視頻標(biāo)簽：力的合成和分解

所屬欄目：高中物理優(yōu)質(zhì)課視頻

視頻課題：高中物理部編版新教材課堂教學(xué)優(yōu)質(zhì)課比賽必修一第三章《3.4 力的合成和分解》李（馬鞍山）

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高中物理部編版新教材課堂教學(xué)優(yōu)質(zhì)課比賽必修一第三章《3.4 力的合成和分解》李（馬鞍山）

課題	人教版高中物理必修第一冊(cè)第三章第四節(jié) 《力的合成和分解》
授課人
教材分析	力學(xué)部分是高中物理重要的內(nèi)容，是學(xué)生學(xué)習(xí)后續(xù)其他物理知識(shí)的基礎(chǔ)和鋪墊。力的合成和分解是學(xué)習(xí)力學(xué)的基礎(chǔ)，是分析解決物理問(wèn)題的重要方法，是高中物理的基石。 通過(guò)前面學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)對(duì)矢量以及力的圖示法和三種基本性質(zhì)力有了一定的了解，這些都對(duì)本節(jié)內(nèi)容起了良好的鋪墊作用。研究多個(gè)力的合力問(wèn)題，它是前幾節(jié)內(nèi)容的深化，依據(jù)等效思想給出合力與分力概念，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究推理歸納出矢量運(yùn)算普遍遵守的法則——平行四邊形定則，使學(xué)生對(duì)矢量和標(biāo)量認(rèn)識(shí)得以完善。 矢量運(yùn)算始終貫穿在高中物理知識(shí)內(nèi)容的全過(guò)程中，具有基礎(chǔ)性和預(yù)備性。為以后學(xué)習(xí)曲線運(yùn)動(dòng)，動(dòng)量等知識(shí)奠定了基礎(chǔ)。 新教材將原本力的分解一節(jié)刪去，將力的合成和分解合并為一節(jié)，弱化了原本對(duì)力的分解時(shí)大量直接求解分力這一教學(xué)過(guò)程，更加注重物理學(xué)科的本質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)。同時(shí)將力的合成和分解作為共點(diǎn)力平衡條件解決問(wèn)題的一個(gè)計(jì)算步驟，規(guī)范了力學(xué)的解題思維，有利于學(xué)生形成科學(xué)的分析思路。
學(xué)情分析	學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了三種基本性質(zhì)力和力的圖示法，對(duì)矢量也有了初步的了解，這對(duì)于本節(jié)課的學(xué)習(xí)有著一定的基礎(chǔ)作用。但是學(xué)生在實(shí)驗(yàn)探究能力上仍然不足，而本節(jié)課至關(guān)重要的實(shí)驗(yàn)“探究?jī)蓚�(gè)相互角度的力的合成規(guī)律”需要重點(diǎn)啟發(fā)和引導(dǎo)。

                               
 
 
 

教學(xué)目標(biāo)	物理觀念 （1）從力的作用效果理解合力、分力的概念； （2）通過(guò)實(shí)驗(yàn)了解力的合成和分解的規(guī)律——平行四邊形定則； （3）初步利用矢量運(yùn)算法則——平行四邊形定則對(duì)力進(jìn)行合成和分解，解決生活實(shí)際問(wèn)題。
	科學(xué)思維 在本節(jié)“探究?jī)蓚�(gè)互成角度的力的合成規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中培養(yǎng)學(xué)生歸納及演繹推理的科學(xué)思維； 通過(guò)實(shí)驗(yàn)引導(dǎo)學(xué)生利用“數(shù)形結(jié)合”的思想歸納出平行四邊形定則，掌握矢量運(yùn)算方法。 （3）本節(jié)不再將列舉生活中大量實(shí)例進(jìn)行的力的分解作為教學(xué)內(nèi)容，規(guī)范了學(xué)生的科學(xué)分析思維。
	科學(xué)探究 本節(jié)的主要實(shí)驗(yàn)——“探究?jī)蓚�(gè)互成角度的力的合成規(guī)律”側(cè)重探究分力與合力是何關(guān)系這一“問(wèn)題”要素，學(xué)會(huì)對(duì)問(wèn)題的可能結(jié)論做出猜想。根據(jù)分力以及它們的合力的矢量圖的平面位置關(guān)系，猜想它們可能構(gòu)成平行四邊形的幾何關(guān)系，進(jìn)而通過(guò)作圖檢驗(yàn)這個(gè)假設(shè)。
	科學(xué)態(tài)度與責(zé)任 （1）在學(xué)生探究實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)要求學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采取實(shí)事求是的態(tài)度，對(duì)偏高實(shí)驗(yàn)預(yù)期的數(shù)據(jù)，也要如實(shí)記錄，然后分析是誤差原因還是實(shí)驗(yàn)操作失誤； （2）運(yùn)用自己所學(xué)的知識(shí)正確解決生活和社會(huì)中的實(shí)際問(wèn)題，有利于增強(qiáng)學(xué)生的成就感和責(zé)任感。
教學(xué)重點(diǎn)	（1）利用等效替代思想理解分力和合力的概念；
	（2）通過(guò)實(shí)驗(yàn)歸納出力的平行四邊形定則；
教學(xué)難點(diǎn)     教法 學(xué)法	在實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程中由力的圖示法猜想出分力與合力可能存在的幾何關(guān)系。     教法：創(chuàng)設(shè)物理情境，演示實(shí)驗(yàn)法，啟發(fā)法以及總結(jié)歸納法。   學(xué)法：科學(xué)實(shí)驗(yàn)探究法，分析總結(jié)歸納法。
教具	多媒體課件，小桶，彈簧測(cè)力計(jì)，橡皮筋，細(xì)繩套，三角板，圖釘，白紙

教    學(xué)    過(guò)    程
教學(xué)環(huán)節(jié)	教師活動(dòng)	學(xué)生活動(dòng)
導(dǎo) 入	通過(guò)多媒體課件展示生活中的自然現(xiàn)象——蜘蛛結(jié)網(wǎng)，將蜘蛛網(wǎng)簡(jiǎn)化成模型圖。 引發(fā)學(xué)生思考：其中一根蜘蛛絲斷裂，網(wǎng)會(huì)偏向什么方向？如果我們能找到這樣一個(gè)力，來(lái)代替這么多力，表示它們總的作用效果，那問(wèn)題不就簡(jiǎn)單了嗎？這種方法我們就稱為力的合成。	學(xué)生按要求思考，感受力的合成在生活中實(shí)際問(wèn)題的體現(xiàn)。
新課教學(xué)               （一）   合力與 分力	【共點(diǎn)力】 共點(diǎn)力：幾個(gè)力如果都作用在物體的同一點(diǎn)，或者它們的作用線相交于一點(diǎn)。這幾個(gè)力叫做共點(diǎn)力。下面我們先研究共點(diǎn)力的合成。 板書  力的合成   【投影圖片】 通過(guò)圖片舉例大量生活實(shí)例來(lái)說(shuō)明對(duì)力進(jìn)行合成是有意義和必要的。 板書  目的：化繁為簡(jiǎn)   【播放拉力器視頻】 兩位女同學(xué)對(duì)拉力器產(chǎn)生的作用效果和兩位男同學(xué)對(duì)拉力器產(chǎn)生的作用效果完全相同，用這一個(gè)力就可以完全代替那兩個(gè)力。由此提出分力和合力的概念。   板書  分力，合力       思想：等效替代	感受力的合成在生活中的應(yīng)用和目的             體會(huì)合力和分力的“等效替代”的思想。
（二）   力的合成	F2 F合=F1+F2 【回憶舊知】 同一條直線兩個(gè)同方向的力的合成   F合=F1—F2 同一條直線兩個(gè)反方向的力的合成   【啟發(fā)新知】 用兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)互成角度的拉一個(gè)水桶，使它保持靜止?fàn)顟B(tài)，然后再用一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)拉同一個(gè)水桶保持靜止?fàn)顟B(tài)。 【分組實(shí)驗(yàn)：互成角度的兩個(gè)力的合成規(guī)律】 實(shí)驗(yàn)器材：橡皮筋、兩個(gè)彈簧秤、細(xì)繩套、木板、白紙、圖釘、刻度尺 實(shí)驗(yàn)方案：先用兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)拉橡皮筋，再用一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)拉橡皮筋，使兩個(gè)橡皮條的形變大小方向完全一致。記錄下第一次兩個(gè)力的大小和方向和第二次一個(gè)力的大小和方向，提出注意事項(xiàng) 測(cè)量記錄：學(xué)生分組動(dòng)手操作，記錄一組分力和合力 作出圖示：力的圖示法 猜想并驗(yàn)證：以兩個(gè)分力為鄰邊作出一個(gè)完整的平行四邊形，作出平行四邊形的對(duì)角線即為猜想的合力，與實(shí)際測(cè)得的合力進(jìn)行比較 得出結(jié)論：平行四邊形定則 分析實(shí)驗(yàn)誤差：讀數(shù)，操作 【平行四邊形定則】 兩個(gè)力合成時(shí)，以表示這兩個(gè)力的線段為鄰邊作平行四邊形，這兩個(gè)鄰邊之間的對(duì)角線就代表合力的大小和方向。這個(gè)法則就叫作平行四邊形定則。 板書  方法：力的圖示法 規(guī)律：平行四邊形定則	回憶舊知，思考新知       學(xué)生讀數(shù)，感受互成角度的兩個(gè)力的合力不再滿足簡(jiǎn)單的代數(shù)相加減       學(xué)生思考：如何使兩次橡皮筋形變大小方向完全一致，得出在橡皮筋一端固定的情況下，將橡皮筋另一端拉至同一點(diǎn)     學(xué)生思考：我們要測(cè)量什么物理量？如何進(jìn)行測(cè)量？深刻理解實(shí)驗(yàn)的目的和實(shí)驗(yàn)思想       通過(guò)觀察分力和合力構(gòu)成的圖形，引導(dǎo)學(xué)生將分力與合力末端連線并思考，猜想可能是平行四邊形的兩條邊和對(duì)角線的關(guān)系         體會(huì)“數(shù)形結(jié)合”的思想
（三）   力的分解	在上述實(shí)驗(yàn)中，如果把操作順序?qū)φ{(diào)，即先用拉力 F把橡皮筋拉到 O點(diǎn)，再用拉力 F1 和 F2 共同拉橡皮筋產(chǎn)生相同效果，則 F1 和 F2 就是 F的分力，這就變成了“探究力的分解規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)。由于各個(gè)力的數(shù)據(jù)都沒(méi)有改變，因此，力的分解也遵從平行四邊形定則。 板書  力的分解       滿足平行四邊形定則 如果不加限制條件，以一個(gè)力為對(duì)角線可以作出無(wú)數(shù)組平行四邊形，力的分解要按具體問(wèn)題來(lái)確定 板書  具體問(wèn)題確定	學(xué)生感受力的分解其實(shí)就是力的合成的逆過(guò)程，同樣滿足平行四邊形定則           理解要按具體問(wèn)題來(lái)分解
（四）   矢量和標(biāo)量	【矢量】 既有大小又有方向，相加時(shí)遵從平行四邊形定則的物理量。 例：位移、速度、加速度、力等   【標(biāo)量】 既有大小沒(méi)有方向，相加時(shí)遵從算術(shù)法則的物理量。例：質(zhì)量、路程、功、電流等	理解平行四邊形定則又稱為矢量運(yùn)算法則
（五） 課堂反饋	回答問(wèn)題：一個(gè)靜止的物體如果受到多個(gè)力，會(huì)向什么方向運(yùn)動(dòng)？	學(xué)生利用所學(xué)內(nèi)容解決實(shí)際問(wèn)題
（六） 課堂小結(jié)	合力和分力 力的合成規(guī)律 力的分解規(guī)律 矢量和標(biāo)量	教學(xué)過(guò)程到此結(jié)束，學(xué)生整理并總結(jié)

                                                                              

板書設(shè)計(jì)

教學(xué)反思

這節(jié)課體現(xiàn)在學(xué)生對(duì)探究過(guò)程的體驗(yàn)和“等效替代”、“數(shù)形結(jié)合”思想的滲透，學(xué)生開啟思維，掌握方法。 但是學(xué)生一直以來(lái)都習(xí)慣于代數(shù)計(jì)算，因此在教學(xué)中要注意糾正學(xué)生的一貫錯(cuò)誤。實(shí)驗(yàn)是學(xué)生接受物理知識(shí)最符合認(rèn)知規(guī)律的方法。本節(jié)課的教學(xué)設(shè)計(jì)正是基于實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生親自實(shí)踐，實(shí)驗(yàn)探究，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究、團(tuán)結(jié)合作、歸納總結(jié)等能力。 利用課堂活動(dòng)，體會(huì)力的分解是按效果進(jìn)行分解，不再?gòu)?qiáng)調(diào)以往大量的為了分解而分解的教學(xué)方式，規(guī)范學(xué)生的科學(xué)分析思維。

 
 

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