人教版（2019）高中物理必修第一册3.4力的合成和分解教学设计

1、3.4 力的合成与分解教材分析：力的合成与分解是普通高中物理课程标准（2017年版）必修课程必修1模块中“相互作用与运动定律”主题下的内容，课程标准的要求为“通过实验，了解力的合成与分解，知道矢量和标量。”普通高中物理课程标准(2017年版)解读对该条目的解读为：通过实验，了解力的合成与分解，是指了解合力与分力的概念以及力的合成与分解的平行四边形定则。学生能用平行四边形定则把两个已知力合成为一个合力或者把一个已知力分解为两个分力就可以了，不要求用它来求解现实情境中复杂的受力问题。现实情境中的受力计算，应该是学习共点力平衡时解决的问题。把矢量的含义放在这里提出，旨在突出矢量加减的法则，让学生认识

2、物理量的加减是否应用平行四边形定则，是判别矢量的重要标志。教材结合提水桶、吊灯悬吊在天花板上等实例，根据等效思想提出合力与分力的概念，接着提出力的合成与分解的探究问题，并设计实验进行探究，得出力的合成与分解所遵从的平行四边形定则，最后从物理运算的角度，提升对矢量和标量的认识。本节内容对后续学习具有重要影响，是整个高中物理的重要内容，是物理知识体系中有方法、可迁移、应用广泛的内容。学情分析：合力与力的合成，在初中物理教学中初步涉及。学习本节内容之前，学生已经学习了力、重力、弹力和摩擦力等概念，对“力”有了较为深刻的理解和认识。通过前面位移、速度和加速度等矢量的学习，对“矢量”有一定的了解，这些为

3、本节课的学习提供了基本的知识储备。高中物理新接触的知识，“矢量运算”不是简单的代数加减，而是满足“平行四边形定则”，学生难以想象；矢量运算涉及的几何和代数等数学方法，对学生提出了较高的要求，给本节课的教学带来了困难。本节课教学要注意规范性，不可操之过急，教学选择探究和验证相结合的模式，从学生已有的认知水平出发，注意把控教学的难度与深度.教学目标：1.学生知道合力与分力的概念，体会等效替换的思想。2.学生通过实验探究，得出力的合成与分解遵从的法则平行四边形定则。3.学生会利用作图和三角函数知识求解合力或者分力。4.学生知道矢量相加遵从平行四边形定则，标量相加遵从算术法则。能区别矢量和标量。教学重

4、点：矢量相加的平行四边形定则教学难点：实验探究力的平行四边形定则的设计与实施教学方法：讲授法、实验探究法教学过程：一、导入新课PPT展示图片。图片1：木块在静止在水平地面上，受到向东方向的一个拉力.图片2：相同的木块，受到在水平面上的五个力作用.师：图1中的木块将朝哪个方向运动？生：向东运动.师：图2中的木块将向哪个方向运动？学生不回答，不会判断。师：物理学的研究对象常受到多个力的作用，如果我们能找到一种方法，用一个力单独作用替代多个力的共同作用，而效果不变，上述难题就解决了。本节课我们一起来学习力的合成与分解.二、新课讲授师：请同学们阅读教材68页内容.什么是共点力？生：力的作用点相同或者力

5、的延长线交于一点的几个力叫作共点力.师：大家理解得很正确.今后我们只研究共点力的作用.1.合力与分力展示水桶所受拉力的图片和吊灯受到的拉力图片. 师：两个人将一桶水提起来和一个人将水桶提起来，作用效果一样吗？生：水桶都静止，作用效果一样.师：若一个力的作用效果和多个力的作用效果相同，这个力叫作那几个力的合力，这几个力叫作那个力的分力。例如被悬挂的吊灯，F是F1和F2的合力，F1和F2是F的两个分力.这是物理学中的等效替代思想师：合力与分力间有什么关系呢？生：合力等于各个分力之和。(部分同学的观点)师：大家都同意吗？这个观点是否正确，我们可以通过实验验证。演示实验：将木块用一个弹簧测力计悬挂起来

6、，读出弹簧测力计的示数F。再用两个弹簧测力计将木块吊起来(木块上系上两个长短不同的细绳)，两个弹簧测力计的方向相同，读出弹簧测力计的示数F1和F2.师：F和F1、F2有何关系？生：F近似等于F1与F2之和.师：能认为合力等于各个分力之和吗？生：不能。这只是一次特殊的实验，要做大量的实验.可以改变两个弹簧测力计的方向，让它们位于不同方向。教师活动：改变弹簧测力计的拉力方向，让二者成一锐角或钝角，FF1+F2.2.力的合成与分解师：在一般情况，合力并不等于各个分力之和。合力与分力之间的关系要通过更严密的实验探索。给同学们5分钟的时间，阅读教材69页“探究两个互成角度的力的合成规律”实验。并思考这几

7、个问题.教师用PPT投影问题：(1)如何保证合力与分力的作用效果相同？(2)如何标记合力与分力的大小和方向？(3)怎样探究合力与分力的关系？学生阅读教材内容，理解实验原理、实验操作。教师在班级巡视，指导学生，回答学生的疑问。师：请同学们思考这3个问题。生1：实验中第一次用一个弹簧测力计拉橡皮筋，第二次用两个弹簧测力计沿不同方向拉。让两次橡皮筋的伸长量相同，保证力的作用效果相同，两次都将绳的结点O拉到同一位置.生2：细绳的方向就是拉力的方向，用签字笔记下结点O的方向，并在细绳处再标记一点，两点连线方向就是拉力的方向。拉力的大小由弹簧测力计直接读出.生3：用力的图示法将合力F、分力F1和F2都画在

8、同一张纸上，观察图线的形状可能是一个平行四边形，进行验证。师：同学们理解得很正确。现在请两名同学上台，配合我将这个实验操作演示一遍.师生合作完成实验探究活动.师：实验表明，两个力合成时，以两个力的有向线段为邻边作平行四边形，两个邻边之间的对角线表示合力的大小和方向。这个规律叫作平行四边形定则.力的分解也遵循平行四边形定则。师：合力一定比分力大吗？试着举出一个实例说明.生：不一定。例如两个分力大小相等，方向相反，其合力为零。合力可能比分力大、可能比分力都小，也可能为零.教师PPT展示例题1.两个力大小分别为F1和F2，二力垂直.求合力F的大小和方向.教师讲解例题，求合力的大小和方向.3.矢量和标量学生阅读教材70页-71页内容，自主学习矢量和标量.师：矢量和标量的加法有何不同？生：矢量的加法遵从平行四边形法则；标量遵从算术法则.师：位移、速度、加速度都是矢量，它们的加法都遵从平行四边形定则.三、课堂小结1.合力与分力2.力的合成与分解3.矢量和标量四、布置作业完成教材71页“练习与应用”习题，写在教材上.板书设计：3.4 力的合成与分解一、共点力二、合力与分力三、力的合