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在線播放:高中物理人教版必修1第三章4力的合成-南京師范大學附中

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高中物理人教版必修1第三章4力的合成-南京師范大學附中

視頻標簽:力的合成

所屬欄目:高中物理優質課視頻

視頻課題:高中物理人教版必修1第三章4力的合成-南京師范大學附中

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高中物理人教版必修1第三章4力的合成-南京師范大學附屬中學

《力的合成》教學設計 
一、教材分析 
本教學設計使用的教材是人教版普通高中課程標準實驗教科書《物理》(必修1)第3章第4節。本節內容是在學生學習重力、彈力、摩擦力等相關力學知識的基礎上,進一步探究力的運算法則。首先教材從生活出發,比較兩個小孩與大人分別提一桶水的異同,運用等效替代的觀點定性分析了合力與分力的關系,然后啟發學生利用實驗來進一步探究合力與分力的矢量運算法則。“力的合成”這一節,前接三種常見的力,后續力的分解和力學一些重要定律的應用,具有承上啟下的作用。 
本節課運用等效替代的思想來進行平行四邊形定則的教學,因而培養學生建立等效替代的概念是很重要的。 【教學目標】  (一)知識目標 
1、知道什么是分力、合力、力的合成、共點力。  2、能通過實驗探究求合力的方法—--的平行四邊形定則。  3、初步體會等效替代的物理思想。  4、會用力的圖示法求合力。 (二)過程與方法 
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,讓學生體驗科學探究的過程。 (三)情感態度與價值觀 
1.體會邏輯思維和實驗相結合研究問題的方法,由此體驗到科學研究的樂趣。 2.體會科學研究中合作、交流的重要性和必要性。 【教學重點】 
讓學生通過對實驗探究的參與,認識互成角度的兩個力合成的情況,從而培養學生對物理現象的觀察、歸納、總結能力。 【教學難點】 
1.讓學生了解等效替代法,認識等效替代的重要作用; 
2.要求學生能在觀察自然、生活現象中發現問題,勇于探究自然現象和日常生活中蘊含的物理知識。 【實驗器材】 
多媒體教學設備、實物投影儀、木板一塊、彈簧秤2個、橡皮筋1條(帶兩個細線套)、白紙1張、圖釘幾個、三角板一對 【教學方法】 
 
                           
                  
                           
                                     交流與合作、分組實驗、 二、學情分析 
高一學生已經學習了力的三要素、力的圖示等物理知識和有關平行四邊形和三角形的幾何知識,但是他們剛剛接觸矢量,對矢量的運算沒有任何感性認識,沒有任何生活經驗可供借鑒,他們習慣于標量的代數運算,即使學習了位移、速度、加速度等矢量,也不涉及到矢量運算,而是通過規定正方向將矢量運算變成了簡單的加減問題,沒有觸及矢量運算。同時有些學生幾何知識遷移能力較差,對力的平行四邊形定則的應用往往不習慣。意識到學生在這個問題上的困難,通過小組探究方式教學,讓學生在探究活動過程中獲得切身體驗,加深對平行四邊形定則的理解。一則,能提高學生科學素養,力的合成對學生來說全新的知識,學生在探究活動過程中的體驗真實而深刻,其效果遠非那種目標和路線都明擺著的形式化的探究活動可比。二則,學生對矢量運算是完全陌生的,放慢教學過程,讓學生在探究過程中感受規律的形成過程,有利于學生更深刻的理解矢量的合成法則。 
三、教學設計 【教學流程】 
 
 
【新課引入】 
任務大挑戰:兩人能提起一個小盒子嗎? 
        
兩位同學各拉一段繩子的一端,發現怎么也提不起重物?是重物很重嗎?結果發現其中一個學生一只手就很輕松地將重物提起來!這是什么原因呢? 
教師:今天我們一起探究這其中的奧秘!帶著這樣的問題,我們學習新的一節內容《力的合成》。   

境與思考 

務大挑戰 
實驗 與探究 
規律應用 
回歸大挑戰 
小   結 
 
                           
                  
                           
                                      
【新課教學】 1.情境與思考 
  
情境1:小時候,我們聽過曹沖稱象的故事,他是怎樣稱出大象的重量的呢? 
情境2:同一桶水,可以由兩位同學一起提起,也可以由一位同學一個人提起。兩位同學的兩個拉力和一位同學的拉力什么關系呢? 
情境3:相同的彈簧, “5個鉤碼”拉伸一定的長度,也可以由“7個鉤碼”實現。“5個鉤碼”重力與“7個鉤碼”的重力又是什么關系呢? 設計意圖: 
通過三個問題情境的討論引導,為學生提供了學習合力與分力提供感性認識,幫助學生順利建立合力與分力的概念;情境2余情境3中兩個分力的關系也為共點力的學習埋下伏筆;最后情境3的創設為學生猜想合力與分力的關系降低了難度,突破這一教學難點。 2.實驗與探究 
探究1:一條直線上的兩個力的合成 
 
學生結合初中知識很容易得出一條直線上的兩個力的合成規律。 探究2:互成角度的兩個力的合成  
 
猜想:在情境3的啟發下,學生和容易猜想出合力與分力之間幾何關系:四邊形。 驗證:學生借助手邊的實驗儀器驗證自己的猜想。教師指出實驗過程中的注意事項。交流:學生兩兩一組合作繪制出合力與分力的幾何關系,得出合力與分力所構成的平行四邊形。得出實驗結論之后,小組間相互交流實驗結果。 
結論:不在一條直線的兩個力的合成時,以表示這兩個力的線段為鄰邊做平行四邊形,這兩個鄰邊之間的對角線就代表合力的大小和方向。 設計意圖: 
教師的教學要基于學生的已有認知。初中學生們已經對一條直線上的力的合成有一定的了解,教師在教學過程中可以引導學生回憶相應的處理方法,啟發學生得出結論。教師接著拋出不在一條直線上的情況,激發學生的認知沖突,調動學生學習的積極性。借助情境3的啟示,引導學生設計實驗方案,探究合成規律。 3.問題與思考 
問題1:若兩個分力一定,這兩個力的合力隨夾角如何變化? 
結論1:兩個分力一定時,合力隨分力夾角θ( 0o
<θ <180o
)增加而減小。 問題2:若合力一定,兩個分力的夾角變大時,分力的大小如何變化? 結論2:合力一定時,兩個分力隨分力夾角θ( 0o
<θ <180o
)增加而增大。 
設計意圖:得出平行四邊形法則之后,引導學生思考一下兩個問題,得出相應結論。一方面為學生處理類似問題提供必要的抓手,另一方面幫助學生熟練應用平行四邊形法則。 4.挑戰任務失敗大揭秘 
課堂教學的最后,回歸本節課開始的挑戰任務,請學生分析失敗原因。 設計意圖: 
這個環節的設計進步加深學生對平行四邊形定則的認識;揭示其中原因,釋疑學生的困惑;同時還引發讓學生體會物理在生活中的應用。  
板書設計:    
分力 
合力 
效果相同 
等效替代 
平行四邊形法則 

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