建他们自己的知识框架。（四）、当堂检测：教师活动：教师出示当堂检测，学生先独立完成（起自测作用）。学生活动：保质保量地完成课堂练习，自我评价本节课学习的情况。点评：在应用中加深对所学知识的理解，培养学生应用知识的能力。当堂检测：关于合力与分力关系的理解1、两个共点力F1、F2、的合力为F，下列说法中正确的是A、合力F一定大于任一个分力 B、合力的大小既可等于F1，也可等于F2C、合力F有可能小于任一个分力 D、合力F的大小随F1、F2、间的夹角增大而减小关于合力的大小范围2、两个共点力的大小分别为F1=15 N、F2、=9 N，他们的合力不可能等于A、9 N B、25 N C、6 N D、21 N3、两个共点力的合力最大为15N，最小为5N，则这两个力的大小分别为 N和 N 。合力与分力间夹角的关系4、如图所示，两个共点力F1、F2、的大小一定，夹角是变化的，合力为F.在从0逐渐增大到180的过程中，合力F的大小变化情况是A、从最小逐渐增大到最大 B、从最大逐渐减小到最零C、从最大逐渐减小到最小 D、先增大后减小综合应用5、如图所示，质量为m的长方形木块静止在倾角为的斜面上，斜面对木块的支持力和摩擦力的合力方向应该是A、沿斜面向下B、垂直于斜面向上C、沿斜面向上D、竖直向上预习提纲：【学习目标】1、能从力的作用效果理解合力和分力的概念。2、进一步理解矢量和标量的概念，知道它们有不同的运算规则。3、掌握力的平行四边形定则，知道它是矢量合成的普遍规则。会用作图法和平行四边形定则知识计算合力。4、 知道合力的大小与分力间夹角的关系。5、 初步体会等效代替的物理物理思想。【学习重点】平行四边形定则。【学习难点】平行四边形定则的应用。【方法指导】自主探究、交流讨论、自主归纳【学习过程】任务一、理论联系实际理解合力和分力的概念（参阅教材61页）1、如果一个力的 和几个力 的相同，那么 叫合力， 叫分力。 (小组内相互提问)2、一个物体受到几个力（分力）作用的同时，还受到合力的作用吗？（你能回答吗？）任务二、自主学习，设计实验，小组讨论探究求合力的方法（参阅教材62页，根据提供的器材，同学们分小组讨论，抓住合力和分力效果相同这一关键，设计实验方案）1、阅读思考讨论：P62问题提出：（1）、在这个实验中一个力与两个力等效的标志是什么?（2）、看一下两只弹簧秤的示数之和是不是等于一只弹簧秤的读数2、设计实验，正式猜想（1）问题的提出：两个互成角度的共点力与其合力有什么样的关系？（2）设计方案：、共点力与其合力产生的作用效果相同，应怎样实现？、如何知道力的大小？ 、如何确定力的方向？（3）、实验中应该如何记录实验数据和处理数据？实验结论：平行四边形定则求两个互成角度的力的合力，可以用表示这两个力的线段作邻边，作平行四边形，它的_就表示合力的_和_这叫做力的平行四边形定则。任务三：实例演练，拓展探究学生活动：（小组讨论，合作探究，个人展示，整体质疑）例题：力F145 N，方向水平向右，力F260 N，方向竖直向上求这两个力合力的大小和方向（作图法和平行四边形定则两种方法求解；不会的可以参考教材63页）拓展学习：如果改变两个力之间的夹角，将两个力之间的夹角改为60和120，则合力分别是多大? 同学们作图求解 课题探究：（小组讨论）1、根据我们上面的计算，在两个分力大小不变的情况下，改变两个分力的夹角，合力怎样变化?2、两个力的合力范围？3、合力一定大小任何一个分力吗？4、前面学习的都是两个力的合成，如果是三个力或者三个以上的力的合成，应该怎样进行处理?学以致用：（自主学习）1、两个共点力的大小分别为8 N、3 N，它们之间的夹角可任意变化，则其合力的大小可能是（ ）A.0N B.4N C.10 N D.15 N2、有两个互成角度的共点力，夹角为伊，它们