本章复习与测试教案3

《力的合成》教学设计

安徽省太和一中

梁晓芳

一、教材分析

1．《力的合成》是人教版必修(一)第三章第四节的教学内容。本章前三节已经完成了力的图示和力学中三种基本性质力的教学，这些都为本节内容的学习起到了良好的铺垫作用，本节得到的合成规律—平行四边形定则，是后续教学内容力的分解所遵循的规律。因此，本节内容有承上启下的作用。

2.在整个中学物理体系中，力的合成是解决力学的基础和工具，对牛顿第二定律、物体平衡、动量定理的理解和应用都会产生重要影响，贯穿于物理教学内容的全过程，具有基础性和预备性，是高中物理的基石。 二、

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。 三、教学目标：

1.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

。

2.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)通过学生合作探究，初步了解科学探究方法并体验科学的探究过程。

3.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。

(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。

四、教学重点、难点

1.重点

(1)科学探究的过程。

(2)平行四边形定则的理解和应用。

2.

(1)对合力与分力间的“等效替代”关系的理解与运用。

(2)实验的设计，平行四边形关系的探究过程。

五、教学策略与手段

整个教学过程中体现教师主导、学生为主体的教学原则，以探究式教学模式为主，结合问题法、演示法、启发法、归纳法、多媒体辅助法等教学方法。

1.本节课流程设计：实验引入（产生疑问）→设计实验→学生探究→分析归纳→得出结论（解决问题）→拓展应用（产生新疑问）。

2.对探究实验设计好实验的内容、步骤，便于学生的探究。

3.教学中通过设计演示实验，多媒体课件动画演示创设物理情景，把复杂抽象的问题形象化，以便于学生的思考分析。

六、教学准备

白板、吸盘挂钩、细绳套、橡皮筋、弹簧测力计两只、重物、水笔、直尺、三角板、多媒体课件等。

七、教学过程

(一)

引入新课:复习回顾前面学习的几种基本性质的力，当这些力同时作用在一个物体上时，能否用一个力来代替？学习本节课你将会给出答案。

(二)

进行新课。

1.

创设情境

图片展示两个小孩提水和一个大人提水。

图片展示船帆驱动船和发动机驱动船；数只蚂蚁挪动一片树叶和一只甲壳虫挪动一片树叶；三个小孩拉动一辆车和一头牛拉动一辆车，引导学生找出这些实例的共性，然后回顾在古代就涉及的等效思想的应用—曹冲称象，得出合力、分力的概念和两者之间“等效替代”关系。

通过大量实例让学生加深对等效思想的理解，突破学生缺乏感性认识的难点，为下面的探究实验打好理论基础。

多媒体展示一个典例，引导学生完成。

问:合力与分力的大小关系是怎样的? 2.回顾初中知识

图片展示一人拉车一人在后面推车，即当两个力同向时，合力等于分力相加，方向与分力同向。

图片展示一个拉车一人在后面反向拉车，即当两个力反向时，合力等于较大的力减去较小的力，方向与较大的力同向。

3.提出问题

假如一桶水的重量是200N,两个孩子所施的合力一定是多少？两个孩子用的分力是多大？是100N吗？

为打破学生对“合成就是求代数和”的思维定势，教师不急于给评价，要进行质疑，要求学生说出依据，适时提出简化模型，进行实验来验证猜想的准确性。教师分别用一个弹簧测力计和用两个弹簧测力计拉一重物，让学生观察合力与两个分力大小的关系，得出结论：分力可以小于合力也可以大于合力。

趁机提问：互成角度角度的两个力与合力到底有什么样的关系？由此激起学生的求知欲望。

4.实验探究

如何进行实验探究，研究的方向在哪？学生面对器材可能觉得无从下手。为避免学生探究过程的盲目性，教师先向学生展示设计思路，引导学生设计实验。

设计思路：(1)合力与分力的等效是指作用效果的等效，而力的作用效果有两种，使物体的运动状态发生变化和使物体发生形变，因此可以找一个可以明显展示力作用效果的途径----使物体发生形变(橡皮筋、轻弹簧)。

(2)多个力共同作用简化处理----只用两个力同时作用。

(3)撤去两个力，改用一个力作用，使其产生的效果与两个力共同作用时产生的效果相同。

提出问题：

⑴怎样保证合力与分力等效？

⑵力的大小怎样知道？

⑶力的方向如何确定？

学生思考并作出回答:⑴用一个弹簧测力计拉橡皮筋与两个弹簧测力计拉橡皮筋时使橡皮筋的结点位置到达同一位置，就保证了合力与分力等效。

⑵力的大小用弹簧测力计测出来。

⑶力的方向沿着细绳的方向。

向学生展示实验器材：白板、吸盘挂钩、细绳套、橡皮筋、弹簧测力计两只、重物、水笔、直尺、三角板

将橡皮筋挂在吸附在白板上的挂钩上，请两位学生到台上根据课文的内容进行操作，并作出力的图示。启发学生设计阶梯式的问题确定应如何实验：①用两只弹簧测力计分别钩挂细绳套，同时用力互成角度地沿规定的方向拉橡皮筋，使橡皮筋的另一端伸长到O点；用记号笔分别在相应的位置记下两个弹簧秤的读数，这就是分力的大小，分力的方向沿细绳方向，但是只要描出两个过细绳的点就可以确定分力的方向了。②用一只弹簧

测力计通过细绳套也把橡皮筋拉到位置O，用记号笔记下方向和读数。这就是合力的方向和大小。

教师指出实验时应注意的问题，要求学生用力的图示把分力和合力都表示出来。

进一步提问：由此看来，互成角度的两个力的合成，不能简单地利用代数方法相加减。那么合力与分力究竟有什么关系呢？要求学生仔细观察，提示可将箭头端用虚线连起来，有什么特点？引导学生猜想像一个平行四边形，合力的图示好像是这个平行四边形的对角线。提示学生这毕竟是一种猜想，究竟合力是不是对角线呢？可以以两个分力为邻边作平行四边形，看两分力夹着的对角线是否与合力重合。

学生操作，教师指导。比较平行四边形的对角线和合力，发现对角线与合力很接近。那么结论是不是普遍的呢？教师指出：经过前人多次的，精细的实验，最后确认对角线的长度、方向，跟合力的大小、方向一致，即对角线与合力重合，也就是说，对角线就表示两个分力的合力。

教师引导学生总结得出平行四边形定则：

F1

F合

F1

两个力合成时，以表示这两个力的线段为邻边作平行四边形，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。

特别提醒同学们一些注意事项。

思考：F1、F2大小一定,夹角增大,合力如何变化? 合力什么时候最大,什么时候最小?合力的范围如何?

播放动画（给学生感性认识，强化以下规律），让学生归纳总结。

归纳：合力的大小与分力大小关系

(1)夹角θ越大，合力就越小．同一直线方向相反时合力最小，其值为|F1-F2|．

(2)夹角θ越小，合力就越大．同一直线方向相同时合力最大，其值为F1+F2．

(3)故合力F的取值范围|F1-F2|≤F≤F1+F2。

(4)合力可能大于某一分力，也可能小于某一分力

5.共点力

引导学生阅读课本，找出“共点力”并理解。

归纳总结：(1)如果一个物体受到两个或者更多个力的作用，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，但他们的延长线交于一点，这样的一组力叫做共点力。

(2)力的合成的平行四边形定则只适用于共点力。

例题：两个共点力间的夹角是90º，力的大小分别为90 N和120 N，试用作图法和计算法求合力的大小和方向。

教师引导学生完成例题。

设疑:前面讲到两个力求和时通过作平行四边形找两分力所夹对角线来找合力，那么对于多个力如何进行合成呢？

学生归纳：多个力的合成时，可以先取其中的两个力合成，画出对角线，用此对角线与其他力再次合成，知道把所有力都合成进去，最终得到的结果就是合力。

八、课堂小结

1.合力与分力的概念以及等效替代的关系。

2.力的合成的概念及遵循的法则。

3.平行四边形定则及应用。

4.共点力的概念及判断。

5.多个力求和的方法。

九、课外探究(课后作业) 在静水中匀速航行的小船，受到的阻力大小为200N，已知小船在水平方向上受到两个拉力的作用，F1大小为100N，方向与小船前进的方向成60°角，如图，则拉力F2沿什么方向才能以最小的拉力使小船匀速前进？F2的大小为多少？试画出F2 的示意图。

教学反思：1．本节课主要设计思想：本节课采用了“自主、合作、科学探究”的教学模式，对于什么是合力和分力让学生自主学习，对等效替代的物理思想，通过列举生活中实例，学生理解较好。探究求合力的方法，利用“提出问题、猜想与假设、设计实验、进行实验与收集数据、分析与论证、得出结论”的科学探究方法，学生不太熟悉，需要加强引导。

2.本节课的重点是探究求合力的方法，应用平行四边形定则解题。分力和合力作图时，需要用到力的图示法，学生在本章第一节已经学习过，操作起来比较顺利。

3.为了培养学生发现问题、解决问题的能力，需要教师引导学生进行探究性实验，切记把其变成验证性实验。

4.学生应用平行四边形定则并运用作图法求合力时会存在解题不规范，本教学设计是教师先对例题进行示范，然后让学生模仿，让学生体会科学、准确是学习物理的前提条件。

5.本节课设计的课外探究是单独留给学生课下思考，由于时间关系，交由课代表向学生展示题目，课下完成，不要在本节课完成，否则会冲击本节教学的重点。