力的合成-教学设计

中学一节课教学设计中学一节课教学设计 课题名称 力的合成课题名称 力的合成 设计者班级 设计者班级 设计者学号 设计者学号 设计者姓名 设计者姓名 设计指导教师设计指导教师 中学一节课教学设计中学一节课教学设计 设计者班级 设计者学号 教学内教学内 容容 力的合成力的合成 姓名 选用教选用教 材材 人教版必修 1教学时数45 分钟 学习需求分析 本章的名称为相互作用 在物理学中 物体间的相互作用抽象为一个概 念 力 在初中学生已经知道力的三要素 并且在这章的前三节分别学 习了重力 弹力 摩擦力的特点和规律 本节课来研究这几种力合力的 特点和规律 因此在初中的基础上 学生需要掌握求合力的方法 即懂 得平行四边形定则的原理 能用平行四边形定则求出合力 并知道平行 四边形定则的适用情况 教学设计理念 这节课以 新课程标准 理念构建新型课程教学模式 在设计上从学生 熟悉的生活情境引入 引发学生的学习兴趣 实验探究过程让学生自己 提出问题 进行实验 总结出数学模型 培养学生的自主学习能力 本 节课要求学生深入感知探究 在由学生引出问题后 让学生探究 抓住 学生的好奇心 以疑激学 巧设悬念 使学生在高昂的求知欲中探索新 知 并且在不知不觉中将学到的知识转化为一种能力 学情分析 本节课的授课对象是高一学生 高中生的学习思维处在形象思维向抽象 思维转化的过渡期 他们的思维以形象思维为主 对直观现象比较感兴 趣 喜欢动手 但欠缺对问题深入的思考及理性的思维 这次实验可以 培养学生应用科学探究的方法来研究物理问题 验证物理规律 使学生 计划并调控自己的学习过程 通过自己的努力能解决学习中遇到的一些 物理问题 培养一定自主学习的能力 在初中 学生已经知道了力的本质 物体间的相互作用力 以及力的三 要素 大小 方向 作用点 并且在本章的前三节已分别学习了重力 弹力 摩擦力的特点和规律 本节课来研究这几种力合力的特点和规律 并通过实验来探究求合力的方法 通过生活现象引入共点力的概念使学 生能够理解并准确判断出平行四边形定则的适用情况 学习 任务 分析 教材 分析 本节课内容的地位 及作用 力的合成 是高中物理 必修 1 第三章第四节的内容 是学习力学的基础内容 在高中物理中起着奠定基础的 作用 既与初中时学生所学的知识有联系 还与在高中 的往后学习内容相关 起到了初中向高中过渡的承上启 下作用 本节内容先通过生活现象引入合力 分力以及 共点力的概念 让学生提出问题 探究了合力的方法 通过探究实验的方法总结归纳了平行四边形定则 主体内容附加内容作用关系教材 编排 特点 1 生活中常常见到这样的 事例 一个力的作用效果与 两个或者更多力的作用效果 相同 2 当一个物体受到几个力 的相互作用时 我们常常可 以求出这样一个力 这个力 产生的效果跟原来几个力的 共同效果相同 这样的力就 叫做那几个力的合力 原来 的几个力叫做分力 3 求几个力的合力的过程 就叫做力的合成 这里我们 探究求几个力的合力的方法 4 两个力合成时 以表示 这两个力的线段为邻边做平 行四边形 这两个邻边之间 的对角线就代表合力的大小 和方向 这个法则叫做平行 四边形定则 5 如果一个物体受到两个 或更多力的作用 有些情况 下这些力共同作用在同一点 上 或者虽不作用在同一点 上 但它们的延长线交于一 点 这样的一组力叫做共点 力 6 力的合成的平行四边形 定则 只适用于共点力 1 图片 一个 成年人用的力与 两个孩子用的力 效果相同 2 思考与讨论 假如这桶水的重 量是 200N 两个 孩子合力的大小 一定也是 200N 现在的问题是 如果两个孩子用 力的大小分别是 F1和 F2 F1和 F2 两个数值相加正 好等于 200N 吗 3 实验 探究 求合力的方法 4 思考与讨论 根据力的平行四 边形定则作图 可以看出 两个 力 F1 F2的合力 F 的大小和方向 随着 F1 F2的夹 角而变化 当夹 角分别等于 0 度 和 180 度时 怎 么确定合力的大 小与方向 1 图片可以更形 象的展示出等效替换 从生活现象出发 引 发学生的兴趣 且能 使同学们更容易进入 课堂 2 思考与讨论从 上页那个图片 课题 引入 出发 提出问 题 挑起学生的好奇 心 让同学善于思考 积极讨论 认真投入 到课堂中去 同时为 进行探究实验做铺垫 3 此探究实验是 由同学提出问题 进 行假设 自己设计实 验 进行实验 自己 总结平行四边形定则 使学生养成科学探究 的习惯 且有助于对 知识的记忆和应用 4 思考讨论引起 学生的好奇心 在学 生有能力的前提下 根据问题的提示 进 行合力范围的求解 提高学生自主学习的 能力 新课程标准 对内容的要 求 通过实验理解力的合成与分解 知道共点力的平衡条件 能区分矢量与 标量 能用力的合成与分解分析日常生活中的问题 例 3 研究大小相等的两个力在不同夹角情况下合力的大小 教学重点 1 学生对合力分力概念的理解 2 学生实验探究的过程 3 学生对共点力的概念及情况判断 4 学生对平行四边形定则的理解及应用 教学难点 1 学生对等效替代原理的理解及应用 2 学生对实验现象的分析总结 3 学生对平行四边形定则适用条件的理解及判断 4 学生对求多个力的合力的范围的计算及掌握 知识 与技能 1 能从力作用的等效性理解合力与分力的概念 初步体会等效替 代的思想 2 能通过实验探究求合力的方法 力的平行四边形定则 并知道 它是矢量运算的普遍规则 3 会用平行四边形定则进行作图并计算 4 知道合力的大小和分力夹角的关系 5 能应用力的合成知识分析日常生活中的有关问题 过程 与方法 1 强化 等效替代 的思想 2 体验科学探究过程 了解科学研究方法 增强创新意识和实践 能力 3 通过实验探究 归纳概括出平行四边形定则 培养学生的观察 操作 探究 归纳总结能力 4 培养运用数学工具解决物理问题的能力 学习 目标 阐明 情感态度 和价值观 1 培养学生参与课堂活动的热情 2 使学生计划并调控自己的学习过程 通过自己的努力能解决学 习中遇到的一些物理问题 培养一定自主学习的能力 3 使学生具有一定的质疑能力 信息收集和处理能力 分析解决 问题能力和交流合作能力 4 培养学生将所学知识应用于生产实践的意识和勇气 教学方法 讲授法 思考讨论法 实验探究法 归纳总结法 教学 策略 制定 教学媒体 教材 教学参考书 课件 板书 实验仪器等 本节课的知识梳理及其知识结构图本节课的知识梳理及其知识结构图 本节课本节课 教材中教材中 的物理的物理 术语 术语 相互作用 合力 分力 矢量 标量 平行四边形定则 共点力 具体概具体概 念及其念及其 内容 内容 特征等 特征等 1 当一个物体受到几个力的相互作用时 我们常常可以求出这样一个力 这个力 产生的效果跟原来几个力的共同效果相同 这样的力就叫做那几个力的合力 原来 的几个力叫做分力 2 求几个力的合力的过程就叫做力的合成 3 如果一个物体受到两个或更多力的作用 有些情况下这些力共同作用在同一点 上 或者虽不作用在同一点上 但它们的延长线交于一点 这样的一组力叫做共点 力 具体原具体原 理 定理 定 律 定律 定 理的定理的定 性描述性描述 及定量及定量 表达式表达式 内容及内容及 其具体其具体 特征 特征 1 两个力合成时 以表示这两个力的线段为邻边做平行四边形 这两个邻边之间 的对角线就代表合力的大小和方向 这个法则叫做平行四边形定则 2 如果两个以上的力作用在一个物体上 也可以应用平行四边形定则求出他们的 合力 先求出任意两个力的合力 在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 3 力的合成的平行四边形定则 只适用于共点力 用到的用到的 科学方科学方 法 法 自然观察法 对比观察法 分析综合法 等效替代法 理想模型法 实验探究法 归纳总结法 知识结构图 知识结构图 情境导入 一 合力与分力 二 力的合成 四 实验 三 共点力 一桶水一个成年人可以提起来 两个小孩 也可以提起来 这说明了什么 都可以把水桶提起来 说明他们的作用效 果相同 当一个物体受到几个力的相互作用时 我们 常常可以求出这样一个力 这个力产生的效 果跟原来几个力的共同效果相同 这样的力 就叫做那几个力的合力 原来的几个力叫做 分力 求几个力的合力的过程就叫做力的合成 实验结论 两个力合成时 以表示这两个力的线段为邻边做平行四 边形 这两个邻边之间的对角线就代表合力的大小和方 向 平行四边形定则 如果一个物体受到两个或更多力的作用 有些 情况下这些力共同作用在同一点上 或者虽不 作用在同一点上 但它们的延长线交于一点 这样的一组力叫做共点力 等效替代原理 一个力的作用效果与两个或者更多力的作 用效果相同 同在一条直线上的二力合成 二力同向 F F1 F2 二力反向 F F1 F2 生活中很多情况 两个力并不在同一条直线上 探究求合力的方法 重点思考 1 等效作用效果如何体现 2 如何将力的大小和方向直观地描绘出来 五 课堂小结 生活中常常见到 这样的事例 结合板书 总结这节课所学内容 并布置作业 教学过程设计教学过程设计 第一环节具体任务第一环节具体任务情境导入情境导入预计时间预计时间5 分钟分钟 教师的课堂活动设计 教师的课堂活动设计 学生参学生参 与课堂与课堂 教学的教学的 活动设活动设 计 计 设计意图设计意图 及实现的及实现的 目标目标 生活中常常见到这样的事例 如图所示 一桶水一个成年人可以提起来 两个小孩也可以提起来 这说明了什么 生活中常见到更多的实例 等效替代 等效替代 一个力的作用效果与两个或者更多力的作用效果相同 板书 板书 3 4 力的合成 一 等效替代 一个力的作用效果与两个或者更多力的作用效果相同 他们都 可以把 水桶提 起来 说明他 们的作 用效果 相同 自然 观察法 对比观 察法 让课堂内 容与生活 相联系 可以是学 生更好的 进入课堂 激发学生 的兴趣和 好奇心 小结与过渡 小结与过渡 现在 同学们已经找到问题的答案了 那我们怎么来分析呢 这又体现了什么呢 下面我们来讲分力与合力 看看力是怎么合成的 教学过程设计教学过程设计 第二环节具体任务第二环节具体任务合力与分力合力与分力预计时间预计时间5 分钟分钟 教师的课堂活动设计 教师的课堂活动设计 学生参学生参 与课堂与课堂 教学的教学的 活动设活动设 计 计 设计意图及实设计意图及实 现的目标现的目标 当一个物体受到几个力的相互作用时 我们常常可以求出这样一 个力 这个力产生的效果跟原来几个力的共同效果相同 这样的 力就叫做那几个力的合力 原来的几个力叫做分力 说明说明 在实际问题中 可以用这个力来代替那几个力 这就是力 的等效替换 而不是物体又多受了一个合力 大家看下面这个图 哪个是分力 哪个是合力 板书 板书 2 合力 分力 当一个物体受到几个力的相互作用时 我们常常可以求出这样一 个力 这个力产生的效果跟原来几个力的共同效果相同 这样的 力就叫做那几个力的合力 原来的几个力叫做分力 F1 F2 为分力 F 为合力 很明 显 学 生可以 很容易 回答出 来 引导学生从感 性认识上升到 理性认识 建 立物理模型 抽象出合力 分力的概念 这些力有相同 的作用效果 他们之间一定 存在某种关系 为了方便研究 物理学将它定 义成合力与分 力 小结与过渡 小结与过渡 现在大家知道了合力与分力的概念 那力到底是怎么合成的呢 下面我们来探究 一下 教学过程设计教学过程设计 第三环节具体任务第三环节具体任务力的合成力的合成预计时间预计时间7 分钟分钟 教师的课堂活动设计 教师的课堂活动设计 学生参与课堂教学的活动设计 学生参与课堂教学的活动设计 设计意图及实现的设计意图及实现的 目标目标 力的合成 力的合成 求几个力的合力的过程或 方法 那同学们可以讨论一下当两个力在同一条直 线上的时候 合力是多少吗 思考与讨论 思考与讨论 假如这桶水的重量是 200N 两个孩子合力的大小一定也是 200N 现在的问题是 如果两个孩子 用力的大小分别是 F1和 F2 F1和 F2两 个数值相加正好等于 200N 吗 板书 板书 三 力的合成 求几个力的合力的过程就叫做力 的合成 F1和 F2两个数值相加不会正好等 于 200N 思考与讨论从课题 引入出发 提出问 题 挑起学生的好 奇心 让同学善于 思考 积极讨论 认真投入到课堂中 去 同时为进行探 究实验做铺垫 小结与过渡 小结与过渡 同学们想一下 生活中很多情况 两个力并不在同一条直线上 还能用上述方法 来求它们的合力吗 教学过程设计教学过程设计 第四环节具体任务第四环节具体任务共点力共点力预计时间预计时间6 分钟分钟 教师的课堂活动设计 教师的课堂活动设计 学生参与课堂教学的学生参与课堂教学的设计意图及实设计意图及实 活动设计 活动设计 现的目标现的目标 观察上面两个图中几个力的方向特点 同学们看它们 有什么共同点呢 由此我们得出共点力概念 共点力 共点力 作用在同一点或力的延长线交于同一点的力 我们只研究共点力的合成 提出问题 提出问题 当两个共点力不在同一直线时 其合力与 分力有何关系 是否是两个分力大小的直接加减呢 板书 板书 四 共点力 作用在同一点或力的延长线交于同一点的力 我们只研究共点力的合成 它们要么作用在同一 点上 要么延长线交 于一点 互成一定角度的两个 力的合力不是这两个 力大小的加减 应用图片使学 生自己总结出 的共点力的概 念 提高学生 自主学习的能 力 提出问题可以 使学生进一步 参与课堂互动 并且为探究实 验埋下伏笔 小结与过渡 小结与过渡 那同学们想一下 互成一定角度的两个分力与其合力到底遵循什么原则呢 现在 我们来探讨一下 教学过程设计教学过程设计 第五环节具体任务第五环节具体任务实验 探究求合力的方法实验 探究求合力的方法预计时间预计时间15 分钟分钟 教师的课堂活动设计 教师的课堂活动设计 学生参学生参 与课堂与课堂 教学的教学的 活动设活动设 计 计 设计意图及实设计意图及实 现的目标现的目标 已有器材 已有器材 橡皮条 细线 弹簧秤 木板 白纸 直尺 三角板 铅笔等 重点思考 重点思考 1 力的等效作用效果如何体现 2 如何确定力的大小和方向 并将它们直观地描绘出来 实验结论 实验结论 两个力合成时 以表示这两个力的线段为邻边做平行四 边形 这两个邻边之间的对角线就代表合力的大小和方向 例题 例题 力 F1 45N 方向水平向右 力 F2 60N 方向竖直向上 通过作 图求这两个力的合力 F 的大小和方向 板书 板书 五 实验 探究求合力的方法 学生自 已设计 实验 进行实 验 在 老师的 指导下 得出实 验结论 进行实验分析 合力与分力的 关系 在实验 的基础上进行 数学分析 建 立数学模型 分析实验的基 础组成 实验 对象 实验结 果 现象分析 运用观察法 归纳法最终得 出平行四边形 这一数学模型 突破了本节课 的难点 结论 平行四边形定则 两个力合成时 以表示这两个力的线段为邻边做平行四边形 这两个邻边之间的对角线就代表合力的大小和方向 小结与过渡 小结与过渡 求合力的方法同学们都掌握了吗 现在大家会求合力了 那么两个已知大小的分 力的合力最大是多少 最小又是多少呢 教学过程设计教学过程设计 第六环节具体任务第六环节具体任务两个力合力的范围两个力合力的范围预计时间预计时间5 分钟分钟 教师的课堂活动设计 教师的课堂活动设计 学生参与学生参与 课堂教学课堂教学 的活动设的活动设 计 计 设计意图及实现的目设计意图及实现的目 标标 思考 思考 如果两分力的大小已知 两分力的夹角从 0 度到 180 度的 过程中 其合力的大小如何变化 结论 结论 1 当两分力大小一定时 两分力之间的夹角变小合力变大 两分力之间的夹角变大合力变小 2 合力取值范围 F2 F1 F合 F2 F1 练习 练习 两个共点力的大小分别为 F1 15N F2 9N 它们的合力不可能等于 A 9N B 25N C 6N D 21N 板书 板书 六 合力取值范围 F2 F1 F合 F2 F1 学生很快 就会得出 选 B 数 学模型演 绎法 等 效转换 力学量与 空间量的 转换 得出力的平行四边模 型后 引导学生用数 学方法演绎 深入分 析合力和分力的具体 关系 让学生运用数 学三角形边长的知识 分析出合力的取值范 围 认识到 同一直 线上的二力的合成 只是 平行四边形定 则 的特殊情况 小结与过渡 小结与过渡 根据数学上的三角形边长关系我们可以得出 合力的取值范围 下面我们来回顾 一下我们这节课都学了什么 教学过程设计教学过程设计 第七环节具体任务第七环节具体任务小结以及布置习题小结以及布置习题 预计预计 时间时间 2 分钟分钟 教师的课堂活动设计 教师的课堂活动设计 学生学生 参与参与 课堂课堂 教学教学 的活的活 动设动设 计 计 设计意图及实现的目设计意图及实现的目 标标 1 我们先由对于同一物体产生相同的效果得出分力和合力的概 念 2 根据分力求合力为一个过程 就是力的合成 3 力的合成遵循平行四边形定则 即以两个共点力为邻边作平行四边形 这两个邻边之间的对角 线就表示合力的大小和方向 习题布置 习题布置 教材 64 页问题与练习 1 2 3 4 板书 板书 七 习题 教材 64 页问题与练习 1 2 3 4 课下 用科 学方 法做 题 课堂总结起到画龙点 睛的作用 将本节课 知识连接为一个知识 网络 使得知识更系 统化 重点更明确 使学生更加清晰 明 了这节课的内容 作业可以帮助学生巩 固本节课学习的内容 进行分层设计 在设 计例题时选择有真实 物理现象为依据的问 题 即训练学生的科 学思维能力 又联系 生活的实际 小结与过渡 小结与过渡 本节课内容到此结束 希望同学们课下能认真完成习题 并能将我们今天所学知 识运用到实际生活中去 板书设计 板书设计 3 4 力的合成 一 等效替代 一个力的作用效果与两个或者更多力的作用效果相同 二 合力 分力 当一个物体受到几个力的相互作用时 我们常常可以求出这样一个力 这个力 产生的效果跟原来几个力的共同效果相同 这样的力就叫做那几个力的合力 原来的几个力叫做分力 三 力的合成 求几个力的合力的过程就叫做力的合成 四 共点力 作用在同一点或力的延长线交于同一点的力 我们只研究共点力的合成 五 实验 探究求合力的方法 结论 平行四边形定则 两个力合成时 以表示这两个力的线段为邻边做平行四边形 这两个邻边 之间的对角线就代表合力的大小和方向 六 合力取值范围 F2