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力的合成教材分析篇一
1、了解合力、分力、力的合成、共點力的定義、
2、把握平行四邊形定則,會用平行四邊形定則求二力的合力、
3、了解力的合成實質上是以功效實際效果相同的視角開展力的互相取代、
全過程與方式
1、可以根據試驗演試梳理出互成視角的2個共點力的合成遵照平行四邊形定則;
2、根據做圖法塑造學生解決困難的工作能力
感情、心態與價值觀念
1、塑造學生的物理學思維邏輯和科研的心態。
2、塑造學生享受生活、客觀事實實事求是的科學精神,激起學生探尋與自主創新的觀念。
1、合力與分力的關聯。
2、力的平行四邊形定則的了解和運用。
請一位同學們提到重為200n的一桶水,請剖析該同學們釋放的打水的力為多少?隨后請兩同學們一起提到塑料水桶,剖析提塑料水桶的幾個力?從實際效果上看跟剛剛用一個力提一樣嗎?
根據實踐活動感受,讓學生感受一個力的作用實際效果與2個或大量力的作用實際效果同樣。
正確引導學生思索:日常生活還有哪些例證是表明好多個力與一個力的作用實際效果同樣的?
舉例說明:用兩根輕繩吊住日光燈管、許多 只狗拉著雪撬前行。
根據例舉日常生活的案例,進一步感受一個力能夠與好多個力的作用實際效果同樣。塑造學生觀查日常生活的工作能力,另外激起學生對日常生活的喜愛。
啟迪正確引導同學們找到這種事例的關聯性,得出合力和分力的定義。
一、共點力的定義:
1、哪些的力是共點力?
2、你認為在把握共點力的定義時要留意些什么問題?
3、老師運用計算機網提供照片:大吊車吊起來物件;人擔水;舉重;比薩斜塔等。起重機吊起來物件時勾子受的力為共點力嗎?人擔水時重擔遭受的力為共點力嗎?舉重運動員抬起的吊物遭受的力為共點力嗎?比薩斜塔受好多個力功效?他們是共點力嗎?
今日大家學習培訓的是共點力的合成。
二、力的合成
求好多個力的合力的全過程或合力的方式稱為力的合成。
今日大家主要科學研究2個共點力的合成(己知二個分力求合力)
a、兩分力同方向
合力為兩分力之和,方位與兩分力同方向。正確引導學生了解。
b.兩分力反方向
合力為兩分力之差,方位與兩分力反方向。正確引導學生了解。
c.互成視角的兩分力求合力
演試試驗:先告知學生相關的器械,及其試驗的目地`,明確提出以下難題:在這個試驗中合力與分力等效電路的標示是啥?(橡皮擦條的伸展量相同)隨后老師實際操作,下邊的學生觀查。在試驗結果的解決時,正確引導學生先作出各力的`圖示,探討合力與分力中間的關聯。
老師和學生一起開展歸納總結。最終得到求合力的方式一一平行四邊形定則。
平行四邊形定則的內容
注重:兩鄰邊中間的直線便是兩分力的合力(合力分力共點)
練習題:力f1=45n,方問水準往右邊。f2=60 n,方位垂直往上。求這兩個力的合力f的尺寸和方位。
1、作為圖法解:
①挑選標度,用1 cm意味著15 n。
②用三角板做出2個力的圖示。
③做出和2個力尺寸相同的直線,進行平行四邊形。
④聯接兩力中間的直線,即表明合力。
⑤用標尺量出直線的長短。
⑥根據占比關聯求出合力的尺寸。
⑦用量角器量出合力與分力中間的交角,獲得合力的尺寸是5 n,與45 n力的交角是53°。
常見問題:
1.實線、虛線要分辨。
2、合力、分力要共點
3.同一圖,合力與分力用同一標度繪制
4.力的圖示箭頭符號不要忘記。
一、好多個定義:
1、合力、分力界定:假如一個力的作用實際效果與此外好多個力的相互功效實際效果同樣,那麼這一力與此外好多個力能夠互相取代,這一力稱之為此外好多個力的合力,-此外好多個力叫這一力的分力。
2、共點力 假如一個物件遭受2個或更好幾個力的作用,一些狀況下這種力相互功效在同一個點上,或是盡管并不是功效于同一個點上,可是她們的延伸線交于一點,那樣的一組力稱為共點力、
3.力的合成、力的分力界定:己知分力求合力叫力的合成;己知合力求分力叫力的分解。
二、求兩分力的合力
a、兩分力同方向:合力為兩分力之和,方位與兩分力同方向。
b.兩分力反方向:合力為兩分力之差,方位與兩分力反方向。
c:互成視角的兩分力求合力:(遵照平行四邊形定則)
平行四邊形定則內容:以表明2個分力的直線為鄰邊作一個平行四邊形,則這一平行四邊形中表明兩分力的直線所夾的直線表明合力的尺寸和方位。
這一章教材內容根據剖析日常生活和生產制造中的很多具體難題,讓學生基本了解并把握力的矢量素材性和處理矢量素材難題的平行四邊形定則。力的計算的平行四邊形定則是新手難以超越的一個階梯,課堂教學中應留意正確引導學生堅持實事求是來分析問題,使學生在學習過程中覺得當然、盡情、順理成章、不生硬。另外在課堂教學中應充分運用學生的學習培訓主動性和自覺性,激起學生的自學能力。
力的合成教材分析篇二
1知識與技能
(1)能夠從力的“效果”角度理解合力與分力的概念;
(2)掌握力的平行四邊形定則,知道它是合成力的基本定則,學會初步運用平行四邊形定則求合力;
(3)會用作圖法求解兩個共點力的合力;并能意識到其合力隨夾角是變化的。
2過程與方法
(1)能夠通過實驗探究歸納出互成角度的兩個共點力的合成遵循平行四邊形定則;
(2)體會等效代替的思想方法,參與實驗探究過程,培養學生動手操作能力和協作能力;
(3)培養學生設計實驗、觀察實驗現象、探索規律以及歸納總結問題的能力。
3情感、態度與價值觀
(1)培養學生的物理思維能力和科學研究的態度。
(2)培養學生熱愛生活、事實求是的科學態度,激發學生探索與創新的意識。
(3)培養學生合作、交流、互助的精神。
(4)讓學生樹立科學探究中大膽猜測,嚴謹求證的科學思想。
重點:滲透“等效替代”的物理思想,促使力的平行四邊形定則的發現與深刻的理解。
難點:①實驗的設計;②平行四邊形關系的發現;③從“代數和”思維到“矢量和”思維的跨越。
突破方法:讓學生自己動手實驗,自己將結論得出。
為了體現新課程所倡導的教學理念,在教法上,采取以學生為主體,以問題為中心,以教師為引導,以小組的合作為主要方式,讓學生進行簡單的`實驗設計,親身體驗科學實驗探究的過程。為了讓學生更好地體驗科學研究的方法和過程,發展自主學習能力,培養良好的思維品質,強化小組交流與合作意識,淡化機械式訓練,摒棄灌輸式教學;教師一定要把握好自己的角色,是適時適度地“引導”和“參與”,決不能搞型式化的探究。在以往的教學中,課堂教學實施往往過于注重知識傳授傾向,學生被動地接受,很難從多方面培養學生的綜合素質。
多媒體課件、電子白板,彈簧秤,橡皮條,刻度尺,細線等。
本節課計劃用兩課時學完。本節為第一課時
新課的引入
[教師活動]多媒體展示簡單的問題1+1在什么情況下不等于2,激發學生學習的激情,之后再講“曹沖秤象”的故事,提水問題。引出等效思想的理論。
[學生活動]讓學生自己分別用一只手和兩只手拿桌子上的物體感受等效的思想。
[教師活動]引導學生理解合力與分力等效代替的關系,得出合力和分力的概念。并復習提問初中學過的同一直線上求兩個力的合力的問題:(兩種情形,分力同向和反向時)并引導學生用“等效替代”的思想去理解這兩種情形,然后再拋出“兩個互成角度的分力與其合力有什么樣的關系呢?”“合力是否等于兩分力大小之和或之差呢?”也可以讓學猜測“合力的大小在什么范圍內?”。引導學生設計實驗用“等效替代”的思想靠測量的方法先去找到兩分力與合力,并將它們表示出來,然后再探究它們之間的關系。
指導學生實驗設計中應注意的一些問題
(1)問題的提出:兩個互成角度的共點力與其合力有什么樣的關系?
(2)設計實驗時應注意的問題:
①用什么方法找分力與合力,實驗中應怎樣實現分力與其合力產生的作用效果相同?
②如何知道力的大小?如何確定力的方向?
③實驗中需要記錄哪些數據?怎樣可以更直觀簡潔地同時描述力的大小和方向?
④該實驗中可能出現誤差的原因有哪些?你該如何處理?
進行實驗
[學生活動]
四個或六個學生為一小組進行分組實驗。
[教師活動]
在旁巡查,適時加以指導,實驗時要分布引導學生注意以上4個問題。引導學生按書中的建議把合力的箭頭和兩分力的箭頭連接起來,再看看這些圖形有什么共同點和不同點。引導學生利用現有的實驗結果大膽地提出科學合理的猜想──滿足平行四邊形定則,再讓學生變化角度實驗,驗證猜測。
對實驗結果進行分析與評估并歸納得出結論
[學生活動]學生通過實驗探究確定了兩個分力與合力,并且用力的圖示將它們表示出來后,到講臺上展示交流實驗中得到的圖形,并思考歸納、總結本實驗探究的結論。學生探究到的合力與分力之間的關系可能只是一個近似的平行四邊形,也可能是一些其他圖形。
[教師活動]
總結說明:多數組得到了平行四邊形這很好,對于沒有得到平行四邊形的,也要尊重實驗,實事求是。教師要特別說明:即使今天我們所有組都得到了平行四邊形規律,就一定能說明分力和合力滿足平行四邊形定則嗎?在科學探究中這樣做可嗎?(學生能意識到這樣做不妥)
[教師活動]
總結說明:因為我們只做了有限的幾組實驗,就得出結論。這當然不可取!科學探究往往要通過不同情況下的對大量實驗數據的分析論證才能得出具有普遍意義的科學規律,有時還需要通過理論證明才能加以推廣。而我們這節課只做了有限的實驗,其實兩分力和合力的關系滿足平行四邊形定則,早就被科學家證實了,大多數同學得到這個結論,而少數同學未能得到,那是因為實驗中出現了問題,可能是實驗誤差(讀數誤差、作圖誤差、系統誤差),甚至是操作上的錯誤。請學生下課后分析造成的原因。事實證明不僅力的合成滿足平行四邊形定則,所有的矢量合成都滿足。讓學生返回到前面學習位移時的幾個問題,用平行四邊形定則重新看待那些問題。
例題分析
教科書中的例題比較簡單,但學生在作圖時常常不規范,教師要強調學生注意
1.合力,分力要共起點,虛線,實線要分清。
2.合力,分力標度要相同,作圖要準確。
3.對角線要找準,不要忘了方向。
讓學生再思考
思考分力一定時,隨著夾角的增大合力如何變化?提出引體向上的例子,然后觀看動畫,讓學生總結得出合力與分力間夾角θ關系:
學生討論以后通過多媒體動畫演示,讓學生總結得出以下結論:
合力與分力間夾角θ關系:
①θ=0°時,即f1、f2共線同方向:
f合=f1+f2?合力方向與兩個力的方向相同
②θ=180°時,即f1、f2共線反方向:
f合=|f1-f2|合力方向與分力f1、f2中較大的方向相同。
③夾角θ越大,合力就越小:
f合隨f1和f2的夾角增大而減小
④合力的取值范圍:|f1-f2|≤ f合≤ f1+f2
⑤ f合可能大于、等于、小于f1、f2
先讓學生自己小結,老師在黑板上出示小結提示,補充和糾正學生的不足之處。
【布置作業】課后練習1,2小題。
【板書設計】
5.1力的合成
一、合力、分力、共點力
1.合力、分力、共點力的概念
二、力的合成
1.求幾個分力的合力叫力的合成
2.同一直線上的兩個力的合成
同方向:合力的大小等于兩分力大小之和,合力的方向與任意一個分力方向相同。
反方向:合力的大小等于兩分力大小之差,合力的方向與較大的分力方向相同。
3.互成角度的兩個力的合成滿足平行四邊形定則,即以表示這兩個力的有向線段為鄰邊作出平行四邊形,這兩個鄰邊之間所夾的對角線就代表合力的大小和方向。
力的合成教材分析篇三
本節教學根據課程的三維目標要求,突出培養學生實驗探究能力,把本節課設計為實驗探究式教學方式。在完成認知的過程中,通過提水桶實例感悟身邊的物理學,通過實驗探究發展學生的好奇心與求知欲,培養科學探索興趣,培養勇于創新、實事求是的科學態度與科學精神。
(一)本節教材分析
在學生了解力的概念和常見力的基礎上,研究多個力的合力問題,它是前幾節內容的深化,依據等效思想給出合力與分力概念,并通過實驗探究推理歸納出矢量運算普遍遵守的法則——平行四邊形定則,使學生對矢量和標量認識得以完善。矢量運算始終貫穿在高中物理知識內容的全過程中,具有基礎性和預備性為以后學習速度、加速度、位移、動量等矢量運算奠定了基礎因此,本節內容具有承上啟下的作用
(二)學情分析
本節教學設計面對普通班高中學生,此層次學生認識興趣極低,基本上沒有學習動機。他們在初中物理中,學習了同一直線上力的合成,“代數和”的運算在學生頭腦中已成定勢,通過實驗探究感知力的合成定則,力爭突破原有思維定勢。
(三)教學方法實驗探索法、歸納分析法
(四)教學資源
多媒體課件、電腦及投影儀、方木板1塊、彈簧秤2個、橡皮筋1條,20 cm細線1條(兩端打好套)、白紙1張、圖釘幾個、三角板一對、刻度尺(學生探究實驗用),杠鈴片,繩子(演示實驗用)
1、復習初中同一直線上兩個力的合成。
2、生活中并不都是同一直線上兩個力合成,提水桶的實例引入新課,由提水桶實例感悟分力合力,提出探究問題
3、學生猜想并設計探究實驗4、實驗探究力的合成方法
5、得出四邊形定則,圖示法的應用6、探究合力大小與分力關系
7、共點力概念及說明能形成共點力的條件8、學習效果反饋(課后作業完成情況)
一、知識與技能
1、感悟合力與分力,領會等效替代思想
2、學會設計實驗、觀察實驗現象、探索規律、歸納總結出共點力合成定則。會用作圖法求共點力的合力,歸納合力的大小與分力大小關系
3、培養學生的動手能力、觀察能力、推理想象能力、協作能力、創新思維能力
二、過程與方法
1、通過生活現象感悟合力與分力,領會等效替代思想通過實驗探究歸納共點合成定則。
2、通過運用平行四邊形定則作圖歸納合力的大小與分力大小關系。
三、情感態度與價值觀
1、通過處理實驗數據,培養學生實事求是的科學態度。
2、通過靈活地運用科學方法來研究問題、解決問題、培養創新意識。
3、通過經歷實驗探索過程,體驗物理學研究問題的思想方法,激發學習興趣
通過實驗探索“力的合成”所遵循的定則
1、實驗數據推理獲得“平行四邊形定則”
2、合力大小與分力關系課時安排1課時教學過程
一、引入新課
學生觀看生活現象:請兩位同學親歷體驗提水桶。
1、請兩位同學分別單手提水桶。說出你的感受。
2、請兩位同學共同單手提水桶。說出你的感受。
3、請思考:比較一下兩個人拉開些點距離提水桶省力還是靠近些距離提水桶省力?
上述物理情景中蘊含怎樣的知識,你能用科學的語言概括它嗎?
本節課我們從此現象出發來學習有關力的合成知識(從生活走進物理,激發興趣)
二、新課教學
復習:初中所學同一直線上二力合成的方法,完成課本p62思考與討論
生活中并不都是兩個力合成時是在同一直線上,展示例子。
(一)、合力與分力
學生繼續觀看生活中提水桶的實例,讓兩男生,兩女生,一個男生分別拉繩提杠鈴片,
體會并感受,從物理學的角度談自己的感悟,通過教師的啟發完成以下知識的學習(培養觀察、想象、語言表達能力)
1、前面兩種提水桶的情景和后面三種拉繩子提杠鈴片的情景中力的作用效果怎樣?
(答:作用效果相同)
2、誰是誰的合力,誰是誰的分力?
(答:f是f1、f2的合力, f1、f2是f的分力)
3、從力的作用效果看合力與分力關系?
(答:等效替代)
4、f是f1、f2的合力,那f與f1、f2大小關系怎樣?(引入下個問題)
(二)力的合成:
1、學生回答下列問題(檢查預習情況)
(1)、什么叫力的合成?
(答:求幾個力的合力的過程,叫力的合成)
(2)、什么是共點力?
(答:如果幾個力都作用在物體上的同一點,或者它們的作用線相交于同一點,這幾個力叫做共點力)
(3)、猜想f與f1、f2的關系(學生可能在上一環境感悟中說出),設計怎樣的實驗驗證你的猜想?
2、本節實驗方案:用一條橡皮條代替水桶,用兩支彈簧秤互成角度地把它拉長x,讀數f1、f2為兩個已知分力的大小,并記錄兩個分力方向,再用一支彈簧秤把橡皮條拉長到同一點,讀數為合力f大小(兩次力的作用效果相同),記錄方向。畫出各個力的圖示,就能研究出力f與力f
1、f2的關系
(學生也可能提出其他方案)
3、一個同學到前面和老師一起演示,其他同學觀看實驗操作步驟。(也可以通過看視頻學習如何進行實驗操作)
4、投影實驗操作步驟及注意事項
(1)用圖釘把白紙釘在方木板上
(2)用圖釘把橡皮條的一端固定在a點,橡皮條的另一端拴上兩個細繩套
(3)用兩只彈簧秤分別鉤住細繩套,互成角度地拉橡皮條,將結點拉到某一位置o,用鉛筆記下o點的位置及此時兩條細繩套的方向,記錄兩彈簧秤的示數
(4)用鉛筆和刻度尺從結點o沿兩條細繩方向畫直線,按選定的標度作出f1、f2的.圖示。
(5)用一只彈簧秤鉤住細繩套,把橡皮條的結點拉到同樣的位置o,記下彈簧秤的讀數f和細繩的方向,按選定的標度沿記錄的方向作拉力f的圖示為了減少誤差,實驗時要注意:
(1)正確選取彈簧秤先將彈簧秤調零,再將兩只彈簧秤鉤好后對拉,若兩秤在拉的過程中,讀數相同,則可選;若不同,應另選,直至相同為止
(2)拉動時,彈簧秤應保持與木板平行,在不超過彈性限度的條件下,應使拉力盡量大一些
(3)實驗中兩分力f1、f2的夾角不要取的太大
(4)在同一次實驗中,橡皮條拉長的結點o位置一定要相同
(5)讀數時要正視,按有效數字正確讀數和記錄
(6)作圖時,應選定恰當的標度,盡量把圖畫大些,但也不能畫出紙外。
5、實驗數據分析猜想:(想象、推理能力培養)
(1)合力f是否能用f1、f2的代數和表示?(觀察并計算)
(2)用虛線連接f1、f2及力f的末端點并觀察圖示,有什么發現?(方法提示)
(3)利用三角板以力f1、f2為鄰邊做平行四邊形,畫出其對角線f′,看力f、f′是否重合?
(4)若沒有實驗誤差f′和f應該怎樣即實驗結論:(邏輯推理、想象)
6、學生實驗探究,教師答疑。
7、學生交流,展示探究結論:
力的平行四邊形定則:求兩個共點力的合力時,可分別用表示這兩個力的有向線段f1和f2為鄰邊做平行四邊形,這兩個鄰邊之間的對角線就是合力f的大小和方向,這就是平行四邊形定則
力的合成平行四邊形定則適用于共點力的合成。
(三)運用平行四邊形定則求合力。理論知識具體應用、并發現規律
【例】已知共點力f1=4 n,f2=3 n,用作圖法求出θ=30°,90°,120°時合力f的大小歸納當兩個分力夾角變大時,合力大小的變化情況
學生畫圖并展示學生作品,交流成果。
【教師】通過課件演示當分力f1、f2一定時,夾角θ在0~180°之間發生變化時,合力f
的大小變化情況
(給學生感性認識,強化以下規律)歸納:合力的大小與分力大小關系
夾角θ越大,合力就越小合力最小值為f1-f2同一直線方向相反合力最大值為
f1+f2同一直線方向相同合力f的取值范圍|f1-f2|≤f≤f1+f2合力可能大于某一分力,也可能小于某一分力
(三)小結(首先由學生總結本節學到哪些知識)
通過生活現象感悟合力與分力,知道等效代替是物理中研究問題的一種方法求互成角度的二力的合力的方法——力的平行四邊形定則
知道合力的大小與分力大小關系|f1-f2|≤f≤f1+f2
(四)課堂學習效果反饋
完成導學案[達標演練,小組討論]
課題
力的合成
一、合力與分力的效果
等效替代
二、互成角度的兩個力合成的方法
平行四邊形定則
三、合力與分力大小關系|f1-f2|≤f≤f1+f2附:
課前預習:
1、通過怎樣的實例來說明合力與分力,互為等效替代關系。
2、什么叫力的合成?什么叫共點力?
1、你想設計怎樣的實驗歸納出力的合成方法?
2、在實驗中用什么方法找出分力f
1、f2及合力f?怎樣使分力f
1、f2的作用效果與合力f的作用效果相同?
3、在實驗過程中需要記錄哪些實驗數據,怎樣描述力的大小和方向?
4、你是怎樣通過猜想及推理歸納出力的合成法則?
我所任教的學生是本校民語部高一年級學生當中學習成績屬于中等的的學生。學生的特點是基礎差,底子薄,多數學生對學習物理感到壓力,沒有學習興趣。根據學生現狀,在教學過程中努力落實新課程的三維目標,盡力培養和提高學生的科學素養。
通過以下一些途徑力爭完成教學目標。
課前安排預習,在學習本節之前的一節課,把本節的教學內容,通過學案的形式,給學生預習,思考,留作業;督促學生在課前先自學,初步了解本節內容。如何根據等效替代的思想設計實驗,實驗需要的器材,實驗步驟等先有所了解。
在教學過程中,通過生活實例引入新課,體現物理學來源生活,回歸于生活;而且是學生身邊發生的事,激發學生的學習興趣,使他們想學。
突出物理學的實驗特色。學生對實驗比較感興趣,但他們不懂得怎樣通過實驗探究問題,所以在教學中先給學生演示一遍實驗操作過程,告訴他們實驗中要注意的事項。告訴他們對獲得的實驗數據如何推理,猜想,如果沒有實驗誤差的話,應該怎樣?培養和提高學生的實驗探究能力,使之了解科學家研究問題的思想方法,力爭通過此過程提高學生的科學素養。
每一步知識學習都按著循序漸進,逐步完善過程,所以把已知三個分力求合力問題當作思考題留給學生,本節重點培養學生的實驗探究能力。
力的合成教材分析篇四
《力的合成》是人教版《物理》(必修1)第三章第四節的內容。通過本節課的學習,學生將明確兩個力同時作用在物體這一問題的處理方法。在這節課的學習中,等效替代的思想在建立概念、尋求合力與分力關系的過程中被深度應用; 平行四邊形定則是矢量運算普遍遵循的法則,而矢量運算貫穿高中物理始終,用“圖形”表示物理量之間關系的方法,對學生而言是一個新方法。因此,該節在教和學兩方面都具有承前啟后的作用;其涉及的物理研究方法和實驗方法在高中物理中具有典型性,并使學生進一步認識到物理實驗、物理模型、數學工具在物理學發展過程中的應用;采用自主、合作、探究等新型的學習方式,有助于培養學生的自主探究能力、訓練嚴謹細致的科學態度和精神,提高學生的科學素養,促進學生全面素質的和諧發展。
在學習本節課之前,學生已經學習了力、重力、彈力、摩擦力等力的概念,對“力”有了較為深刻的理解和認識;同時,通過位移、速度和加速度等矢量的學習,對“矢量”也有了初步的認識。這為本節課的學習提供了基本的知識儲備。然而,腦中根深蒂固的標量運算對學生學習力的合成而言,是一種負遷移,對力進行合成時,照搬標量運算的方法來應付,而矢量運算使用的平行四邊形定則,對于學生初次學習而言比較抽象,且涉及幾何和三角等數學知識,感覺有難度。學生在初中所學的二力平衡為標量代數運算,要想直接過渡到互成角度的力的合成遵循平行四邊形定則的矢量運算,思維階梯跨度較大,在認知水平上是一次質的跨越,很難要求學生一次轉化完成,這些都給本節課的教學帶來了困難。
依據本校實際教學條件和新課程理念,在教學中實施中注重學生自主、合作、探究學習,讓學生積極參與、樂于探究、勇于實驗、勤于思考,通過多樣化的教學方式,幫助學生學習。由于本節課比較抽象,但實驗比較直觀,易于得到實驗結論,我準備采用學生自主探究、合作交流、分組討論與教師講授相結合的方式進行教學。主要教學環節如下表:
環節
內容
作用
一
情景創設
建立共點力、合力與分力、力的合成的概念,體驗等效替代的思想
二
設問:互成角度的兩個分立如何求合力?
提出探究活動的問題
三
學生探究活動
通過傳統實驗和dislab數字實驗共同完成
通過探究,得出平行四邊形法則
四
實例分析,強化概念
初步應用平行四邊形,加深理解
知識與技能
1、 shape * mergeformat 理解合力、分力、力的合成。
2、理解合力與分力的關系是作用效果上的等效替代。
3、掌握平行四邊形定則的含義和使用方法,會用它求兩個分力的合力。
過程與方法
shape * mergeformat 1、通過合力與分力概念的建立過程,體會物理學中常用的研究方法──等效替代法。
2、通過探究求互成角度的兩個力合力方法的過程,體會邏輯和實驗相結合的科學方法。
情感態度與價值觀
1、感受科學研究的樂趣和社會價值。
2、體會科學研究中合作、交流的重要性和必要性。
教學重點:
1、合力與分力的概念及其等效替代關系。
2、平行四邊形定則及其簡單應用。
教學難點:
平行四邊形定則的探究過程及其結論。
1、實驗器材:木板、白紙、圖釘(若干)、橡皮條、細繩套(兩根)、彈簧秤(兩只)、三角板、鉛筆;
2、 計算機、實物展示臺等多媒體輔助教學設備;dis-lab設備;cai課件
教學環節
教學內容
設計意圖
引 入 新 課
由曹沖稱象的故事引入
為學生更好地理解等效替代的思想
通過親身體驗感受合力和分立
學生活動:兩個女同學共同提起水桶和一男同學單獨提起水桶。
學生通過觀察,學會對信息的分析﹑加工
學 習
相 關
概 念
結合以上實例,提出下面問題
問題1:兩位女同學兩個力的共同作用與男同學一個力的單獨作用,產生的效果相同嗎? shape * mergeformat
在學生回答的基礎上,教師加以分析總結:兩個女生的作用效果與一個男生的作用效果相同,因此,力是可以等效的。許多這樣的實例就表現在我們身邊,稍微留心便會發現。
學生學會對信息歸納總結。
在上面列舉的實例的基礎上,教師給分力與合力﹑力的合成下定義并板書。
1、 分力和合力:如果一個力的作用效果與另外幾個力的共同作用效果相同,這個力就叫做另外幾個力的合力,而那另外幾個力叫做這個力的分力。
2、合力和分力是一種等效替代的關系。求幾個力的合力的過程或方法叫做力的合成
shape * mergeformat 進一步理解“等效替代”思想,為本節實驗設計的原理打下基礎。
提出問 shape * mergeformat 題、猜想與假設
引導學生提出問題:既然合力與分力可以相互替代,那么它們之間存在什么關系呢?數學知識1+1 2是否可用于已知兩個分力求其合力呢?
請學生思考并提出自己的猜想。
老師的猜想:合力等于各分力之和?
大部分同學都認為老師的猜想不對,就此反問那你覺得應該是什么關系?你有什么方法推翻我的想法?你的猜想是什么?怎么 shape * mergeformat 去驗證你的猜想?
敢于猜想和假設,
增強探索意識。
實
驗
探
究
讓學生思考應如何設計該探究實驗。
先投影實驗器材:方木板﹑白紙﹑彈簧秤(兩個)﹑橡皮筋﹑細繩 shape * mergeformat 套(兩個)﹑鉛筆﹑三角板﹑刻度尺﹑圖釘(5個)。[ 明確探究問題:
1、 如何求同一直線上的兩個分力的合力
2、 如何求相互垂直的兩個分力的合力
3、 如何求互成任意角的兩個共點力的合力
學習簡單的實驗設計。
[發揮教師指導作用。
共同協作,相互交流
增強動手操作能力。
(一)利用傳統實驗裝置探究力的合成
實驗小組同學相互討論﹑交流實驗設計的思路。
教師通過提問和利用儀器在黑板上演示分析,對實驗過程如何體現等效﹑如何記錄合力與分力的作用點﹑大小﹑方向的關鍵步驟進行指導。
第一步:請同學們利用等效原理,設計兩個分力與合力。先將合力﹑分力的三要素記錄下來。
第二步:根據記錄的信息,請確定分力與合力的作用線。第三步:請選定合適標度,根據實 shape * mergeformat 驗記錄的數據作出分力與合力的圖示。
學生做實驗時,教師在旁巡查,適時加以指導。同時利用多媒體投影圖,對實驗中應該記錄的數據和如何處理這些數據進行分步引導。
學生通過實驗探究確定了兩個分力與合力,并且用力的圖示將它們表示出來后,教師在引導學生如何利用實驗得出的數據檢驗提出的猜想。
1、 通過提問,教師靈活地幫助同學分析數據,先對不是本實驗結論的各種猜想進行檢驗﹑排除。
2、 對符合本實驗結論的猜想的檢驗,教師先建議學生用虛線 shape * mergeformat 將合力﹑分力的箭頭段連接,然后提問學生從連線中得到什么啟示。(學生回答)
3、 請學生思考如何歸納﹑總結本實驗探究的結論。(學生自由發言,教師點評)
4、 最后,教師在黑板上規范作圖。
對實驗進行總結:如果實驗做得十分精確,合力和分力間構成一個幾何圖形——平行四邊形。
理
解
和
拓
展
板書:
實驗結論:如果用表示兩個共點力的線段為鄰邊做一個平行四邊形,則這兩個鄰邊之間的對角線就表示合力的大小和方向,這個法則叫做平行四邊形法則。
(二)利用dislab力的合成分解實驗器 shape * mergeformat 驗證互成任意角 shape * mergeformat 度的共點力的合力
提高分析問題能力和觀察能力
學會如何用物理語言進行表達的和概括。
評
估
和
交
流
實驗中,學生探究到的合力和分力之間的關系可能只是一個近似的平行四邊形,甚 shape * mergeformat 至是一些其他圖形。請學生分析造成的原因,將自己的想法與其他同學交流。
請學生展示自己的作品,同時解釋 shape * mergeformat 實驗中可能出現的實驗誤差,甚至操作上的錯誤。教師加以分析總結,其主要原因是存在:讀書誤差﹑作圖誤差﹑系統誤差。
增強分析和處理問題的能力,提高實驗技能
鞏
固[來源:z#xx#k、com]
應
用
通過dislab力的合成分解實驗器,得出“合力的大小與分力的大小間無固定的關系”
討論:
1、“人多力量大”這句話對不對?是否全面
2、兩個一起提水桶為什么會不會比一個人更費力
2、引體向上運動時,雙手怎樣拉單杠才不感到費力
提高知識應用能力和自學能力
課堂總結
對本節課內容進行小結
知識回顧
課后作業
1、 寫一份關于本節課的探究的實驗報告。
2、 課后學案
鞏固知識,培養學習興趣
一、落實教學理念,以學生的發展為本
本節課基于“以學定教”的教學理念,采用了“情景——問題——探究——應用”的模式去組織教學,讓學生在情景中體驗、感悟中建立分力和合力的概念,通過參與探究來尋找合力和分力的關系,為學生的認知學習提供了有利條件。
二、創設情境,激發學生興趣
通過學生的參與活動,發生與學生預想不同或猜想不到的結果,引起認知沖突,激發起他們強烈的求知欲望。在后續的教學活動中,教師通過問題串的形式,引領學生進行分析探究,通過嚴謹的實驗探究量化研究過程,通過“圖形”表示物理量之間的關系。并且,在探究過程中,學生通過分工與合作來完成實驗的操作,因此對協作這種學習方式的體會也是本節課的目的之一。
三、傳統實驗與數字化實驗取長補短,相得益彰
傳統實驗通過橡皮筋的形變情況反映力的作用效果,其便于探究各種特殊的力的合成規律,同時也便于小組成員之間的分工合作,但是由于彈簧測力計的讀數非整數,為作力的圖示帶來了麻煩。但是傳統實驗在培養學生實驗的規范性和實驗技能方面,具有重要作用。而數字化實驗的最大特點是借助計算機和傳感器技術手段,能實時、定量表示出分力大小的變化,同步計算出合力大小不變的特征,但是它并不能直觀給出合力和分力滿足的平行四邊形定則的矢量關系,所以比較適合用于定量檢驗。
在組織教學過程中,要利用各類實驗的特點,共同突破學習中的思維難點,以謀求實驗效果的最大化。
力的合成教材分析篇五
本節課是探究矢量運算的普遍法則──平行四邊形定則。這個定則是矢量運算的工具,掌握好這個定則是學好高中物理的基礎.本章是高中力學的基礎知識,如何從代數運算過渡到矢量運算是本節的難點。同時,平行四邊形定則的探究過程,對培養學生科學的探究精神也有很重要的作用。
教科書用簡單的語言和一幅卡通圖引入了合力和分力的概念及等效代替的物理思想。通過生活中的實例“提水”說明合力與分力是等效代替的關系。比較直觀,學生也容易接受。將求合力的方法──平行四邊形定則,由舊教材的驗證實驗改成新教材的探究實驗,說明新教材更注重知識的形成過程。教材中對于“平行四邊形定則”的得出是希望學生自己動手設計出實驗方案,以探究的方式去尋找分力與其合力的關系,最終發現結論。讓學生在探究過程中掌握知識,培養能力,領悟科學研究的魅力,并學會互相交流合作。在探究實驗之前,教科書上設置了“思考與討論”欄目,讓學生思考猜想,也體現了科學猜想在科研中的重要性。為了降低探究的難度,書中寫出了探究時要注意的4個問題,以及“建議用虛線把合力的箭頭端分別與兩分力的箭頭端連接”等提示性的話語幫學生突破思維的障礙。在得出矢量的合成法則──平行四邊形定則后,教科書又設計了簡單的例題讓學生練習嘗試使用“平行四邊形定則”去求合力。隨后又點明了多力合成的辦法和思路,可以進一步加深學生對“等效替代”的理解。緊接著又通過“思考與討論”欄目讓學生知道合力與原來兩分力夾角的關系,還將初中的“同一直線上二力的合成”情景也包含了進去,讓學生認識到“同一直線上二力的合成”只是“平行四邊形定則”的特殊情形。最后教材通過生活中的插圖說明了共點力的概念及平行四邊形定則的適用條件。
學生在初中只接受過求同一直線上二力的合力問題,升入高中后,開始接觸矢量的概念,對位移,速度,加速度,力這些矢量有一點感性的概念認識,但對矢量運算的理性認識幾乎沒有,只有位移那兒好像有點兒模糊的印象。他們更習慣于沒有方向的物理量之間的代數運算。平行四邊形定則是學生第一次接觸,對于剛升入高中的學生來說,在接受矢量運算時有一定的困難,而一旦過了這一關,則是學生認識上的一次質的飛躍。因此放慢教學過程,營造良好的課堂氛圍為學生提供自主探究“力的合成法則”提供保障。讓學生在探究過程中獲得切身的體驗,更有利于學生深刻理解矢量的合成法則,也才真正符合新課程理念物理教學的要求。
為了體現新課程所倡導的教學理念,在教法上,采取以學生為主體,以問題為中心,以教師為引導,以小組的合作為主要方式,讓學生進行簡單的實驗設計,親身體驗科學實驗探究的過程。為了讓學生更好地體驗科學研究的方法和過程,發展自主學習能力,培養良好的思維品質,強化小組交流與合作意識,淡化機械式訓練,摒棄灌輸式教學;教師一定要把握好自己的角色,是適時適度地“引導”和“參與”,決不能搞型式化的探究。在以往的教學中,課堂教學實施往往過于注重知識傳授傾向,學生被動地接受,很難從多方面培養學生的綜合素質。
4.1知識與技能
(1)能夠從力的“效果”角度理解合力與分力的概念;
(2)掌握力的平行四邊形定則,知道它是合成力的基本定則,學會初步運用平行四邊形定則求合力;
(3)會用作圖法求解兩個共點力的合力;并能意識到其合力隨夾角是變化的。
4.2過程與方法
(1)能夠通過實驗探究歸納出互成角度的兩個共點力的合成遵循平行四邊形定則;
(2)體會等效代替的思想方法,參與實驗探究過程,培養學生動手操作能力和協作能力;
(3)培養學生設計實驗、觀察實驗現象、探索規律以及歸納總結問題的能力。
4.3情感、態度與價值觀
(1)培養學生的物理思維能力和科學研究的態度。
(2)培養學生熱愛生活、事實求是的科學態度,激發學生探索與創新的意識。
(3)培養學生合作、交流、互助的精神。
(4)讓學生樹立科學探究中大膽猜測,嚴謹求證的科學思想。
重點:滲透“等效替代”的物理思想,促使力的平行四邊形定則的發現與深刻的理解。
難點:
①實驗的設計;
②平行四邊形關系的發現;
③從“代數和”思維到“矢量和”思維的跨越。
創設情景,引導啟發,實驗探索,歸納總結。
演示用器材:半桶水,鉤碼1只(系上細繩套兩根),演示彈簧秤2只,彈性較好的橡皮條1根,尺子2把。
學生用器材:按小組:
①木板1塊;
②白紙1張;
③圖釘5枚;
④橡皮條1根;
⑤細繩2根(兩端做好套);
⑥彈簧秤2個;
⑦鉛筆1只;
⑧量角器1只;三角尺1-2只,圓規1只。
8.1新課的引入
[教師活動]
多媒體展示和現場演示:生活中常見的幾種現象:提水、運送貨物、拉伸彈簧,講“曹沖秤象”的故事。
[學生活動]
讓學生舉生活中類似的例子。
[教師活動]
引導學生理解合力與分力等效代替的關系,得出合力和分力的概念。并復習提問初中學過的同一直線上求兩個力的合力的問題:(兩種情形,分力同向和反向時)并引導學生用“等效替代”的思想去理解這兩種情形,然后再拋出“兩個互成角度的分力與其合力有什么樣的關系呢?”“合力是否等于兩分力大小之和或之差呢?”也可以讓學猜測“合力的大小在什么范圍內?”。引導學生設計實驗用“等效替代”的.思想靠測量的方法先去找到兩分力與合力,并將它們表示出來,然后再探究它們之間的關系。
8.2指導學生實驗設計中應注意的一些問題
(1)問題的提出:兩個互成角度的共點力與其合力有什么樣的關系?
(2)設計實驗時應注意的問題:
①用什么方法找分力與合力,實驗中應怎樣實現分力與其合力產生的作用效果相同?
②如何知道力的大小?如何確定力的方向?
③實驗中需要記錄哪些數據?怎樣可以更直觀簡潔地同時描述力的大小和方向?
④該實驗中可能出現誤差的原因有哪些?你該如何處理?
8.3進行實驗
[學生活動]
四個學生為一小組進行分組實驗。
[教師活動]
在旁巡查,適時加以指導,實驗時要分布引導學生注意以上4個問題。引導學生按書中的建議把合力的箭頭和兩分力的箭頭連接起來,再看看這些圖形有什么共同點和不同點。引導學生利用現有的實驗結果大膽地提出科學合理的猜想──滿足平行四邊形定則,再讓學生變化角度實驗,驗證猜測。
8.4對實驗結果進行分析與評估并歸納得出結論
[學生活動]
學生通過實驗探究確定了兩個分力與合力,并且用力的圖示將它們表示出來后,到講臺上展示交流實驗中得到的圖形,并思考歸納、總結本實驗探究的結論。學生探究到的合力與分力之間的關系可能只是一個近似的平行四邊形,也可能是一些其他圖形。
[教師活動]
總結說明:多數組得到了平行四邊形這很好,對于沒有得到平行四邊形的,也要尊重實驗,實事求是。教師要特別說明:即使今天我們所有組都得到了平行四邊形規律,就一定能說明分力和合力滿足平行四邊形定則嗎?在科學探究中這樣做可嗎?(學生能意識到這樣做不妥)
[教師活動]
總結說明:因為我們只做了有限的幾組實驗,就得出結論。這當然不可取!科學探究往往要通過不同情況下的對大量實驗數據的分析論證才能得出具有普遍意義的科學規律,有時還需要通過理論證明才能加以推廣。而我們這節課只做了有限的實驗,其實兩分力和合力的關系滿足平行四邊形定則,早就被科學家證實了,大多數同學得到這個結論,而少數同學未能得到,那是因為實驗中出現了問題,可能是實驗誤差(讀數誤差、作圖誤差、系統誤差),甚至是操作上的錯誤。請學生下課后分析造成的原因。事實證明不僅力的合成滿足平行四邊形定則,所有的矢量合成都滿足。讓學生返回到前面學習位移時的幾個問題,用平行四邊形定則重新看待那些問題。
8.5例題分析
教科書中的例題比較簡單,但學生在作圖時常常不規范,教師要強調學生注意
1.合力,分力要共起點,虛線,實線要分清。
2.合力,分力標度要相同,作圖要準確。
3.對角線要找準,不要忘了方向。
8.6共點力
可讓學生自學共點力的概念,強調平行四邊形定則只適用于共點力。
8.7最后可以讓學生思考
(1)思考分力一定時,隨著夾角的增大合力如何變化?
(2)聯系生活體驗,兩個同學提一桶水,兩人手臂間夾角大些省力還是小些省力?
(3)實際生活中物體往往受到多個力,怎樣求多個共點力的合力呢?鼓勵學生課后繼續探究。