高中物理-力的合成和分解教学设计学情分析教材分析课后反思

《力的合成和分解》教学设计一、

教材分析

本节课运用等效替代的思想来进行平行四边形定则的教学，因而培养学生建立等效替代的概念是很重要的。力的分解是力的合成的逆运算，要使学生理解力的分解同样体现等效思想，遵守平行四边形定则。分解一个力有无数个解，本节课就是利用实例来说明如何根据力的作用效果来分解力。矢量相加法则是新引入的内容，主要引导学生理解平行四边形定则与三角形定则是一致的。力的分解在牛顿第二定律、物体平衡、动能定理等力学综合知识中起着重要的作用。而平行四边形定则或三角形定则是在分析这些知识的过程中必不可少的工具，因此要求学生在掌握力的分解的基础上能进一步掌握矢量相加法则。二、教学目标（一）知识与技能1、知道什么是分力、合力、力的合成、力的分解等概念。2、能通过实验探究求合力的方法—--的平行四边形定则。3、初步体会等效替代的物理思想。4、会用力的图示法求合力和分力。5、会用计算法根据平行四边形定则求出分力，熟悉通过现代信息技术或平台获取知识。（二）过程与方法1．通过合力与分力概念的建立过程，从力的作用效果，体会物理学中常用的研究方法─等效替代法。2．通过探究求互成角度的两个力合力方法的过程，让学生体验科学探究的过程。3.通过经历实验体验的过程，充分认识“科学猜想—体验探究—分析总结”的研究方法。4.培养学生创新精神、实践能力、理论联系实际的科学思想，提高学生的综合素质。（三）情感态度与价值观1．体会逻辑思维和实验相结合研究问题的方法，由此体验到科学研究的乐趣。2．体会科学研究中合作、交流的重要性和必要性。3.能应用力的合成和分解知识分析日常生活中的有关问题，有将物理知识应用于生活和生产实践的意识。4.能正确地进行力的合成和分解，体会科学研究方法，增强创新意识和实践能力，注重体现物理学科的本质，培养学生物理核心素养。三、教学重点1.运用平行四边形定则求合力及分力.2.合力与分力的关系.3.理解力的分解是力的合成的逆运算。4.如何判定力的作用效果及分力之间的确定。5.会分析日常生活中与力的分解相关的问题。四、教学难点1.运用等效替代思想理解合力概念2.力的分解方法及矢量相加法则。3.力分解时如何判断力的作用效果及确定两分力的方向五、教学过程教学环节与教学内容教师活动学生活动设计意图[创设教学情境，引入课题]通常物体都会受到多个力的作用，许多情况下这些力的作用可以与某个力作用产生同样的效果。FF一人拉汽车两人拉汽车讲解图片内容：一位学生对汽车施加的力F和两个学生对汽车施加的力F1,F2，产生的作用效果相同教师适时提出问题播放多媒体课件提出问题：一位学生对汽车施加的力F和两个学生对汽车施加的力F1,F2，产生的作用效果相同吗？观察、思考回答问题用贴近学生实际的生活中的例子来引出课题，较快集中学生的注意力，使得新课的引入较为顺利[概念引出]共点力的概念合力和分力的概念合力和分力的关系力的合成的概念让学生用2分钟时间自学，回答问题检验自学情况。教师布置任务，根据刚才的视频，阅读课本相关内容，总结这几个问题。总结完力的合成概念，引导学生思考力的合成有什么规律？思考、回答问题，跟着老师步伐，得出基本概念内容较简单，没有必要全部讲解，采取让学生自学的方式进行，训练学生的自学能力，并引导学生进行下一步思考。[演示实验]（2分钟）F演示实验内容：准备好弹簧测力计和钩码F F1F2F1F2B:两个弹簧测力计吊起钩码记为F1，F2师生共同讨论分析，观察这两组数据，比较F和F1+F2的值是否相等，为后续的实验设计思想买下伏笔。教师播放多媒体课件进行演示实验并帮助学生分析F和F1+F2的值不相等。观察思考上讲台分组完成演示实验，并将读数结果记录在黑板上。通过简单的弹簧测力计读数，学生通过实际参与演示实验（学生可自行进行演示）并通过分析，较快集中学生的注意力，使得问题的引出较为顺利[创设教学情境]教师提出问题：通过刚才的演示实验，互成角度的二力合成到底有什么样的规律呢？提出问题：互成一定角度的两个力的合成？思考问题回答问题通过问题的一步步深入，由浅入深，逐步引出探究实验的内容符合学生的认知习惯，易与为学生所接受[提出猜想]教师与学生进行讨论，通过提问，引导学生进行猜想。根据已有的实验器材，小组合作交流设计实验方案，探讨合力的求法提出问题：如何保证合力与分力是等效的关系呢2、怎样可以直观简洁的同时描述力的大小和方向3、实验过程中需要记录哪些实验数据思考问题回答问题讨论问题进行交流通过提出具有指向性的问题，帮助学生形成思考问题的思路，避免学生走一些不必要的弯路，基于学生的情况，全部由学生来进行探究还是不太切合实际的，故而老师的引导性显得尤为重要，同学们在讨论中思考问题，培养合作的精神，交流的习惯[方案的设计]在已有讨论的基础上，学生已经解决实验中的关键性的三个问题，多媒体展示实验方案，学生根据自己设计的实验方案结合多媒体展示的实验方案，利用手边的实验器材进行实验，着重于实验探究中的一些问题：数据处理、归纳结论图实验方案鼓励学生采用不同的行之有效的方案，不一定要按照以上的方案来进行，真正体现探究行教学。引导学生通过刚才讨论的实验方案，找出不足之处，完善之后进行实验，实验前提出注意事项。思考交流讨论设计实验进一步的引导学生，培养合作交流精神，设计出具体的实验方案[进行实验]教师引导学生做好数据记录准备，学生设计数据记录表格、写出具体的实验设计方案（不要求详细）、简略的实验步骤、设计数据记录表格。学生分组实验，多次实验，记录实验数据，利用希沃平台将学生的实验结果展示在多媒体上。巡回指导及时的帮助学生纠正错误适时的引导点拨进行实验，观察实验数据，交流、讨论，（能够得出初步的结论更好）让学生亲自动手实验，经历操作的过程，培养其实验操作能力，同时，通过动手做实验，使其获得对科学的热爱和亲近感。体验科学探究的严谨性、科学性。获得成就感[归纳实验结论]再次体现教师的引导作用，引导学生运用正确的方法处理实验数据，得出结论。图课件截图结论：互成角度的两个力的合成时,以表示这两个力的线段为邻边作的平行四边形,这两个邻边之间的对角线就代表合力的大小和方向.这个法则就叫做平行四边形法则引导学生处理实验数据：问题1、如何进行数据处理？作出力的图示画出平行四边形的“惊喜”对于学生的结果给予积极的评价，鼓励学生。并提出看起来像一个平行四边形。那么怎么验证是不是平行四边形呢？思考讨论交流回答学生以F1，F2为邻边做一个平行四边形，然后把该平行四边形的对角线画出来标为F′会发现F与F′几乎重合，由此得出结论。激发学生动脑思考体验成功的喜悦通过鼓励学生，使学生迸发对物理学习的兴趣、激情用平行四边形定则完成学案上的即学即用,123组同学用图示法,456组同学用计算法。指导学生求合力，并将学生的成果展示在希沃平台上。做题，用计算法和平行四边形做题。提高知识的应用能力，学以致用[拓展]在得出两个互成角度的力的合力求法后，进一步提出问题。两个分力的夹角与合力大小的关系，三个力乃至三个以上力的合成，引导学生思考，分析。得出结论提出问题：问题1：分力F1和F2的大小一定时,合力F的大小和方向随着F1和F2的夹角变化的变化情况?思考交流讨论回答通过对知识的拓展，进一步来激发学生动脑思考，体会物理的学习是无止境的，培养学生严谨的科学态度，钻研的精神之前我们都是研究的二力合成，那么如果三个或三个以上的力该如何合成？引导学生总结三个及三个以上的力怎么合成，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。学生思考总结回答三个以上力的合成规律能够锻炼学生的知识迁移能力，学会总结。[创设教学情境]观看视频：一位同学能不能拉动两辆汽车呢？（边看视频边介绍）我们学校一位女同学拉动了两辆汽车，她是怎么做到的呢？一位学生对绳子施加一个力F,绳子分别对两辆汽车施加的力为F1F2,FF1F2的作用效果相同，F为F1F2的两个分力，求合力F的分力F1F2的过程叫作力的分解，力的分解是否也遵从平行四边形定则呢？经过测量F=401.7NF1=402NF2=398.6N，用力的图示法作出力F1F2以及F。再以F1F2为邻边作一个平行四边形，并画出对角线标为F`’,发现F与F’几乎重合，所以在误差允许的范围内力的分解也遵从平行四边形定则，力的分解是力的合成的逆运算。学生思考回答力的分解是力的合成的逆运算学会逆向思维，锻炼学生的思维能力提出问题（拿出透明塑料板)在透明板上画出了一个相同的力，我发给每个小组一个，请同学们把力F分解为两个力收集多个小组的成果，在希沃平台上展示发现每个小组作出的分力都不相同，我们能得出什么结论呢？总结学生的回答：果不加限制条件，对一个力分解，可以有无数组不同的分力。力的分解具有多解性。学生小组合作交流，做出力的分解的图像，展示各小组结果后，各小组通过讨论交流得出自己的实验结论。培养小组合作交流的意识，锻炼作图的能力，将图像与知识点整合的能力，总结的能力。通过力的分解多解性继续提出问题，那么一个已知力该如何分解呢，引导学生思考讨论，教师提示学生通过力的作用效果，观察演示实验。引导学生让学生知道是按照力的实际作用效果对力进行分解，通过演示实验观察重力产生的作用效果沿什么方向。学生仔细观察演示实验，并回答重力产生沿垂直于斜面向下和垂直于挡板向左的两个作用效果。通过演示实验，锻炼学生的观察能力，观察海绵的形变总结力产生的作用效果，拓展学生思维，体会力的作用效果。通过刚才的实验，同学们已经理解了力产生的作用效果，完成学案上的例题，将重力按照力的作用效果进行分解，在希沃平台上展示学生成果。30°30°G拍照上传学生的成果，并让学生起来讲解是如何分解，在学生讲解完后给予充分的鼓励，并给出总结，完善做题注意的地方。学生自主完成拓展探究例题。培养学生的应用能力，能够将所学知识应用到具体问题中，锻炼解题做题的思维。[课堂小结]将本节课的内容进行回顾，着重“等效代替法”的思想方法掌握，以及力的平行四边形法则进行知识的整合，讲解认真听讲，思考巩固所学，对于本节课的内容有一个具体的框架[布置作业]对本节课内容的进一步完善布置作业：总结求合力的方法按照力的作用效果对力进行分解听讲记录检验学生对本节课内容的掌握情况，通过布置课后作业，让学生在课后时间中进行学习，巩固所学的思想方法六、【板书设计】力的力的合成和分解基本概念1、合力：2、分力：3、二力合成的法则，平行四边形定则4、合力分力大小关系5、力的分解探究实验问题讨论实验方案设计归纳实验结论：互成角度的两个力的合成时,以表示这两个力的线段为邻边作的平行四边形,这两个邻边之间的对角线就代表合力的大小和方向.拓展探究：按照重力的作用效果将重力进行分解小结：七、【教学反思】本节教学设计通过实验满足学生成为“发现者”愿望，由学生通过实验探究出结果。当然教师也作了必要的指导。让学生在讨论与交流中去解决问题，让学生去认识和发现自己的不足。课堂主要采取自主合作探究的方式，利用多媒体将生活实例、问题思考、讨论与交流、分步实验探究等融合在一起，形成教学的主线，实现信息技术与物理实验教学的有机整合。对学生的探究活动，教师应鼓励和支持，及时肯定学生在探究中的新发现，新成果。培养学生集体主义精神，学会与别人合作，并分享自己的心得、体会，善于倾听别人的观点。本节课设计的最大亮点，在与整个探究实验的实施过程，能够时刻坚持以学生为主体，以教师为主导，以问题为主线，以学生分组实验为主要教学形式来进行教学，很好的与新课标提倡的素质教育相符，学生不是“被动”的听、记，而是“主动”的学，于无形中，学生的能力得到锻炼。同时注意与生活实际的联系，不脱离实际的物理教学，才是我们真正提倡的教学。对学生的科学探究的培养应是一个长期的过程，我们教师应不断的创造条件为学生提供平台，让学生在新一轮的课改中逐渐成长、成熟起来。《力的合成和分解》学情分析

高一学生已经学习了力的三要素、力的图示等物理知识和有关平行四边形和三角形的几何知识，但是他们刚刚接触矢量，对矢量的运算没有任何感性认识，没有任何生活经验可供借鉴，他们习惯于标量的代数运算，即使学习了位移、速度、加速度等矢量，也不涉及到矢量运算，而是通过规定正方向将矢量运算变成了简单的加减问题，没有触及矢量运算。同时有些学生几何知识迁移能力较差，对力的平行四边形定则的应用往往不习惯。意识到学生在这个问题上的困难，通过小组探究方式教学，让学生在探究活动过程中获得切身体验，加深对平行四边形定则的理解。一则，能提高学生科学素养，力的合成对学生来说全新的知识，学生在探究活动过程中的体验真实而深刻，其效果远非那种目标和路线都明摆着的形式化的探究活动可比。二则，学生对矢量运算是完全陌生的，放慢教学过程，让学生在探究过程中感受规律的形成过程，有利于学生更深刻的理解矢量的合成法则。《力的合成和分解》效果分析本节课基本完成了预期的教学目标，学生知道什么是分力、合力、力的合成、力的分解等概念，基本掌握了力的平行四边形定则，教学要求具体、合理、切合学生实际；知识结构合理、重点突出、衔接自然。学生基本能掌握本节课的重点难点，运用平行四边形定则求合力及分力，理解等效替代的思想。能调动学生主动参与学习的有效程度，注重学生参与教学活动，突出学生的主体地位，通过探究互成角度的两个力求合力方法的过程，让学生体验科学探究的过程。培养学生创新精神、实践能力、理论联系实际的科学思想，提高学生的综合素质。教具直观，手段先进，实验所用的器材能很好的发挥学生的动手能力，利用希沃平台能够将学生的实验过程以及结果直观的展示在多媒体上。能精选习题，题目设置有梯度，在力的分解习题中，选取有代表性，通过实验教具展示力产生的作用效果，让学生通过力的作用效果将其分解。知识点详尽，内容丰富，条理清晰。能适当增添一些互动环节，让不同组学生展示自己的实验成果。《力的合成和分解》教材分析本章是高中力学的基础，等效思想、平行四边形定则既是这一章的重点，又是难点。矢量的运算法则，是矢量概念的核心内容，又是学习物理学的基础，同时平行四边形定则的验证过程，对培养学生严谨的科学态度和科学思维方法也有很重要的作用。而在力学中，力的分解又是分析解决力问题的基本方法。如何学好力的分解知识，正确掌握力的分解方法，对于刚进入高一的绝大部分学生都是有一定困难的。困难的原因：一是不知一个力如何进行分解；二是不清楚分解后的分力与合力究竟是什么关系。因此，教师在教学中要处理好这两个问题，引导学生从一开始就正确掌握力的分解方法。本节课运用等效替代的思想来进行平行四边形定则的教学，因而培养学生建立等效替代的概念是很重要的。力的分解是力的合成的逆运算，要使学生理解力的分解同样体现等效思想，遵守平行四边形定则。分解一个力有无数个解，本节课就是利用实例来说明如何根据力的作用效果来分解力。矢量相加法则是新引入的内容，主要引导学生理解平行四边形定则与三角形定则是一致的。力的分解在牛顿第二定律、物体平衡、动能定理等力学综合知识中起着重要的作用。而平行四边形定则或三角形定则是在分析这些知识的过程中必不可少的工具，因此要求学生在掌握力的分解的基础上能进一步掌握矢量相加法则。§3.4力的合成和分解姓名班级一、学习目标：1．知道合力与分力的概念，体会等效替换的思想。2．通过实验探究，得出力的合成和分解遵从的法则——平行四边形定则。3．会利用作图和三角函数知识求解合力或者分力。4．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。二、学习重点：力的合成和分解遵从的法则——平行四边形定则。学习难点：会利用三角函数知识求解合力或者分力四、学习过程：任务一：了解合力、分力、力的合成的概念什么是共点力？什么叫合力、分力？3、合力与分力是什么关系？4、什么叫力的合成？任务二：探究互成角度的二力合成法则【提出问题】互成角度的二力合成有什么规律？问题1：如何保证合力与分力是等效的关系呢？问题2：怎样可以直观简洁的同时描述力的大小和方向？问题3、实验过程中需要记录哪些实验数据？【实验器材】木板，白纸，图钉，弹簧测力计，橡皮筋，绳套，铅笔，橡皮擦，刻度尺。【设计实验】1.实验装置安装在贴有白纸的竖直平板上。2.用两只弹簧测力计同时用力互成角度地沿规定方向拉橡皮筋，橡皮筋在两个力的共同作用下，沿直线QUOTE伸长了QUOTE这样的长度，记下，两弹簧测力计QUOTE和QUOTE的；3.撤去QUOTE和QUOTE，用一只弹簧测力计拉橡皮筋，使橡皮筋沿着相同的直线伸长到。4.力QUOTE对橡皮筋产生的效果跟力QUOTE和QUOTE共同作用产生的效果相同，力QUOTE为QUOTE和QUOTE的合力，以为力的作用点，根据选定的，在力QUOTE和QUOTE的方向上各作线段QUOTE和QUOTE，使它们的长度分别表示力QUOTE和QUOTE的大小，再沿力QUOTE的方向作线段QUOTE，根据选定的标度，使QUOTE的长度表示QUOTE的大小。以QUOTE、QUOTE为邻边作平行四边形QUOTE，画平行四边形的对角线，发现对角线与合力QUOTE很接近。【实验结论】平行四边形定则：两个共点力合成时，以表示这两个力的线段为邻边作，这两个邻边之间的就代表合力的大小和方向。【即学即用】某物体受到一个大小为39N的力，方向水平向右，还受到另一个大小为52N，方向竖直向上，求出这两个力的合力大小和方向。（一）图解法（二）计算法任务三：合力与分力大小关系当两个分力大小一定时，合力随两分力间夹角增大而，随夹角变小而。当两个分力间夹角为0°时，合力最，最大值为二力之；夹角为180°时合力最，最小值为二力之。取值范围≤F≤【拓展探究】三个或三个以上的力合成先求出任意两个力的，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。任务四:了解力的分解，力的分解法则求一个力的分力的过程叫做力的分解。力的分解是力的合成的，同样遵从。我们知道不论有多少个共点力都可以用一个合力来等效替代，即力的合成是唯一的。那么力的分解是否也是唯一的呢？结论：通过实验我们发现，如果没有其它限制，对于同一条对角线，可以作出个不同的平行四边形．所以如果不加限制条件，对一个力分解，可以有组不同的分力。力的分解具有。任务五：探究按照力的实际作用效果对力进行分解例：如图所示，把一个物体放在倾角为θ的斜面，物体受到竖直向下的重力但它并不能竖直下落。从力的作用效果看，应该怎样将重力分解？两个分力的大小各是多大？θθ【拓展探究】如图，重为50N的球，被一竖直光滑挡板挡住，静止在倾角为30°的光滑斜面上，试根据力的作用效果对物体所受重力进行分解，并求出两分力的大小和方向。30°30°G五、本课小结六、课后练习如图所示，斜向上拉车的力F产生什么效果？如何分解斜向上的拉力？请在图中根据力产生的效果把拉力F分解成两个分力。如果F=300N，θ=600那么两个分力大小分别是多少？FFθ课后反思：这节课你学到了什么知识？这节课你掌握了什么方法？这节课你还有什么问题吗？《力的合成和分解》课后反思

《力的合成与分解》是物理运动学中重要的一课，它是求解力学问题的关键。本节内容主要讲了什么是合力和分力、力的合成、力的分解的概念，平行四边形定则，揭示了合力和分力之间的关系。这节课的目标是要通过学习《力的合成和分解》使学生理解并能运用其进行简单计算，通过解决问题培养学生分析问题，解决问题的能力