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- 2022-08-02 发布
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精品文档初中力的合成教案用心爱心专心-1-用心爱心专心--用心爱心专心--用心爱心专心--第四节力的合成?指导思想与理论依据本节教学根据课程的三维目标要求,突出培养学生实验探究能力,把本节课设计为实验探究式教学方式。在完成认知的过程中,通过提水桶实例感悟身边的物理学,通过实验探究发展学生的好奇心与求知欲,培养科学探索兴趣,培养勇于创新、实事求是的科学态度与科学精神。充分利用信息技术的辅助作用突破难点;而且,多媒体的应用不仅强化学生的感性认识,而且能让课堂气氛活跃,促使学生处于积极的思维状态。?教学背景本节教材分析2016全新精品资料-全新公文范文-全程指导写作–独家原创23/23\n精品文档在学生了解力的概念和常见力的基础上,研究多个力的合力问题,它是前几节内容的深化,依据等效思想给出合力与分力概念,并通过实验探究推理归纳出矢量运算普遍遵守的法则——平行四边形定则,使学生对矢量和标量认识得以完善。矢量运算始终贯穿在高中物理知识内容的全过程中,具有基础性和预备性.为以后学习速度、加速度、位移、动量等矢量运算奠定了基础.因此,本节内容具有承上启下的作用.学情分析本节教学设计面对普通班高中学生,此层次学生认识兴趣极低,基本上没有学习动机。他们在初中物理中,学习了同一直线上力的合成,“代数和”的运算在学生头脑中已成定势,通过实验探究感知力的合成定则,力争突破原有思维定势。教学方法实验探索法、归纳分析法.教学资源实物投影仪、CAI课件,投影片、:方木板1块、弹簧秤2个、橡皮筋1条,20cm细线1条、白纸1张、图钉几个、三角板一对、刻度尺.教学流程:1.复习初中同一直线上两个力的合成。2.生活中并不都是同一直线上两个力合成,提水桶的实例引入新课,由提水桶实例感悟分力合力,提出探究问题3.学生猜想并设计探究实验4.实验探究力的合成方法2016全新精品资料-全新公文范文-全程指导写作–独家原创23/23\n精品文档5.学生交流结果6.得出四边形定则,图示法的应用探究合力大小与分力关系学生交流并结合课件说明学习效果反馈教学目标:一、知识与技能1.感悟合力与分力,领会等效替代思想2.学会设计实验、观察实验现象、探索规律、归纳总结出共点力合成定则。会用作图法求共点力的合力,归纳合力的大小与分力大小关系.3.培养学生的动手能力、观察能力、推理想象能力、协作能力、创新思维能力二、过程与方法1.通过生活现象感悟合力与分力,领会等效替代思想通过实验探究归纳共点合成定则。2.通过运用平行四边形定则作图归纳合力的大小与分力大小关系。三、情感态度与价值观1.通过处理实验数据,培养学生实事求是的科学态度。2016全新精品资料-全新公文范文-全程指导写作–独家原创23/23\n精品文档2.通过灵活地运用科学方法来研究问题、解决问题、培养创新意识。3.通过经历实验探索过程,体验物理学研究问题的思想方法,激发学习兴趣教学重点通过实验探索“力的合成”所遵循的定则.教学难点1.实验数据推理获得“平行四边形定则”.2.合力大小与分力关系课时安排1课时教学过程一、引入新课学生观看生活现象:请两位同学亲历体验提水桶。1.请两位同学分别单手提水桶。说出你的感受。2.请两位同学共同单手提水桶。说出你的感受。3.请思考:比较一下两个人拉开些点距离提水桶省力还是靠近些距离提水桶省力?上述物理情景中蕴含怎样的知识,你能用科学的语言概括它吗?本节课我们从此现象出发来学习有关力的合成知识.二、新课教学2016全新精品资料-全新公文范文-全程指导写作–独家原创23/23\n精品文档复习:初中所学同一直线上二力合成的方法,完成课本P59讨论交流1.生活中并不都是两个力合成时是在同一直线上,展示例子。、合力与分力学生继续观看生活中提水桶的实例,从物理学的角度谈自己的感悟,通过教师的启发完成以下知识的学习。1、两种情景力的作用效果怎样?2、谁是谁的合力,谁是谁的分力?3、从力的作用效果看合力与分力关系?4、F是F1、F2的合力,那F与F1、F2大小关系怎样?力的合成:1、学生回答下列问题、什么叫力的合成?、什么是共点力?.、猜想F与F12016全新精品资料-全新公文范文-全程指导写作–独家原创23/23\n精品文档、F2的关系,设计怎样的实验验证你的猜想?2、本节实验方案:用一条橡皮条代替水桶,用两支弹簧秤互成角度地把它拉长X,读数F1、F2为两个已知分力的大小,并记录两个分力方向,再用一支弹簧秤把橡皮条拉长到同一点,读数为合力F大小,记录方向。画出各个力的图示,就能研究出力F与力F1、F2的关系.3、一个同学到前面和老师一起演示,其他同学观看实验操作步骤。4、投影实验操作步骤及注意事项实验操作步骤:.用图钉把白纸钉在方木板上..用图钉把橡皮条的一端固定在A点,橡皮条的另一端拴上两个细绳套..用两只弹簧秤分别钩住细绳套,互成角度地拉橡皮条,将结点拉到某一位置O,用铅笔记下O点的位置及此时两条细绳套的方向,记录两弹簧秤的示数..用铅笔和刻度尺从结点O沿两条细绳方向画直线,按选定的标度作出F1、F2的图示。.用一只弹簧秤钩住细绳套,把橡皮条的结点拉到同样的位置O,记下弹簧秤的读数F和细绳的方向,按选定的标度沿记录的方向作拉力2016全新精品资料-全新公文范文-全程指导写作–独家原创23/23\n精品文档F的图示.为了减少误差,实验时要注意:.正确选取弹簧秤.先将弹簧秤调零,再将两只弹簧秤钩好后对拉,若两秤在拉的过程中,读数相同,则可选;若不同,应另选,直至相同为止..拉动时,弹簧秤应保持与木板平行,在不超过弹性限度的条件下,应使拉力尽量大一些..实验中两分力F1、F2的夹角不要取的太大..在同一次实验中,橡皮条拉长的结点O位置一定要相同..读数时要正视,按有效数字正确读数和记录..作图时,应选定恰当的标度,尽量把图画大些,但也不能画出纸外。5、实验数据分析猜想:合力F是否能用F1、F2的代数和表示?用虚线连接F1、F2及力F的末端点并观察图示,有什么发现?利用三角板以力F1、F为邻边做平行四边形,画出其对角线F′,看力F、F′是否重合?若没有实验误差F′和F应该怎样.即实验结论:62016全新精品资料-全新公文范文-全程指导写作–独家原创23/23\n精品文档、学生实验探究,教师答疑。7、学生交流,展示探究结论:力的平行四边形定则:求两个共点力的合力时,可分别用表示这两个力的有向线段F1和F2为邻边做平行四边形,这两个邻边之间的对角线就是合力F的大小和方向,这就是平行四边形定则.力的合成平行四边形定则适用于共点力的合成。运用平行四边形定则求合力。已知共点力F1=N,F2=N,用作图法求出θ=30°,90°,120°时合力F的大小.归纳当两个分力夹角变大时,合力大小的变化情况学生画图并展示学生作品,交流成果。通过课件演示当分力F1、F一定时,夹角θ在0~180°之间发生变化时,合力F的大小变化情况.归纳:合力的大小与分力大小关系夹角θ越大,合力就越小.合力最小值为F1-F2.同一直线方向相反合力最大值为F1+F2同一直线方向相同合力F的取值范围|F1-F2|≤F≤F1+F22016全新精品资料-全新公文范文-全程指导写作–独家原创23/23\n精品文档合力可能大于某一分力,也可能小于某一分力小结通过生活现象感悟合力与分力,知道等效代替是物理中研究问题的一种方法.求互成角度的二力的合力的方法——力的平行四边形定则知道合力的大小与分力大小关系|F1-F2|≤F≤F1+F2课堂学习效果反馈学案[达标演练,小组讨论]?板书设计课题力的合成一、合力与分力的效果等效替代二、互成角度的两个力合成的方法平行四边形定则三、合力与分力大小关系|F1-F2|≤F≤F1+F2?附:课前预习:1、通过怎样的实例来说明合力与分力,互为等效替代关系。2、什么叫力的合成?什么叫共点力?2016全新精品资料-全新公文范文-全程指导写作–独家原创23/23\n精品文档1、你想设计怎样的实验归纳出力的合成方法?2、在实验中用什么方法找出分力F1、F2及合力F?怎样使分力F1、F2的作用效果与合力F的作用效果相同?3、在实验过程中需要记录哪些实验数据,怎样描述力的大小和方向?4、你是怎样通过猜想及推理归纳出力的合成法则??教学设计说明:我所任教的学生是本地区普通中学。学生的特点是基础差,底子薄,多数学生没有学习兴趣。根据学生现状,在教学过程中努力落实新课程的三维目标,尽力培养和提高学生的科学素养。通过以下一些途径力争完成教学目标。课前安排预习,在学习本节之前的一节课,把本节的教学内容,通过学案思考题的形式,给学生留作业,督促学生在课前先自学,初步了解本节内容。如何根据等效替代的思想设计实验,实验需要的器材,实验步骤等先有所了解。在教学过程中,通过生活实例引入新课,体现物理学来源生活,回归于生活;而且是学生身边发生的事,激发学生的学习兴趣,使他们想学。2016全新精品资料-全新公文范文-全程指导写作–独家原创23/23\n精品文档突出物理学的实验特色。学生对实验也特别感兴趣,但他们不懂得怎样通过实验探究问题,所以在教学中先给学生演示一遍实验操作过程,告诉他们实验中要注意的事项。告诉他们对获得的实验数据如何推理,猜想,如果没有实验误差的话,应该怎样?培养和提高学生的实验探究能力,使之了解科学家研究问题的思想方法,力争通过此过程提高学生的科学素养。每一步知识学习都按着循序渐进,逐步完善过程,所以把已知三个分力求合力问题当作思考题留给学生,本节重点培养学生的实验探究能力。《力的合成》教学设计通过本节教学,不仅要让学生学到基本的物理知识与技能,还要让学生体验科学探究过程,注重学生知识的形成过程和对知识的真正理解。通过探究过程,让学生了解科学研究方法,培养创新意识和实验能力。关注每位学生的发展,培养他们探索自然、理解自然的兴趣与热情,对他们的终身发展产生积极的影响。“平行四边形定则”是矢量运算的普遍法则,学习它不但是研究力的合成与分解的需要,也是为以后学习速度的变化、动量的变化等矢量运算做准备,但矢量的运算法则对初学者来说是很难跨越的一个台阶,为此可关注以下几点:2016全新精品资料-全新公文范文-全程指导写作–独家原创23/23\n精品文档1、对于本节教学,改变了过去一贯采用的“验证性”实验教学方式,而采用“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,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”,并让学生在此过程中体会“实验归纳法”。2、学生对矢量的认识还很肤浅,但只要老师引导得当,注重分析贴近学生生活的实际问题,就目前学生的知识水平而言,教学活动应该会比较顺畅,学生各方面的能力可以得到培养。3、教材在第一章第2节中已经设置了一个“思考与讨论”栏目,让学生通过对两段互成角度的位移的合成,体验矢量相加的“三角形定则”,虽未提到“平行四边形定则”,但已为后面有关矢量合成的研究埋下伏笔。所以在本节课中,应该加以充分利用,使学生在学习过程中感觉自然、水到渠成。4、力的合成规律的探究过程依据的是“等效替代”思想,学生只有领悟了这一思想,才有可能以它为指导思想真正理解“平行四边形定则”,才有可能灵活应用。5、利用实验探究的方法来得到平行四边形定则,一来可以培养学生进行实验探究的能力,二来可以培养学生勇于探索的精神。学生经过这一过程,在一定程度上也提高了运用知识的能力。2016全新精品资料-全新公文范文-全程指导写作–独家原创23/23\n精品文档知识与技能1、理解合力与分力的概念,知道什么是力的合成。2、掌握力的“平行四边形定则”,会用作图法求两个共点力的合力。3、会定性分析合力随两个分力夹角的变化情况,掌握合力的变化范围。4、知道共点力的概念,会计算在同一直线上的几个力的合力,会用直角三角形知识计算两个力的合力。5、能区分矢量与标量,能用力的合成分析日常生活中的问题过程与方法1、采用“等效替代”思想来理解合力与分力的概念,并在这一思想的指导下,通过实验探究来体验“力的平行四边形定则”的发现过程。2、采用实验探究的学习方式,通过独立思考与分组讨论等过程,培养学生设计实验、动手操作及观察实验现象的能力,以及分析、综合、归纳的能力。3、通过课堂实验的设计及操作过程,培养学生利用现有器材设计实验的能力及一些器材的等效替代的实验方法。情感、态度与价值观2016全新精品资料-全新公文范文-全程指导写作–独家原创23/23\n精品文档1、通过实验探究过程,激发学生的学习兴趣,发挥学生的积极性、主动性和创造性。2、通过力的合成的研究与规律的发现,培养学生严谨的科学态度,逐步养成用科学方法与科学知识理解和解决实际问题的习惯,提高科学素养。3、通过分组实验,培养学生合作、交流的能力与团结协作的精神。重点:渗透“等效替代”的物理思想,促使力的平行四边形定则的发现与深刻的理解。难点:①实验的设计;②平行四边形关系的发现;③从“代数和”思维到“矢量和”思维的跨越;④对合力与分力间的“等效替代”关系的真正理解与灵活运用。演示用器材:重力为2~3N的钩码1只,演示弹簧秤2只,粗大的橡皮条1根,强磁铁1块,教学用圆规1只、尺子1根学生实验用器材:按每四人小组:①木板1块;②白纸1张;③图钉5枚;④橡皮条1根;⑤细绳2根;⑥弹簧秤2个;⑦铅笔1只;⑧量角器1只;三角尺1-2只;圆规1只。2016全新精品资料-全新公文范文-全程指导写作–独家原创23/23\n精品文档引入新课前面,我们已学习了物体间相互作用的各种表现,如重力、弹力、摩擦力,也知道了如何对物体进行受力分析。那么,当物体的受力情况比较复杂时,是否存在简化问题的科学方法和途径?现在就来探究这个问题。进行新课一、引出概念引入情境:两位小同学一起提着一个水桶的情景提出问题:他们对水桶施加了几个力???能用一个力来等效替代它吗???怎样替代?学生回答:让一位大同学去提。点评:等效思维方法,是科学研究的一种重要方法。例如刚才的问题,就是让一个力的单独作用来等效替代几个力的共同作用。追问:刚才这一个力真的“等效替代”了原来两个力的作用了吗?有什么依据?<设计说明>引出“等效替代”的思想,是发现力的合成法则的前提,是至关重要的环节。如果这一环节做得不到位,即使“完成”了后面的教学,学生对为什么要进行力的合成、为什么可以进行力的合成、怎样进行力的合成等等问题的理解都是模糊的。所以,“等效”思想需反复强调,以使之深入人心。2016全新精品资料-全新公文范文-全程指导写作–独家原创23/23\n精品文档引出概念:如果一个力作用在物体上产生的效果跟几个力共同作用在物体上产生的效果相同,这个力就叫做那几个力的合力,而那几个力就叫做这个力的分力。二、对力的合成法则的探究提出问题设置陷阱:如果两个小孩施加在水桶上的力都是200N,那么一个大人需要施加多大的力才能等效替代?一般回答:400N;可能回答:小于400N质疑:你怎么知道?有科学依据吗???凭直觉得出结论,像亚里士多德了吧???若是伽利略会怎么做!学生回答:做实验<设计说明>在“伽利略对自由落体运动的研究”一节中曾介绍了伽利略的科学研究方法,在课堂教学中,只要有机会,就应当进一步渗透这些研究方法,以培养学生严谨的科学态度,养成良好的思维习惯,提高实践能力与科学素养。演示1:用两只演示用弹簧秤,通过两个细绳差不多竖直地提起一个钩码,让学生读数,再用一个弹簧秤提起钩码,让学生读数,结果基本验证了“合力等于分力大小之和”。2016全新精品资料-全新公文范文-全程指导写作–独家原创23/23\n精品文档提问:两个小孩在提水时手臂是这样竖直的吗?演示2:让两个提钩码的弹簧秤有一定的夹角??学生发现:合力大小不等于分力大小之和,而且随着两个分力的夹角增大,两个分力的大小之和与合力大小的差距越来越大!——这是为什么?点评:对于标量:例如两个物体,质量都是20kg,求总质量只要相加就行,等于40kg;但对于矢量:它们除了有大小之外,还有方向:例如两个力,当它们的方向互成某一角度时,求合力就没那么简单了!!<设计说明>这个问题的提出可以强化学生对矢量与标量有本质区别的认识,还可以产生“悬念”,学生急于想知道:两力的合成究竟应怎样进行?有了悬疑,就会激发学生的求知欲,就会产生探求真知的强大动力。这一“悬念”的创设在学生的大脑里立即产生了撞击,思维被迅速地激活,学生的求知欲望油然而生。过渡引导:今天任务完成了吗???伽利略反驳了亚里士多德“重物比轻物下落快”的观点后,还想到了什么?还做了哪些?我们刚才反驳了“合力等于分力之和”的观点后,你还想到什么?还想做些什么?学生:很想知道合力跟分力之间到底有什么关系。2016全新精品资料-全新公文范文-全程指导写作–独家原创23/23\n精品文档老师鼓励:提得很好!力是矢量,我们能否同时考虑合力与分力的大小以及方向间的关系?今天我们就来直接体验一下科学探索的过程:先从最简单的两个力的合力与分力的关系开始研究。探究过程1、提出问题:互成角度的两个力的合力跟分力的关系是怎样的?2、猜想与假设:同学们猜测一下合力和分力之间可能存在什么样的大小关系???<设计说明>若猜想不出可能的关系,也可先进行探索,科学研究过程不一定按死板的模式进行。3、制定计划与设计实验:分组讨论:??<设计说明>尽量先让学生提出,真有困难时,可引导学生逐渐逼近可行的实验方案学生汇报:<方案一>??<方案二>??<方案三>??对学生的积极性给予鼓励,对各方案中的不成熟方面给予说明,对学生的创新思维给予充分的肯定??2016全新精品资料-全新公文范文-全程指导写作–独家原创23/23\n精品文档<引导学生逐渐逼近可行性实验的参考思路>①刚才我们随意地画了个合力与分力的草图,称不上力的示意图,更谈不上力的图示,可是,要想得到有说服力的结论,应该怎样做?②在哪里画?③怎样做实验才能直接读取分力及合力大小的数据并且直接把这些力如实地画到白纸上去?④在没有定滑轮的情况下还有什么办法吗?提醒按现有器材如何设计实验,强调根据现有器材进行设计会体现一种实际工作能力,至于现有条件不足的情况下,若能利用其它器材进行替代来进行实验,则更能考验一个人的解决实际问题的灵活性与能力了。4、进行实验并收集数据:①制订具体的操作方案②为了分析合成情况随夹角大小的变化,按夹角不同分四大组:第一组30°~60°、第二组60°~90°、第三组90°~120°、第四组120°~150°③注意用铅笔记录和画图。④每个小组中的四人分工:为了提高实验效率,建议四人中,二人可以马上根据自己的思路进行实验,另外二人中,一人看幻灯片中的实验步骤与注意事项,用以对比本小组进行的情况,必要时可调整本组的做法,另一人则关注黑板处演示小组的操作过程,也可加以参考。<设计说明>这样安排的意图:一是让每位学生都有事情做。二是在操作上,既让学生有根据自己计划好的实验步骤进行探究的机会,又让学生可以参考教师的提醒或演示小组的做法,从而有可能随时调整自己的做法。三是在充分发挥学生主动性的同时,提高课堂效率。⑤可在学生画出各力的图示后告一段落。2016全新精品资料-全新公文范文-全程指导写作–独家原创23/23\n精品文档<说明>弹簧秤可以只用一个,分别测出两个分力,虽然操作较麻烦,但可避免两个测力计的不一致性带来的系统误差。5、分析数据、进一步猜想、得出结论:分小组分析处理,尝试根据白纸上所画的两个分力与合力的图示进行探究:合力与两个分力间有什么几何关系?若有困难则进行引导或暗示:力是矢量,我们进行的是矢量的合成,我们曾学过哪些矢量的合成???我们学过哪些矢量???学生:位移的合成教师在黑板上“提水桶”问题的受力示意力附近,画出位移合成的“三角形关系”图,使学生通过对两个问题的类比,更易产生灵感,从而发现合力与分力的几何关系。学生可以想到将一个分力平移,好象可得到类似于位移合成的“三角形”,并进一步猜想:合力与分力应该符合平行四边形的几何关系??<设计说明>通过暗示的手段,使学生发现规律,既能发挥教师的引导作用,又能充分发挥学生的主动思维,在课堂时间有限的情况下可以大大提高课堂效率。老师引导:怎样验证?是把三个力的箭头连线来确定是否平行四边形吗?这样做存在什么问题?2016全新精品资料-全新公文范文-全程指导写作–独家原创23/23\n精品文档<设计说明>通过验证方法的讨论,养成良好的思维习惯,培养严谨的科学态度,提高实践能力。分组活动:各自画图进行验证??综合分析程序:①让某一大组部分小组汇报自己的探究结果,对比在夹角接近的情况下结果有什么相似之处和区别,分析存在的一些问题。②再让其他组各派一两个小组汇报,对比在夹角相关较大的情况下结果有什么相似之处和区别,分析存在的一些问题。归纳得出结论力的合成法则——平行四边形定则——三角形定则三、力的合成法则的应用1、适用条件是否任何情况下,物体所受各力都可合成?2、动态分析当两个分力的大小一定,而夹角变大或变小时,合力大小会怎样变化?其变化范围是怎样的?学生对比各组夹角大小不同情况下合力大小与分力大小的关系教师展示:两个分力的大小一定而夹角变大或变小时合力大小变化情况的flash动画得出结论:夹角越小,合力越大,当夹角为0°时,合力有最大值Fmax=F1?F2;夹角越大,合力越小,当夹角为180°时,合力有最小值Fmin=F1?F即F1?F2?F?F1?F22016全新精品资料-全新公文范文-全程指导写作–独家原创23/23\n精品文档3、例题:力F1=45N,方向水平向右。力F2=60N,方向竖直向上。要求:先用作图法求这两个力的合力F的大小和方向。能否用计算法求合力F的大小和方向?师生归纳:求合力的方法有作图法、计算法。在一些角度特殊的问题中计算法较方便。提醒:要注意到力是矢量,求大小的同时,还要写出方向,如何表达方向?4、多力合成问题——规律的延伸应用:提问:怎样求三个力的合力?多个力呢?学生:先求某两个的合力,再??提问:这依据什么?学生:因为两个力的合力可以等效替代那两个力,所以三个力等效成两个力,接着,再将这两个力等效成一个力,这就是原先三个力的合力。三个以上的共点力的合成也是相同的道理??结束语:好,这节课我们通过对共点力合成的科学探究过程,体会到了“等效思维方法”在科学研究中的魅力,同时还体验了类似于伽利略式的科学研究过程。希望同学们能养成科学意识,重视科学研究方法,在将来的学习和工作中能有所建树。2016全新精品资料-全新公文范文-全程指导写作–独家原创23/23\n精品文档<设计说明>通过多力合成问题的分析,再一次强化力的合成中涉及的“等效替代”思想,这样既可以加深对力的合成规律的理解,也有利于学生对物理学的重要研究方法——等效思维方法的领悟。四、课堂小结通过这节课的学习我们发现,力的合成一般不能象标量那样可以用简单的“加减法”进行运算,通过探究,我们发现力的合成要按“平行四边形定2016全新精品资料-全新公文范文-全程指导写作–独家原创23/23