滬科版必修一4.1怎樣求合力03

1、文檔來(lái)源為 :從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word 版本可編輯 .歡迎下載支持.怎樣求合力一、教學(xué)任務(wù)分析力的合成 是在學(xué)習(xí)了生活中常見(jiàn)的力之后，從等效的角度對(duì)兩個(gè)力作用效果所遵循規(guī)律的深入探究。力的合成是解決力學(xué)問(wèn)題的一個(gè)重要方法，是以后學(xué)習(xí)牛頓運(yùn)動(dòng)定律的基礎(chǔ)之一，也是中學(xué)階段其他矢量運(yùn)算的基礎(chǔ)。力的合成是本章教學(xué)的重點(diǎn)。學(xué)習(xí)本節(jié)內(nèi)容需要的知識(shí)有：力的矢量性、力的三要素、力的圖示和等效的思想方法。從教材“泗水拔鼎”故事情景入手，讓學(xué)生通過(guò)模擬“拔鼎”（即提杠鈴片）的游戲提出問(wèn)題，感悟等效思想，建立“共點(diǎn)力”、“合力與分力” 、“合成與分解”等概念。在學(xué)生親身體驗(yàn)的基礎(chǔ)上，教師用DIS 實(shí)驗(yàn)演示，為學(xué)生進(jìn)

2、一步的探究搭建一個(gè)臺(tái)階，再引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究，歸納出平行四邊形定則。通過(guò)學(xué)生制作平行四邊形模型，探究合力與分力的大小關(guān)系，加深對(duì)平行四邊形定則的認(rèn)識(shí)，完成對(duì)“泗水拔鼎”等實(shí)際問(wèn)題的解釋。本設(shè)計(jì)強(qiáng)調(diào)學(xué)生的參與和親身體驗(yàn)，在學(xué)習(xí)過(guò)程中感受等效等思想方法，通過(guò)對(duì)簡(jiǎn)單實(shí)際問(wèn)題的研究， 知道力的合成在實(shí)際中的應(yīng)用，從而自覺(jué)聯(lián)系生活、生產(chǎn)和科技實(shí)際，激發(fā)求知欲望和研究周?chē)挛锏呐d趣。二、教學(xué)目標(biāo)1、知識(shí)和技能（ 1）知道合力與分力。（ 2）知道共點(diǎn)力，理解共點(diǎn)力的合成。（ 3）會(huì)用平行四邊形定則求共點(diǎn)力的合力。（ 4）會(huì)用計(jì)算法求相互垂直二力的合力。2、過(guò)程和方法（ 1）通過(guò)模擬“泗水拔鼎”情景，用一個(gè)

3、力等效地替代兩個(gè)力，在建立合力與分力，力的合成與分解等概念的過(guò)程中，感受等效替代這一物理方法。（ 2）通過(guò) DIS 實(shí)驗(yàn)演示，猜想互成角度二力合成的規(guī)律，再利用學(xué)生實(shí)驗(yàn)探索研究，最終獲得力合成的平行四邊形定則的過(guò)程， 認(rèn)識(shí)探究物理規(guī)律的基本環(huán)節(jié)： 猜想實(shí)驗(yàn)結(jié)論。（ 3）通過(guò)學(xué)生自制平行四邊形模型的過(guò)程，感受物理實(shí)驗(yàn)在解決具體問(wèn)題中的作用。3、情感、態(tài)度和價(jià)值觀1文檔來(lái)源為 :從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word 版本可編輯 .歡迎下載支持.文檔來(lái)源為 :從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word 版本可編輯 .歡迎下載支持.（ 1）通過(guò)參與“泗水拔鼎”活動(dòng)，提高興趣，感悟生活中處處有物理，激發(fā)探究的興趣和學(xué)習(xí)的熱情。（ 2

4、）通過(guò)小組協(xié)作完成實(shí)驗(yàn)探究和實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析與互評(píng)，激發(fā)團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神和實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。三、教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)探究并理解力的平行四邊形定則。四、學(xué)習(xí)資源1、學(xué)生實(shí)驗(yàn)器材( 每?jī)扇艘惶?，?6 套): 。（ 1）畫(huà)圖板、橡皮筋、彈簧秤 (2 個(gè) ) 、三角尺、白紙、繩套、鉛筆。（裝置參考教材例圖）（ 2）拴兩根線的 200g 鉤碼。（ 3）自制平行四邊形模型（如圖 1）。5條塑料片、 4 對(duì)小螺絲、 螺帽。（材料可有學(xué)生自備，參考教材例圖）2、演示實(shí)驗(yàn)器材（ 1） 30kg 的杠鈴片和兩根長(zhǎng)繩。（ 2）DIS 實(shí)驗(yàn)裝置（如圖 2）：數(shù)據(jù)采集器、兩 個(gè)力傳感器固定在力合成演示儀上、鉤碼；3、自制 po

5、werpoint幻燈片五、教學(xué)設(shè)計(jì)思路本設(shè)計(jì)包括共點(diǎn)力和力的合成兩部分內(nèi)容。本設(shè)計(jì)的基本思路是：借境激疑實(shí)驗(yàn)探究實(shí)際運(yùn)用。即借“泗水拔鼎”故事之景，建立共點(diǎn)力的概念，引出等效概念和力的合成問(wèn)題；通過(guò) DIS 實(shí)驗(yàn)演示和學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究，歸納得出平行四邊形定則；通過(guò)學(xué)生制作平行四邊形模型深化對(duì)力的合成的理解。本設(shè)計(jì)要突出的重點(diǎn)和要突破難點(diǎn)是：探究并理解力的平行四邊形定則。方法是：借“泗水拔鼎”故事之景，讓學(xué)生通過(guò)模擬“拔鼎”（即提杠鈴片）的游戲，提出“共點(diǎn)力”、“合力和分力” 、“力的合成與分解”的概念， 感悟等效思想；通過(guò)用 DIS 實(shí)驗(yàn)演示相互垂直的二力合成， 并提供多組數(shù)據(jù)為學(xué)生的猜想提供幫助

6、；進(jìn)而引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究，歸納得出平行四邊形定則，從而突出重點(diǎn)，并突破難點(diǎn)。2文檔來(lái)源為 :從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word 版本可編輯 .歡迎下載支持.文檔來(lái)源為 :從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word 版本可編輯 .歡迎下載支持.本設(shè)計(jì)強(qiáng)調(diào)學(xué)生自主探究和親身感受，重視概念、規(guī)律的形成過(guò)程以及伴隨這一過(guò)程的科學(xué)方法的教育，重視學(xué)生合作意識(shí)、團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神和實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度的培養(yǎng)。完成本設(shè)計(jì)的內(nèi)容約需2 課時(shí)。六、教學(xué)流程1、教學(xué)流程圖共點(diǎn)力合力分力2、教學(xué) 流程說(shuō)明活動(dòng) I模擬“拔鼎”問(wèn)題 I情景 I活動(dòng) II活動(dòng)模擬等效設(shè)問(wèn)DIS 演示學(xué)生替代模擬“泗水拔鼎”的讓多組學(xué)生參與提杠鈴片，引起對(duì)“泗水拔鼎”失敗

7、原因的實(shí)驗(yàn)“拔鼎”實(shí)驗(yàn)思考，不同的人提起杠鈴片的效果是相同的，提出“共點(diǎn)力”、“合力和分力” 、“力的合成分解合成與分解”的概念。問(wèn)題設(shè)問(wèn)合力在肯定提起杠鈴片的效果相同的同時(shí)，觀察不同組別在提杠鈴片時(shí)的差異，設(shè)問(wèn)：合活動(dòng) III活動(dòng)范圍平行四邊分析自制力與互成角度的兩個(gè)分力間有什么關(guān)系？形定則解釋模型求情景 DIS 演示實(shí)驗(yàn)合力在學(xué)生親身體驗(yàn)的基礎(chǔ)上，直接猜想兩共點(diǎn)分力與合力的關(guān)系，對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)難度很大。為此教師用DIS 實(shí)驗(yàn)，演示相互垂直的二力合成，提供多組數(shù)據(jù)為學(xué)生的猜想提供幫助，為進(jìn)一步的探究鋪設(shè)臺(tái)階?；顒?dòng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)在猜想的基礎(chǔ)上，通過(guò)學(xué)生實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步探究，加以驗(yàn)證，最后歸納得出平行四邊形定則

8、?；顒?dòng)分析、解釋完成對(duì)本節(jié)課開(kāi)始的疑問(wèn)“泗水拔鼎”等實(shí)際問(wèn)題的解釋?zhuān)⑼ㄟ^(guò)練習(xí)初步會(huì)用圖示法和計(jì)算法求合力?；顒?dòng)自制模型通過(guò)學(xué)生自制平行四邊形模型，探究合力與分力的大小關(guān)系，加深對(duì)平行四邊形定則的認(rèn)識(shí)，此部分可根據(jù)實(shí)際情況，加以調(diào)控。若時(shí)間緊張可作為作業(yè)，在課后進(jìn)行。3、教學(xué)主要環(huán)節(jié)本設(shè)計(jì)可分為三個(gè)主要的教學(xué)環(huán)節(jié)：第一環(huán)節(jié)， 情景導(dǎo)入，借境激疑。從教材“泗水拔鼎”故事情景入手，讓學(xué)生在模擬3文檔來(lái)源為 :從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word 版本可編輯 .歡迎下載支持.文檔來(lái)源為 :從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word 版本可編輯 .歡迎下載支持.“拔鼎”（即提杠鈴片）的游戲提出問(wèn)題，感悟等效思想，弄清“合力和分力”

9、、“合成與分解”概念。第二環(huán)節(jié)， 實(shí)驗(yàn)探究，尋求規(guī)律。在學(xué)生親身體驗(yàn)的基礎(chǔ)上，用實(shí)驗(yàn)的方法探究?jī)蓚€(gè)共點(diǎn)的分力與合力的關(guān)系。教師通過(guò)DIS 實(shí)驗(yàn)演示， 為學(xué)生進(jìn)一步的探究搭建一個(gè)臺(tái)階，再引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究尋求結(jié)論。第三環(huán)節(jié)， 自主活 動(dòng)，運(yùn)用規(guī)律。 讓學(xué)生制作平行四邊形模型，進(jìn)而探究合力與分力的大小關(guān)系，加深對(duì)平行四邊形定則的認(rèn)識(shí)，完成對(duì)“泗水拔鼎”等實(shí)際問(wèn)題的解釋。七、教案示例（一）情景導(dǎo)入，借境激疑情景 用 powerpoint 幻燈片顯示漢代石刻畫(huà)像“泗水拔鼎”情景，配水經(jīng)注 ?泗水文字記載。疑問(wèn)：拔鼎真的如此困難嗎？耳聽(tīng)為虛，眼見(jiàn)為實(shí)，請(qǐng)同學(xué)們自己來(lái)試一試！模擬“泗水拔鼎”情景：在中間

10、走廊里放一只大水桶，桶中放著一個(gè) 30 千克的杠鈴片，將其系在一根長(zhǎng)長(zhǎng)的繩子中間，地上事先畫(huà)出兩條紅線代表河岸。學(xué)生活動(dòng)(1) 請(qǐng)兩個(gè)子較大的男生自告奮勇，站在紅線外費(fèi)很大勁沒(méi)有拉起杠鈴片( 力圖示見(jiàn)圖一 ) ，成功模擬了“泗水拔鼎”情景， “為什么拔不起來(lái)呢？”的疑問(wèn)會(huì)在同學(xué)們心中產(chǎn)生。真的沒(méi)有辦法提起來(lái)嗎？（ 2）再請(qǐng)兩位女同學(xué)也來(lái)試試。鼓勵(lì)女同學(xué)勇敢上來(lái)接受挑戰(zhàn)，提醒并允許她們站到河中試試，她們縮短繩子提起杠鈴片( 力圖示見(jiàn)圖二 ) ，同學(xué)們都為她倆叫好。（ 3）要想一個(gè)人提起杠鈴片行嗎?再請(qǐng)第一次上來(lái)過(guò)的一個(gè)男同學(xué)將杠鈴片豎直向上提起( 力圖示見(jiàn)圖三) 。（ powerpointF 1

11、F2幻燈片顯示三次“拔鼎”的力的圖示）F 1F 2觀察了三組同學(xué) “拔鼎” 過(guò)程，每位同學(xué)也可模擬上述三圖情景拉桌上鉤碼進(jìn)一步加以圖一圖二圖三體驗(yàn)，每位同學(xué)不斷變換兩拉力的夾角，用手指感覺(jué)力的大小。經(jīng)過(guò)這一系列活動(dòng)后，提示同學(xué)注意：上述“拔鼎”的兩個(gè)力雖然沒(méi)有作用于杠鈴片上的同一點(diǎn)，但它們的作用線卻相交于同一點(diǎn)。物理學(xué)中稱(chēng)板書(shū)作用于物體上的同一點(diǎn)，或者力的作用線可以交于一點(diǎn)的力稱(chēng)為共點(diǎn)力4文檔來(lái)源為 :從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word 版本可編輯 .歡迎下載支持.文檔來(lái)源為 :從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word 版本可編輯 .歡迎下載支持.教師接著問(wèn)同學(xué)還有什么想法和問(wèn)題？同學(xué)們相互交流感受與想法：一個(gè)力可以產(chǎn)

12、生與兩個(gè)力共同作用時(shí)一樣的效果。引入課題： 其實(shí)很多情況下， 存在幾個(gè)力同時(shí)作用在一個(gè)物體上的情況，我們很想了解怎樣用一個(gè)力等效地替代這些力共同作用的效果，物理上稱(chēng)這一過(guò)程為“力的合成”。板書(shū) 力的合成F2F1兩個(gè)力拉杠鈴片可用一個(gè)力拉來(lái)等效替代替代，因?yàn)樗鼈冏饔眯Ч嗤?。powerpoint 幻燈片顯示（如圖四所示） 。圖四板書(shū) 1合力與分力powerpoint 幻燈片顯示小結(jié)：幾個(gè)力的作用效果與一個(gè)力的作用效果相同，這一個(gè)力就等效為那幾個(gè)力的合力，那幾個(gè)力就可看作這一個(gè)力的分力。提問(wèn)：若用兩個(gè)彈簧秤拉畫(huà)圖板上橡皮筋，如何用一個(gè)彈簧秤完成等效替代?請(qǐng)同學(xué)們邊做邊尋找答案。學(xué)生活動(dòng)： 兩個(gè)學(xué)生

13、做一套實(shí)驗(yàn)，有許多組配合好，一同學(xué)拉兩彈簧秤，另一同學(xué)就記下橡皮筋結(jié)點(diǎn)所到位置，而后用一彈簧秤將橡皮筋拉到該位置來(lái)等效替代。也有許多組不知如何等效替代，在教師輔導(dǎo)下完成。強(qiáng)調(diào)合力與分力作用的等效性，若作用效果不一樣不能盲目替代。板書(shū)2力的合成與分解powerpoint幻燈片我們把求幾個(gè)力的合力的方法叫做力的合成，而把一個(gè)力分解成幾個(gè)分力的方法叫做力的分解。（二 ）實(shí)驗(yàn)探究，尋求規(guī)律兩個(gè)共點(diǎn)的分力與合力之間有什么樣的關(guān)系呢 ?（可結(jié)合“泗水拔鼎”的模擬過(guò)程和前面學(xué)生的提出的問(wèn)題，提出此問(wèn)題）板書(shū)3 研究共點(diǎn)的兩力與合力的關(guān)系請(qǐng)同學(xué)們?cè)诋?huà)圖板上用彈簧秤拉橡皮筋， 觀察合力與分力的關(guān)系， 提出你們的

14、猜想和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的方法。 兩人一組， 相互配合用彈簧秤拉橡皮筋， 大多學(xué)生都記下合力大小及不同組分力的大小在比較研究， 大多猜想集中在分力之和大于合力等力的數(shù)值關(guān)系； 也有提出分力夾角越大，合力越小的定性結(jié)論。請(qǐng)大家看 DIS 實(shí)驗(yàn)演示，從數(shù)據(jù)中是否有所啟發(fā)?5文檔來(lái)源為 :從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word 版本可編輯 .歡迎下載支持.文檔來(lái)源為 :從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word 版本可編輯 .歡迎下載支持.DIS 實(shí)驗(yàn)演示：掛同一重物，改變兩個(gè)分力的方向，但保持兩分力夾角為90 度，記錄幾組兩分力大小的數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)兩分力的平方和不變，引導(dǎo)學(xué)生猜想分力與合力的關(guān)系。學(xué)生猜想：從數(shù)據(jù)看好像滿足勾股定理。教師提示：

15、 請(qǐng)大家注意力是矢量，不僅有大小還有方向性，我們可以用力的圖示來(lái)表示力的大小和方向，下面畫(huà)出合力與分力的圖圖示，感覺(jué)一下看看有沒(méi)有新的發(fā)現(xiàn)。教師板書(shū)演作圖過(guò)程，學(xué)生一起動(dòng)手作力的圖示，尋找力的合成的規(guī)律。部分學(xué)生提出：合力好像是以兩個(gè)分力作平行四邊形后的對(duì)角線。（有此猜想的學(xué)生只是一部分。）下面我們就用桌上器材再做實(shí)驗(yàn)，畫(huà)出兩個(gè)分力與合力的圖示，找找看是否真有這樣的關(guān)系。學(xué)生實(shí)驗(yàn)：學(xué)生利用實(shí)驗(yàn)桌上的器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(約 10分鐘)。powerpoint幻燈片顯示實(shí)驗(yàn)步驟，并強(qiáng)調(diào)分力與合力間的等效性。在班中巡視，進(jìn)行個(gè)別輔導(dǎo)和答疑，選擇具有代表性的投影出來(lái)全班交流評(píng)價(jià)：(1) 對(duì)角線與合力相差不大的

16、，受到大家認(rèn)同。(2) 對(duì)角線與合力偏離較大，大家一起找原因。(3) 對(duì)角線與合力完全重合的，大家提出質(zhì)疑，當(dāng)場(chǎng)發(fā)現(xiàn)有問(wèn)題，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度受到認(rèn)同；學(xué)生找到規(guī)律，總結(jié)出力的平行四邊形定則板書(shū) 4. 平行四邊形定則powerpoint幻燈片平行四邊形定則：如果用表示兩個(gè)共點(diǎn)力F1 和 F2 的線段為鄰邊作平行四邊形，那么合力F 的大小和方 向就可以用F1， F2 所夾的對(duì)角線來(lái)表示。（三）自主活動(dòng)，運(yùn)用規(guī)律（ 1）對(duì)“泗水拔鼎”問(wèn)題進(jìn)行解釋。(2) 共同完成 P52 訓(xùn)練與應(yīng)用中的第（ 2）、（ 4），初步會(huì)用圖示法和計(jì)算法求合力。自主活動(dòng)：兩人一組合作，用桌上的膠木片、螺絲、螺帽制作一個(gè)平行四邊形模型，并運(yùn)用平行四邊形模型感悟：分力間夾角從0 度 180 度變化時(shí)， 合力的方向