学生实验教案（名师）

《验证力的平行四边形定则》教学设计

樊明成

一

教材分析

本节课前接三种常见的力，后启力的分解，具有承上启下的作用。这节课首先让学生体会到物理中一种重要的处理问题的思维方法——等效替代法，这种方法在以后的学习中例如运动的合成与分解，等效电路，交变电流的有效值的定义等都要用到。内容上主要验证力合成的基本法则——平行四边形定则，它是矢量运算的工具，矢量运算贯穿了整个中学物理，本节为后面学习牛顿运动定律、物体平衡、理解运动的合成、场的叠加等奠定基础，体现出这节课在物理学中的地位和作用至关重要。

二

学情分析

学生对位移，速度，加速度，力这些矢量有一点感性的概念认识，但对矢量运算的理性认识几乎没有，他们更习惯于没有方向的物理量之间的代数运算。平行四边形定则是学生第一次接触，但因为有些学生几何知识迁移能力较差，对力的平行四边形定则这一图形计算往往不习惯。通过此次实验，则能加深学生对平行四边形定则的理解。大多数学生对物理实验有一定的兴趣，但自主动手实验能力还比较薄弱，在实验时往往会出现顾此失彼，因此需要老师进行恰当的辅导，在实验过程中培养学生的物理思维能力、分析能力、协作能力和表达能力。一旦过了这一关，学生在认识上会有一次质的飞跃，因此让学生在探究过程中获得切身的体验，更有利于学生深刻理解矢量的合成法则。

三

三维目标

结合教材的地位与作用，学生情况，我确立本节课三维目标是：

【知识与技能】

1、知道实验目的与原理：能利用合力与分力的等效替代原理，验证力的平行四边形定则。

2、能利用橡皮条、弹簧秤、直尺等器材进行实验，并能总结步骤及有关事项等熟练运用力的平行四边形定则

3、能利用智能力盘等数字化设备简单直观地验证力的平行四边形定则

【过程与方法】

3、

在验证力的平行四边形定则实验中，体会作图处理实验数据的方法

【情感态度价值观】

4、体会力的合成中的等效替代思想，培养学生科学实验的正确态度。

5、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。

这其中知识与技能仍然是本节课的重要目标，但它又是一个载体，学生学习能力、解决问题能力的形成和科学态度、科学精神的培养，都是依附于知识的发生、发展，是在合作交流探究知识的过程中得以形成的。

四

教学重点和难点

重点：能利用合力与分力的等效替代原理，验证力的平行四边形定则

难点：1、能利用器材去记录相关数据，进行数据处理；

2、对误差能进行分析，得到减小误差的方法

要让学生心悦诚服地接受平行四边形定则，就要让学生亲自实验探索，这是实践出真知的要求，也是突破重点和难点的关键。

五

教学方法

本节课以实验验证为主，让学生在“做中学”，教师在“做中教”。学生亲身做实验不仅能调动学生的积极性，锻炼学生的动手能力，而且能体会物理学科特点，变教师灌输为学生主动

获取。这样让学生心悦诚服地接受平行四边形定则，更有利于学生深刻理解矢量的合成法则，在实验过程中相互协作交流、探讨，更好地实现教学三维目标。

六

教学过程

本节课按照如下教学流程：介绍实验目的→回顾旧知，明确实验原理→了解实验器材，明确注意事项→学生分组合作进行实验→学生小组讨论设计新实验方案共分五个环节。

（一）介绍实验目的

1．验证互成角度的两个共点力合成时的平行四边形定则．

2．培养应用作图法处理实验数据和得出结论的能力．

（二）回顾旧知，明确实验原理

1、互成角度的分力F1、F2的合力F怎么求？

平行四边形定则求合力F

2、两个力F1、F2和一个力F '分别作用在同一个物体上可以互称合力与分力的条件是什么？

等效替代

—

—

找到与F1、F2作用效果相同的F'

3、F与F '满足什么关系时，我们可以验证力的平行四边形定则？

力的三要素相同—

—

作出F1、F2、F'的图示！

（三）了解实验器材，明确注意事项

实验器材：

1.白板：记录

2.弹簧测力计（2个）：测力的大小

3.橡皮绳：作用对象

4.细绳套（2个）：方便记录力的方向

5.三角板、刻度尺：作平行四边形、

力的图示

6.粘钩（1个）：固定

（四）

学生分组合作进行实验

这是本节课的核心和重点，教学三维目标的达成主要靠这一环节。“做中学，做中教”这一理念贯穿该环节。

实验步骤：

1.固定粘钩

2.栓绳套

3.两力拉：用两只弹簧测力计分别勾住细绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条与绳的结点伸长到某一位置O，描下O点的位置，记录两弹簧测力计的读书及此时两细绳的方向。

4.一力拉：只用一只弹簧测力计通过细绳套把橡皮条的结点位置拉到相同的位置O点，记下弹簧测力计的读数和细绳套的方向。

5.改变两弹簧测力计拉力的大小和方向，再重做两次实验。

小组合作完成实验

实验数据

得出结论：

在学生探究之后，请每组同学都已分力为邻边做平行四边形，看看合力是否跟平行四边形的对角线重合，然后展示实验结果，向学生回报，教师补充并总结：1 求互成角度的两个力的合力，不是简单的将两个力相加减，而是用表示两个力的有向线段为邻边做平行四边形，两力所夹的对角线就代表合力的大小和方向。这个规则叫平行四边形定则。2 平行四边形定则适用于所有矢量的合成。

（五）学生小组讨论设计新实验方案

利用数字化仪器动态观察力的合成规律，进一步验证力的合成满足平行四边形定则，给学生展示现代技术在学习生活中的应用，拓宽学生的视野，发散学生的思维。

五、

板书及反思

1. 板书体现了一节课的思路，过程，重点和难点。在学生总结

环节，我配合学生的罗列，用多媒体一一展现，给学生这节课的整体思路和知识要点。

2.本节课立足于学生的认知特点，充分体现新课改当中学生为主体、教师为主导的指导思想，将传统实验与数字化实验进行有机的组合，既注重学生基础知识的学习和基本技能的培养，同时给学生展示现代技术在学习生活中的应用，拓宽学生的视野，发散学生的思维。

不足之处还有很多，在学生展示环节，应调动更多的参与度，比如质疑、解惑等等。