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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：高中物理魯科版必修1第5章第1節力的合成-福建
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魯科版必修1第5章第1節力的合成-福建省廈門第一中學
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力的合成
一、教學設計思路 教學的真諦是“溝通”。要使學生真正理解和掌握物理知識，并內化為自身能力，最好的方法是：讓學生主動參與到教學活動中來，通過師生活動、生生活動等方式，讓學生在探究問題中學習，這比教師單純教授知識更有效，思維訓練也更加深刻。通過這些活動，學生不僅得到知識，還能培養解決問題的科學方法、態度，養成獨立思考的良好習慣。
在本節課中，體現“從生活走向物理”、“以學生為中心”的新課程理念。先以學生集體參與的趣味小游戲“挑戰極限”引入課題，再由改進的學生分組實驗探究互成角度二力合成的規則，創設情景激發學習興趣。通過生活用具做小實驗，學生在活動中既“看到”又“感受到”互成角度的二力合成，最后讓學生利用平行四邊形模型尋找二力合成范圍，讓學生加深對平行四邊形定則的理解。
教學重點是讓學生參與教學活動，通過定量實驗，探究二力合成的運算法則。通過任務驅動的形式引導學生觀察、思考、提出問題、解決問題，層層深入，體驗“猜想——設計實驗——進行實驗——數據分析——得出結論”的主要探究過程。其中，圍繞力的平行四邊形定則難以得出的難點，引導學生從代數規律過渡到幾何規律，并適當做輔助線幫助思考猜測，最終得出力的平行四邊形定則。若能有學生得出三角形定則，則收獲更大！
得出結論后，提出問題：如果兩個分力大小不變，夾角變化，那么合力如何變化。教師提供平行四邊形模型，讓學生相互討論，探索二力合成范圍，體驗自己動手進行科學探索的樂趣。最后將探究返回課程開始之時的小游戲——“挑戰極限”，通過兩根橡皮筋模擬該實驗，不斷增大兩根橡皮筋的夾角，發現在合力不變的前提下，橡皮筋不斷伸長，即分力變大，讓學生直觀地看到合力不變的情況下，分力變化的情況。
設計的創新點：
①改良學生分組實驗，讓學生在桌面上完成力的平行四邊形定則探究性實驗； ②讓學生在自主學習、合作交流中，找到最終的實驗方案及二力合成的規律； ③用簡單的橡皮筋尋找分力與合力的關系，提高實驗可見度，使課堂效率最大化； ④讓學生利用實物模型尋找二力合成范圍，體驗自己動手進行科學探索的樂趣。 二、教學目標
1、通過生活實例，知道共點力、合力與分力的概念，培養學生觀察生活中物理現象的意識，并能逐漸由物理現象抽象出物理模型或物理概念，培養學生相互作用觀。
2、通過分組實驗，探究二力合成的平行四邊形定則。通過實驗方案設計、評估；數據的記錄、分析處理過程，讓學生熟悉科學探究中的問題、證據、解釋、交流等環節。
3、讓學生自己動手實驗，體驗做物理實驗、進行科學探索的樂趣，養成實事求是的科學態度，同時體驗實驗探究的樂趣，養成獨立思考習慣與合作意識。
三、教學重點、難點
1.教學重點：通過探究二力合成規律的過程，培養學生科學探究能力，掌握平行四邊形定則。 2.教學難點：兩個量直接加減的記憶深入學生心中，如何扭轉學生該觀點，使學生順利掌握矢量的運算法則。 四、教學資源
帶細繩的小荷包、吸盤、橡皮筋、白紙、彈簧測力計、細線、小刀、透明膠，鉛筆、橡皮、三角板套件、 平行四邊形模型、課件。 五、學情分析
學生為高一年級學生，剛學習了位移、速度、加速度、力等矢量，但是尚未接觸矢量的運算法則——平行四邊形定則，直接相加減的代數運算深入學生內心，因此，如何扭轉學生觀點，讓學生理解矢量運算法則是本節課的重難點。學生已經學習了重力、彈力、摩擦力，會作力的圖示，因此，具備了一定的科學探究基礎，應該讓學生參與到課堂的探究活動中來，讓學生自己動手實驗并發現規律、理解規律。
六、教學策略
1、學生：合作式學習，通過學生之間的合作，完成二力合成規律的實驗探究，并討論交流，得到二力合成的規律及范圍，知道平行四邊形定則是一切矢量的運算法則。
2、教師：任務驅動式教學，以學生活動的形式推進課堂的發展，讓學生參與到課堂活動中來，在進行活動的同時學習知識、培養能力。
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七、教學過程 教學
環節
教師活動
學生活動
教學資源安排 設計意圖
（一）創設 情景 引發 興趣2min 同學們，我們先來做一個小實驗——“挑戰極限”
1．桌面上有個小荷包，裝的
是來自廈門的沙子以及美麗的貝殼，如果同學們能順利
完成挑戰，當禮物送給大家！
2．步驟一:雙手各拿一根細繩，輕輕提起荷包。 3．步驟二：逐漸增大兩根細繩的夾角，使其達到180°。
為何夾角增大到一定程度時繩子就斷了呢？學完“力的合成”我們就知道答案了！ 每位同學均參與活動
1．雙手各拿一根細繩，輕輕提起荷包。 2．逐漸增大兩根細繩的夾角，爭取使夾角達到180°。
資源：帶兩細繩小荷包 預設：中學生普遍具有強烈的好奇心與好勝心，參與度應該很好，結果發現夾角大到一定程度時繩子就斷了。
利用生活中的
物品--細線和荷包，進行趣味實驗，讓學生有“瓶瓶罐罐當儀器，拼拼湊湊
做實驗”的意
識，知道物理來自生活，且能有趣地引入課題，并在學生心中
留下足夠的懸
念。
(二) 認識 共點力 6min 教師展示圖片
1．做引體向上的兩種姿勢； 2．壯觀的斜拉橋； 3．國家體育館鳥巢。
力的合成在生活中有著廣泛的應用。
一、了解共點力
1． 作用于同一點的幾個力； 2． 作用線線相交的共點力 共點力：若幾個力同時作用于一個點，或作用線交于一點，這幾個力叫做共點力 二、體會物理思想
重物可以一個人提，也可以兩個人提，作用效果相同，請問這體現什么物理思想? 教師舉例—曹沖稱象。
三、了解分力與合力
合力：幾個共點力共同作用所產生的效果可以用一個力來代替，則這個力叫做那幾
個力的合力，那幾個力叫做這個力的分力。
力的合成：求幾個力的合力 四、復習同一直線二力合成 研究物理問題經常從最簡單的情況開始，逐漸過渡到較為復雜的情況，請問： 最簡單的共點力是幾個力? 同學們初中就已經學習過同一直線上的二力合成，那么：①兩個力同向，合力如何？ ②兩個力反向，合力如何？ 如果像剛才兩位同學一般，互成兩個角度來拉某一個物體，怎么求互成角度的兩個力的合力呢？得到物理規律最有效的方法是什么？
1．觀察并欣賞圖片，思考教師設問。 2．學生觀察并了解共點力的特征。 3．體會一個人提重物和兩個人提重物中包含的物理思想——等效替代。
4．了解合力、分力以及力的合成等概念。
學生齊答：兩個 學生齊答：
①兩個力同向，直接相加，與二力方向相同 ②兩個力反向，大的減小的，與較大的力方向相同
學生回答：實驗
斜拉橋、鳥巢等圖片
現場資源預設：
這部分知識較為簡單，
學生應該可以輕松地掌
握。 1．通過生活中的例子，讓學生了解到力的合成的實際意義。
2．通過曹沖稱象的故事，讓學生體會“等效替代”的物理思想
3．通過復習初
中知識，喚醒學生對于力的合成的深刻記憶——直接相加減。進而提出問題：如果兩個力
互成角度呢？還是直接相加
減嗎？如何研
究呢？由此引
發學生的好奇
心和求知欲。
4．讓學生養成通過實驗尋找物理規律的科學習慣。
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教學環節
教師活動
學生活動
教學資源安排
設計意圖 （三）
實 驗 探 究 : 互 成 角 度 的 二 力 合 成 規 則
24min
提出任務 ， 討論方案 12 min
動動手：利用桌上器材，得 到兩個分力。
教師觀察并總結學生行為。 教師提出問題：做實驗總要記錄數據，請同學以4人為小組，討論該實驗需記錄哪些數據，如何記錄。
動動腦：以4人為小組，討論實驗所需要記錄的數據以及記錄數據的方式。
活動一：通過實驗，得到兩個分力，并作出圖示； 教師：兩分力有了，如果要找出分力與合力的關系，下一步實驗該做什么呢？請同學們再次探討。 總結：應該根據等效替代的原理，由實驗得到合力。 活動二：由實驗得到合力，并作出合力的圖示。
教師巡查教室并指出學生實驗中的不足與失誤。 1．熟悉器材并得到兩分力； 2．小組討論所需記錄的數據以及記錄數據的方式方法。 3．學生至講臺闡述成果，不完整，則其他同學補充。 通過討論提出：
1．需記錄力的三要素。 2．大小由彈簧測力計讀出，作用點即節點，方向可由兩點確定一條直線。
活動一：通過實驗，得到兩個分力，并作出圖示；
學生再次討論并交流看法，引發沖突，最終達成一致看法——由實驗得到合力。
活動二：根據等效替代的原理，由實驗得到合力，并作出合力的圖示。
器材：帶橡皮筋的木板，兩根彈簧測力計，白紙及透明膠，三角板套裝，學生自備鉛筆。
預設：提出實驗方案對學生有一定的難度，教師應加以引導： 1．帶領學生認識器材 2．熟悉實驗器材 3．根據合力與分力的定義提出實驗方案 總之，在這一環節中，教師要做好領路人的作用，帶領學生進行探索。
學生在做分組實驗過程中，教師進行巡查，并指出學生中操作不當或者實驗錯誤的地方，充分利用課堂時間與學生進行交流。 教師充分發揮領路人的作用，設計逐層深入的問題及活動，引導學生思考，給學生充分的思考及動手時間，讓學生討論之后自行得到實驗方案，在討論以及活動中充分鍛煉學生的思考、交流以及合作的能力，充分鍛煉學生。
尋找二力合成的規律 10 min
1．教師邀請4組同學們通過實物投影儀來展示實驗成果。
2．二力合成到底滿足什么規律呢？同學們，你們能找出合力與分力的規律嗎？合力會不會等于兩個力直接相加減呢？
3．不是直接相加減的代數規律，那會不會是幾何規律呢？尋找幾何規律經常作輔助線，同學們也可以試試下作輔助線。 教師巡視教室，糾正或者提示學生。尋找有找到規律的同學并展示。
4．合力與分力會不會恰好組成平行四邊形的鄰邊和對角線呢？請同學們連上。教師投影同學實驗成果。 5．請以兩個分力為鄰邊，利用三角板，做出真正的平行四邊形，并連接對角線。
6．教師投影其他同學的實驗成果，并做總結：在實驗誤差允許范圍內，互成角度的兩個共點力合成遵循平行四邊形定則。
1．同學展示實驗結果，互相交流不同情況下的實驗結果
2．嘗試尋找二力合成的規律，通過已有數據嘗試尋找代數規律。 3．觀察自己的實驗圖形，嘗試尋找規律
4．觀察其他同學的實驗成果，并尋找規律。 5．學生互相配合，以兩個分力為鄰邊，用紅筆畫出真正的平行四邊形，并與實驗得到的情況進行對比。
6．共享其他同學的實驗成果，并學習平行四邊形定則。
利用實物展臺，展示學生實驗成果，讓不同組別的學生實現實驗結果的信息共享。
預設： 1．二力合成的規律難以尋找，可以提醒學生從簡單的關系入手，如是否等于兩個力直接相加減，學生發現不是直接相加減的代數規律，提示學生是否是幾何規律，可以通過做輔助線來尋找規律。
2．實驗難免會有誤差，教師應該告知學生。 3．處理數據并通過數據發現規律是實驗的重中之重，教師不可喧賓奪主，代替學生總結，而應引領學生，讓學生逐步發現規律。
讓學生完成實驗之后，在教師的引導下，互相交換實驗結果，實現信息共享，懂得如何處理數據，并從紛繁的實驗數據中尋找出規律，體驗探索中的樂趣。
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教學環節
教師活動
學生活動
教學資源安排 設計意圖
（四）
探究合力與分力的大小關系 8min
兩分力的大小不變
改變夾角
4min 應用平行四邊形定則： 兩個共點力，大小分別為 3N、4N，夾角為90°，
求其合力。
問題：如果夾角變了，合力怎么變化呢？
活動三：探索平行四邊形
模型，回答問題 總結：
1、 兩個共點力的合力范
圍； 2、 指出同一直線上的二力合成其實是平行四
邊形定則應用的特例。
預設：學生脫口而出，教師應追問過程，使學生意識到是利用平行四邊形定則得到的。
活動三：學生利用平行四邊形模型，嘗試找出當分力大小不變，夾角變化時，合力的變化。并得到兩個力的合力范圍。
PPT展示例題
學生活動預設：
能夠自己動手研究模型，學生應該很感興趣，讓學生進行探索討論之后，自己得出結論，將給學生留下深刻的印象
讓學生自己動手研究模型，并探索物理規律，體會動手的樂趣，同時加深對平行四邊形定則的理解！
合力不變
改變夾角
兩分力的變化 4min 揭秘：讓我們回到課堂的開始，現在同學們能解釋為什么繩子夾角大到一定程度就斷了嗎？讓我們來模擬一下剛才同學們的實驗。 利用兩根橡皮筋，互成角度拉起荷包，使荷包靜止在空中，并逐漸增加兩根橡皮筋之間的夾角，讓學生觀察兩根橡皮筋長度的變化。
教師PPT上展示原理圖， 同學們，現在你們能解釋剛才同學為什么無法把荷包拉到水平嗎？ 討論并回答該問題
觀察實驗裝置
觀察實驗現象：
1．夾角較小時橡皮筋較短，說明拉力小
2．
夾角增大時橡皮筋較長，說明拉力增大
對所給結論進行判斷 PPT課件、實物展臺、 兩根橡皮筋
預設：橡皮筋的形變非常直觀，學生可以直接看出分力大小的變化，對合力與分力的大小有著直觀的認識。 教師應當配以受力分析圖幫助學生熟悉平行四邊形。
用生活中物品做實驗，讓學生有“瓶瓶罐罐當儀器，拼拼湊湊做實驗”的意識，在以后的物理學習中，也能利用生活中的各種物品來完成物理實驗。
（四） 課堂小結 布置作業 2min 課堂小結：
力是矢量，其運算法則與同學們以往學習的質量、時間等標量的運算法則不同，它遵循的是平行四邊形定則。以兩個分力為鄰邊做出平行四邊形，其對角線即合力，長度代表大小，夾角代表方向。其實，不僅力的運算遵循平行四邊形定則，只要是
矢量，其運算都遵循平行四邊形定則，如我們已經學習過的位移、速度、加速度等矢量，我們以后將學習到的電場強度等，也都遵循該定則。
課后作業： 1、通過網絡，了解平行四邊形定則的發現歷程
2、矢量運算也可以用三角形定則，請同學們課后熟悉三角形定則。
3、思考如何求多個共點力（多于兩個）的合力。 4、三個大小為2N、3N、4N的共點力，夾角可變，其合力范圍為多大?
PPT課件展示小結內容
進行知識的復習與整理
進行作業的布置，讓學生通過網絡了解平行四邊定的發現歷程，讓學生加深對平行四邊形定則的理解
讓知識升華，使學生認識到矢量的運算都遵循平行四邊形定則，為以后學習下伏筆。
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七、教學過程流程圖
§2.5 力的合成
課前準備 準備好課件、實驗器材 設置情景 提出課題 任務驅動教學 分組實驗 尋找合力 討論交流
尋找規律
課堂小結、布置作業
學生：互成角度拉小荷包
提出任務：
能把繩子拉到水平嗎
提出課題
學生嘗試
了解共點力 了解合力與分力 教師帶領學生熟悉實驗器材 設計實驗方案 教師給以適當提示，引導學生思考。 分組討論
尋找規律
學生發言
教師總結規律
復習同一直線上的二力合成 進行分組實驗 提出任務 兩分力大小不變，夾角變化，合力？ 研究模型，
尋找規律
學生展示成果
視頻來源：優質課網 www.jjlqy.cn
