視頻標簽：力的合成和分解

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視頻課題：高中物理部編版新教材課堂教學優質課比賽必修一第三章《3.4 力的合成和分解》馮（阜陽）

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高中物理部編版新教材課堂教學優質課比賽必修一第三章《3.4 力的合成和分解》馮（阜陽）

人教版必修1第三章第四節

4. 力的合成和分解

1、教材分析：
（一）、教材內容分析
本節是新版人教版高一物理第三章第四節內容，相對于老版教材本章有很大改動，課程的設置更能體現物理核心素養。學生學習了重力、彈力、摩擦力及牛頓第三定律，已初步掌握對簡單受力物體的受力分析，要確定物體受共點力作用下的運動狀態就需要學習本節知識《力的合成和分解》。學生在初中只學習了簡單的共線二力合成，忽然接觸到本節的不共線二力合成時要由平行四邊形定則進行合成，合成方式比較抽象，給學生的學習造成一定的困難為了鍛煉學生的協作能力、動手能力和思考問題能力，本節課要求學生共同參與實驗。
（二）、教學對象分析：
學生剛進入高中，其學習方法還停留在主要靠記憶的學習方式，所以在這一時期我們的教學不僅僅是知識的傳授，還要注意教會學生學習物理的學習方法和培養學生學習物理的興趣。
（三）、教學環境分析：
本節即進行了探究性實驗也進行了驗證性實驗，實驗要求學生參與還要讓每一個學生看清實驗的每一個細節。運用教學平板實時傳送課件，把合成時的規律及合力與分力間關系非常直觀的展現出來，利用手機授課助手把學生的實驗過程投放到教學平板上供學生相互參考。學生認為難以理解比較抽象的地方理解起來就變得很簡單了。在驗證平行四邊形定則階段用手機投屏技術把學生畫出的力的圖示顯現在屏幕上對比講解，這樣操作可以達到面批面改和讓學生共同參與糾錯的雙重作用。最后用力傳感器再次驗證平行四邊形定則，使學生堅信定則的正確性。

1. 教學目標：

（1）、理解力的合成、合力和分力的概念
（2）、掌握力的平行四邊形定則，會用作圖法求共點力的合力
（3）、通過實驗、自主探究平行四邊形法則，了解物理規律的形成過程和等效思想的運用
（4）、理解力的分解的概念，理解力的分解是力的合成的逆運算，會用平行四邊形定則和三角形定則解決矢量的運算問題。
3、教學重點：
（1）理解分力、合力、力的合成和分解的概念。（2）實驗探尋平行四邊形法則
4、教學難點：

1. 引導學生實驗探尋平行四邊形法則，用作圖法求合力；
2. 合力與分力的關系。

5、教學方法：教授法、實驗法、演示法
6、教學用具：多媒體器材、智慧課堂套件（C30智能教學軟件，學生教學平板）、力的合成和分解演示套件（力傳感器，電腦主機，圓盤，鉤碼等）、橡皮筋、輕質小圓環、圓筒測力計、細線、學生直尺、量角器、鉛筆等
7、課時安排：2課時
8、教學流程：
 
 
 
 

9、教學過程：

	教師活動預設	學生活動預設	設計目的
	一、導入新課     如圖，兩位學生分別用F1、F2兩個力把重物慢慢提起。然后緩慢向兩側移動，讓學生感受力的變化。一位學生用力F提起重物，感受重物的重量。那么力F的作用效果與F1、F2的共同作用的效果相同，他們之間有什么關系呢？ 二、新課教學 師：剛才僅時兩位學生的親身體驗，下面老師想讓每一位學生都等體驗到，請同學們利用桌面的實驗器材模擬剛才的場景做實驗。 學生實驗一： 1、驗證F1、F2與豎直方向的夾角越大，力越大； 2、任意選擇某一靜態記錄F1、F2的大小，定性判斷F1、F2和F之間的大小關系。   小組反饋實驗結果 分析：力F1和F2共同產生的效果與力F產生的效果相同，在等效思想的指引下解決問題：有一物體原來靜止，某時刻受到五個力的作用，大家知道它向哪個方向運動嗎？如果我們能夠找到一個力F在作用效果相同的前提下來去代替那五個力問題就迎刃而解了。 引入合力和分力的概念。 等效替代 合力                   分力 課件演示：生活中的現象體現等效的思想。引入共點力的概念，幾個力如果都作用在物體的同一點，或者它們的作用線相交于同一點，這幾個力叫做共點力。   強調：已知分力求合力的過程是力的合成 已知合力求分力的過程是力的分解 現階段我們只研究幾個共點力的合成。 復習提問：同一直線的兩個力的合成 F1、F2在同一直線上的情況： 同向：F=F1+F2 反向：F=F1—F2（F1>F）   互成角度的的兩個力如何合成呢？ 合力的大小方向與兩個互成角度的分力大小方向有什么關系呢？請同學設計實驗來研究這個問題。 為學生提供實驗器材：共點力的合成與分解實驗儀，帶有細繩套的橡皮筋，圓筒測力計（兩個），學生直尺，白紙，磁鐵，鉛筆等 教師指導：設計實驗要解決的問題： 1．如何實現合力與分力作用效果相同 2．力的大小和方向如何得到？ 3.  怎樣描述力的大小和方向？ 利用教學平板推送任務： 結合課文內容以及實驗原理補充實驗步驟， 在任務單上作答并通過教學平板上傳作答結果。 手機投屏對兩份照片對比講解 學生匯報設計方案： 學生分組實驗： 手機同屏學生的實驗過程 兩組學生做F1、F2夾角為銳角的情況，四組學生做F1、F2夾角為鈍角的情況。完成實驗步驟1-4. 請兩位學生上臺同步做實驗。   教師分析實驗數據，提出猜想：F1、F2為鄰邊的平行四邊形的對角線為合力F。 提出問題：如何驗證你的猜想？ 以F1、F2為鄰邊畫出平行四邊形 ，并畫出對角線F比較F與F′的  大小和方向 ，看它們在實驗誤差允許范圍內是否相同，從而驗證平行四邊形定則． 師：經過前人很多次的、精細的實驗，最后確認，對角線的長度、方向、跟合力的大小、方向一致，即對角線與合力重合，也就是說，對角線就表示F1、F2的合力。 結論：在實驗誤差允許的范圍內，力的合成遵循平行四邊形定則 平行四邊形定則： 用表示兩個力的有向線段為鄰邊作平行四邊形，這兩鄰邊之間的對角線就表示合力的大小和方向。這就叫平行四邊形定則。   運用平行四邊形定則解決新課導入時的問題：兩力的夾角越大，力越大。 引導學生畫出平行四邊形直觀得到結論。 手機同屏拍照上傳對比講解。   利用力傳感器再次驗證平行四邊形定則的正確性。   師：如果先一個測力計拉后兩個測力計拉，就是什么過程？ 小結： 這節課主要學習了力的平行四邊形定則，要求會用作圖法求兩共點力的合力。 學生游戲：四位男生對拉繩，一位女生從中間拉動細繩，結果四位男生都移動了位置。	兩位學生感受力的變化，其他學生觀察                 通過動手實驗體會到F1、F2與豎直方向的夾角越大，力越大，F1和F2的和大于F。       不知道                           學生思考并回答     學生小組討論并回答： 使兩次橡皮筋的結點處于同一位置。 用測力計得到力的大小，用細繩得到力的方向。沿著細線點兩個點，兩點確定直線。 畫力的圖示描述力的大小和方向   學生分組討論設計實驗方案 （1）把放木板固定在黑板上，用磁鐵把白紙固定在塑料板上。 （2）用圖釘把帶有細繩套的橡皮條一端固定在A點，結點處于自然狀態 （3）用兩彈簧秤分別勾住繩索，互成角度地拉橡皮條，使結點到達O點。讓學生記下O的位置，記下F1、F2的力的大小。  （4）再用一只彈簧秤，通過細繩把橡皮條的結點拉到O，讀出彈簧秤的示數F，記下細繩的方向，按同一標度作出F1、F2和F的力的圖示。 （5）用三角板以F1、F2為鄰邊作平行四邊形，比較對角線和力F。       學生分組討論并反饋結果。     展示學生實驗數據                       學生畫平行四邊形解決問題     學生觀察教學屏幕     力的分解	初步了解等效的思想                       以真實的實驗數據激發學生探究合力與分力關系的欲望             學生對作圖法和公式法有感性認識                   讓學生體驗物理探究問題的設計實驗的環節，培養學生主動探究的意識。           以學生實驗代替演示實驗，讓學生親自參與進來，可以有效地調動學生學習的積極性，同時對于合力和分力的“等效性”也理解更為深刻，提高了學生的動手能力                   分析實驗數據培養學生處理數據的能力                                     激發興趣，引入下節課內容力的分解

板書設計：       1.一個物理思想      2.一個定則    3.兩種方法
10、作業：課本后的2，3，5題
11、教學札記：
從上課結果來看，用教學平板讓每一個學生都能看清課件的流程和內容，能用一節課的時間很好的掌握作圖法求解合力。在我看來，多媒體輔助教學的重點不在于我們用的設備有多先進，做的課件有多復雜，重點應該在于我們應該考慮怎樣利用已有的多媒體設備，充分發揮這些設備的功效，把常規課不好表達或者不能表達的知識用學生容易理解容易掌握的形式表達出來。
由于本節知識容量很大，一節課讓學生掌握全部知識比較困難，所以有必要第二節課再補充“幾何法求合力”、“標量和矢量”、“合力隨分力及分力夾角變化情況”等知識。在第二節課教學重點設為幾何法求解合力及力的分解方法。
 
 
 
 
 
任務單
實驗二：探究兩個互成角度的力的合成規律
一、實驗儀器
方木板、白紙、彈簧測力計(兩個)、橡皮條、細繩、輕質小圓環、三角板、刻度尺、夾子(若干)、鉛筆．  
二、實驗原理
1．合力F′的確定：一個力F′的作用效果與兩個共點力F₁與F₂共同作用的效果都是把橡皮條拉伸到某點，則F′為F₁和F₂的合力．
2．作出F₁和F₂以及合力F的圖示，猜想求合力的方法。
 
3.                                                           
4.                                                          
三、實驗方法：等效替代法 
四、實驗步驟
1．在方木板上用圖釘固定一張白紙，如圖甲所示，用圖釘把橡皮條的一端固定在木板上A點，在橡皮條的另一端掛上輕質小圓環．

2．用兩個彈簧測力計分別鉤住小圓環，互成角度地拉橡皮條，將結點拉到某位置O，用鉛筆描下結點O的位置和拉線的          ，并記錄兩彈簧測力計的讀數．
3．用一個彈簧測力計拉橡皮條，將結點拉到            ，記下彈簧測力計的讀數和拉線的              ．
4．如圖乙所示，利用刻度尺和三角板，按適當的比例作出用兩個彈簧測力計拉時的拉力F₁和F₂的圖示以及用一個彈簧測力計拉時的拉力F′的圖示.
 
 
 
5．以F₁、F₂為鄰邊畫出           ，并畫出對角線F如圖丙所示，比較F與F′的                ，看它們在實驗誤差允許范圍內是否相同，從而驗證平行四邊形

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