《力的合成》說(shuō)課稿

各位評(píng)委、各位老師：

  大家好！

我是來(lái)自銅陵市第三中學(xué)的參賽選手查旸，今天，我說(shuō)課的內(nèi)容是《力的合成》�！读Φ暮铣伞肥歉咧形锢�人教版必修一第三章《相互作用》第4節(jié)的內(nèi)容。下面我將從教材分析、教學(xué)對(duì)象分析、教學(xué)方法分析、教學(xué)手段分析、教學(xué)過(guò)程簡(jiǎn)述以及教學(xué)反思這六個(gè)方面闡述我的教學(xué)設(shè)計(jì)。

教材分析： 

（1）  課程標(biāo)準(zhǔn)分析：

本節(jié)課的內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)是通過(guò)實(shí)驗(yàn)理解力的合成，是探究矢量運(yùn)算的普遍法則──平行四邊形定則。這個(gè)定則是矢量運(yùn)算的工具，掌握好這個(gè)定則是學(xué)好高中物理的基礎(chǔ)．本章是高中力學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)，如何從代數(shù)運(yùn)算過(guò)渡到矢量運(yùn)算是本節(jié)的難點(diǎn)。同時(shí)，平行四邊形定則的探究過(guò)程，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的探究精神也有很重要的作用。

（2）教材的體系與結(jié)構(gòu)分析：

教科書(shū)用簡(jiǎn)單的語(yǔ)言和一幅卡通圖引入了合力和分力的概念及等效替代的物

理思想。通過(guò)生活中的實(shí)例“提水”說(shuō)明合力與分力是等效替代的關(guān)系。比較直觀(guān)，

學(xué)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(yàn)證實(shí)驗(yàn)改成

新教材的探究實(shí)驗(yàn)，說(shuō)明新教材更注重知識(shí)的形成過(guò)程。

（3）教材的地位與作用分析：

教材中對(duì)于“平行四邊形定則”的得出是希望學(xué)生自己動(dòng)手設(shè)計(jì)出實(shí)驗(yàn)方案，以探究的方式去尋找分力與其合力的關(guān)系，最終發(fā)現(xiàn)結(jié)論。讓學(xué)生在探究過(guò)程中掌握知識(shí)，培養(yǎng)能力，領(lǐng)悟科學(xué)研究的魅力，并學(xué)會(huì)互相交流合作。

（4）教學(xué)目標(biāo)分析：

通過(guò)本節(jié)課的教學(xué)使學(xué)生能從力作用的等效性來(lái)理解合力和分力的概念，初步體會(huì)等效替代的物理思想。能通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究求合力的方法——力的平行四邊形定則，并指導(dǎo)它是矢量運(yùn)算的普遍規(guī)則。會(huì)用作圖法和直角三角形的知識(shí)求共點(diǎn)力的合力。知道合力的大小和分力夾角的關(guān)系。能應(yīng)用力的合成知識(shí)分析日常生活中的有關(guān)問(wèn)題，有將物理知識(shí)應(yīng)用于生活和生產(chǎn)實(shí)踐的意識(shí)。

（5）教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)分析：

本節(jié)課教學(xué)過(guò)程中要滲透“等效替代”的物理思想，促使學(xué)生對(duì)力的平行四邊形定則的發(fā)現(xiàn)與深刻的理解這是本節(jié)教學(xué)的重點(diǎn)。在完成教學(xué)重點(diǎn)的過(guò)程中如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，如何引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)平行四邊形關(guān)系，如何使他們從“代數(shù)和”思維到“矢量和”思維的跨越是本節(jié)內(nèi)容的難點(diǎn)。

（6）對(duì)教材的處理：

知識(shí)呈現(xiàn)順序：合力和分力的概念→力的合成→共點(diǎn)力

二、教學(xué)對(duì)象分析：

思維特征：本節(jié)課的教學(xué)對(duì)象是高一年級(jí)的學(xué)生，這一時(shí)期的學(xué)生處于形象思維向

抽象思維過(guò)度、轉(zhuǎn)化的階段，因此在教學(xué)當(dāng)中要由形象思維開(kāi)始，在具

體材料的支持下體現(xiàn)合力和分力的等效替代關(guān)系，同時(shí)又要不失時(shí)機(jī)的

適時(shí)的向抽象思維過(guò)度。

認(rèn)知基礎(chǔ)：學(xué)生在初中只接受過(guò)求同一直線(xiàn)上二力的合力問(wèn)題，升入高中后，開(kāi)始

接觸矢量的概念，對(duì)位移，速度，加速度，力這些矢量有一點(diǎn)感性的概

念認(rèn)識(shí)，但對(duì)矢量運(yùn)算的理性認(rèn)識(shí)幾乎沒(méi)有，只有位移那兒好像有點(diǎn)兒

模糊的印象。他們更習(xí)慣于沒(méi)有方向的物理量之間的代數(shù)運(yùn)算。

三、教學(xué)方法：

創(chuàng)設(shè)情景，引導(dǎo)啟發(fā)，實(shí)驗(yàn)探索，歸納總結(jié)，動(dòng)手驗(yàn)證。

四、教學(xué)手段：

播放錄像、電腦輔助、實(shí)驗(yàn)演示、模型建構(gòu)、學(xué)生探究、歸納總結(jié)

五、教學(xué)過(guò)程：

新課引入：

科學(xué)源于生活、發(fā)展源于需要，為了引入合力和分力的等效替代關(guān)系，我設(shè)計(jì)

了這樣的導(dǎo)入：著名笑星趙本山、范偉、高秀敏三人在春晚的舞臺(tái)上表演的小品《賣(mài)車(chē)》成為當(dāng)年春晚最大的一個(gè)亮點(diǎn)，小品中的“一加一算對(duì)等于二算錯(cuò)等于三”這句臺(tái)詞更是成為當(dāng)年春晚之后的流行語(yǔ)，可是，通過(guò)本節(jié)課的學(xué)習(xí)我們將得到：1“+”1即使在算正確的情況下也可能不等于2！那又是為什么呢？

（設(shè)計(jì)意圖：激發(fā)學(xué)生進(jìn)一步探究的興趣）

情景導(dǎo)入：

v    先讓兩個(gè)女生把一桶水提到空中靜止，然后再讓一個(gè)男生把同一桶水也提到空中靜止.

 教師引導(dǎo)性敘述：兩個(gè)女生對(duì)水桶的作用力和一個(gè)男生對(duì)水桶的作用力是等效替代的關(guān)系；

v    動(dòng)畫(huà)演示牛勻速拉車(chē)和人勻速拉車(chē)。

教師引導(dǎo)學(xué)生敘述：一頭牛拉車(chē)的力和一個(gè)大人加兩個(gè)小孩拉車(chē)的力也是等效替

代的關(guān)系。

其實(shí)前面學(xué)習(xí)重心的時(shí)候我們就學(xué)習(xí)過(guò)作用在物體上的力可以進(jìn)行等效替換。教師適時(shí)引入合力和分力的概念。

教學(xué)內(nèi)容：

一、合力和分力：

當(dāng)一個(gè)物體受到幾個(gè)力共同作用時(shí)，我們常�？梢郧蟪鲞@樣一個(gè)力，這個(gè)力產(chǎn)生的效果跟原來(lái)幾個(gè)力的共同效果相同，這個(gè)力就叫做那幾個(gè)力的合力，原來(lái)的幾個(gè)力叫做分力。

（引導(dǎo)學(xué)生以情景導(dǎo)入中所舉事例分清哪些力是分力，哪些力是合力）

二、力的合成：

求幾個(gè)力的合力的過(guò)程叫做力的合成。

（引導(dǎo)學(xué)生閱讀課本上思考與討論）

圖中假如這桶水的重量是200N，兩個(gè)小孩合力的大小一定也是200N。那么，如果兩個(gè)孩子用力的大小分別是F₁和F₂，F₁和F₂兩個(gè)數(shù)值相加正好等于200N嗎？

演示1：兩個(gè)彈簧秤互成角度地懸掛一個(gè)鉤碼，拉力分別為F₁和F₂；再用一個(gè)彈簧秤

懸掛同一個(gè)鉤碼，拉力為F。（分別請(qǐng)兩位同學(xué)上臺(tái)讀數(shù)）

分析：我們發(fā)現(xiàn)F₁和F₂的數(shù)值相加大于F。

教師設(shè)問(wèn)：那么互成角度的兩個(gè)力的合力與分力的大小、方向是否有關(guān)？如果有關(guān)，

又有什么樣的關(guān)系？我們通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)探究這個(gè)問(wèn)題。

 演示2：

實(shí)驗(yàn)猜想：一根橡皮條，要使其伸長(zhǎng)一定的長(zhǎng)度，可以用一個(gè)力F拉它，也可以

用兩個(gè)力F₁和F₂同時(shí)作用.如能想辦法確定F₁和F₂以及F的大小和方向，

就可以發(fā)現(xiàn)合力F與兩分力F₁和F₂間的關(guān)系。

步驟一：一個(gè)同學(xué)用兩個(gè)彈簧秤用力拉畫(huà)圖板上橡皮筋到O點(diǎn)，另一名同學(xué)記錄下

彈簧秤的示數(shù)和繩的方向，并用圖示法將兩個(gè)力表示出來(lái)，分別用線(xiàn)段OA、

OB表示。

動(dòng)腦想一想，請(qǐng)同學(xué)們想一想用什么辦法可以達(dá)到同樣的效果并代替這兩個(gè)力？

（引導(dǎo)學(xué)生用一個(gè)彈簧秤將橡皮筋同樣拉到O點(diǎn)，可以代替這兩個(gè)力。）

步驟二：用一個(gè)彈簧秤將橡皮筋拉到O點(diǎn)，記錄下彈簧秤的示數(shù)和繩的方向，并用

圖示法將這個(gè)力表示出來(lái)，用線(xiàn)段OC表示。

進(jìn)行猜想：同學(xué)們仔細(xì)看看，O、A、C、B的位置關(guān)系有什么特點(diǎn)？告訴大家一個(gè)小

“秘密”：在研究物理規(guī)律時(shí)，往往借助于數(shù)學(xué)中一些簡(jiǎn)單圖形進(jìn)行研究。

引導(dǎo)同學(xué)猜出（O、A、C、B好像是一個(gè)平行四邊形的四個(gè)頂點(diǎn)，OC好像

是這個(gè)平行四邊形的對(duì)角線(xiàn)。）

教師解說(shuō)：OC好像是這個(gè)平行四邊形的對(duì)角錢(qián)，這畢竟是一種猜測(cè)，究竟OC是不是

這個(gè)平行四邊形的對(duì)角線(xiàn)呢？我們可以以OA、OB為鄰邊作平行四邊形

OAC^/B，看平行四邊形的對(duì)角線(xiàn)OC^/與OC是否重合。

得出規(guī)律：用兩個(gè)三角板，以表示兩個(gè)分力的有向線(xiàn)段OA、OB為鄰邊，用虛線(xiàn)作平行四邊形OAC^/B。請(qǐng)幾組同學(xué)上來(lái)比較他們所得平行四邊形的對(duì)角線(xiàn)和合力，發(fā)現(xiàn)對(duì)角線(xiàn)與合力很接近。其它組同學(xué)比較一下是否得到同樣的結(jié)果呢？

教師講解：同一個(gè)實(shí)驗(yàn)，不同組的同學(xué)做，得到的結(jié)論基本上是一樣的。對(duì)角線(xiàn)和合力非常接近。只不過(guò)有偏大、偏小、偏左、偏右等等這樣的偏差，這種偏差可能是由實(shí)驗(yàn)誤差引起的。同學(xué)們想一想，實(shí)驗(yàn)中如果沒(méi)有誤差，會(huì)得到什么結(jié)果呢？（對(duì)角線(xiàn)和合力重合）

經(jīng)過(guò)前人們很多次的、精細(xì)的實(shí)驗(yàn)，最后確認(rèn)，對(duì)角線(xiàn)與合力重合，也就是說(shuō)，對(duì)角線(xiàn)就可以表示合力。

討論：由此看來(lái)，求互成角度的兩個(gè)力的合力，不是簡(jiǎn)單地將兩個(gè)力數(shù)值相加減.那么互成角度的兩個(gè)力F₁和F₂的合力的大小和方向是不是能夠以表示兩分力F₁和F₂的有向線(xiàn)段為鄰邊所作的平行四邊形的對(duì)角線(xiàn)來(lái)表示呢？下面請(qǐng)同學(xué)根據(jù)自己的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)來(lái)驗(yàn)證。

結(jié)論：總結(jié)平行四邊形定則：求互成角度的兩個(gè)力的合力，以表示

      這兩個(gè)力的有向線(xiàn)段為鄰邊作平行四邊形，這兩個(gè)鄰邊之間

的對(duì)角線(xiàn)就代表合力的大小和方向，這個(gè)法則叫做平行四邊形

定則。如右圖：

學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)：

為了使學(xué)生更容易更簡(jiǎn)便地演示和理解力的合成，我對(duì)學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)演示進(jìn)行了一些改進(jìn)：

實(shí)驗(yàn)裝置（每四人一組）：改進(jìn)型力的合成演示儀3個(gè)（將橡皮筋放入與橡皮筋等長(zhǎng)的塑料套管內(nèi)，橡皮筋一端系上細(xì)繩，另一端用圖釘和套管固定，使橡皮筋和細(xì)繩的結(jié)點(diǎn)與套管口平齊）、方木板一塊、白紙一張、圖釘若干；

實(shí)驗(yàn)步驟：

（1）   把一個(gè)演示儀A固定在木板的上部，用其他的兩個(gè)演示儀（B和C）把它拉長(zhǎng)到O點(diǎn)，并用圖釘固定在木板上，可以從橡皮筋露出塑料套管的長(zhǎng)度大致看出兩個(gè)力的大�。�力的大小和露出的長(zhǎng)度成正比）以及兩者之間的方向夾角，記下O點(diǎn)的位置以及B、C露出的長(zhǎng)度L_B、L_C及方向。

（2）   去掉C，只用B把A拉到O點(diǎn)，記下此時(shí)B中橡皮筋露出的長(zhǎng)度L及方向。

（3）   這樣就可以勾勒出平行四邊形了，那么L_B和L_C就是平行四邊形的兩條鄰邊，

L就是平行四邊形的對(duì)角線(xiàn)，通過(guò)此實(shí)驗(yàn)，力的合成符合平行四邊形定則。

（改進(jìn)實(shí)驗(yàn)的優(yōu)點(diǎn)：是方便實(shí)用，可以激發(fā)學(xué)生主動(dòng)動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)的興趣。）

[教師活動(dòng)]

因?yàn)槲覀冎蛔隽擞邢薜膸捉M實(shí)驗(yàn),就得出結(jié)論。這當(dāng)然不可取！科學(xué)探究往往要通過(guò)不同情況下的對(duì)大量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析論證才能得出具有普遍意義的科學(xué)規(guī)律，有時(shí)還需要通過(guò)理論證明才能加以推廣。其實(shí)兩分力和合力的關(guān)系滿(mǎn)足平行四邊形定則早就被科學(xué)家證實(shí)了，大多數(shù)同學(xué)得到了這個(gè)結(jié)論，而少數(shù)同學(xué)未能得到，那是因?yàn)閷?shí)驗(yàn)中出現(xiàn)了問(wèn)題，可能是實(shí)驗(yàn)誤差（讀數(shù)誤差、作圖誤差、系統(tǒng)誤差），也可能是操作上的失誤。請(qǐng)學(xué)生下課后分析造成的原因。事實(shí)證明不僅力的合成滿(mǎn)足平行四邊形定則，所有的矢量合成都滿(mǎn)足。可以考慮讓學(xué)生返回到前面學(xué)習(xí)位移時(shí)的幾個(gè)問(wèn)題，用平行四邊形定則重新看待那些問(wèn)題。

教師提問(wèn)：剛才的分組實(shí)驗(yàn)有些細(xì)心的同學(xué)會(huì)發(fā)現(xiàn)，分力大，合力不一定大；分力小，合力也不一定��；合力F與分力F₁和F₂的夾角之間好似存在某種關(guān)系，那是一種什么樣的關(guān)系呢？

運(yùn)用動(dòng)畫(huà)演示器模擬合力與分力關(guān)系，讓兩個(gè)力F₁和F₂之間的夾角θ由0°→180°變化，可以得到：

（1）θ＝0°時(shí)，F₁、F₂共線(xiàn)同方向，F_合＝F₁＋F₂ ，合力方向與兩個(gè)力的方向相同

（2）θ＝180°時(shí)，F₁、F₂共線(xiàn)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

此時(shí)呼應(yīng)前面的引入，讓學(xué)生思考為什么說(shuō)通過(guò)本節(jié)課的學(xué)習(xí)我們將得到：1“+”1即使在算正確的情況下也可能不等于2了！

二、共點(diǎn)力

    這部分內(nèi)容較為簡(jiǎn)單，可讓學(xué)生自學(xué)課本上有關(guān)共點(diǎn)力的知識(shí)，教師提示學(xué)生在閱讀的時(shí)候注意這樣幾個(gè)問(wèn)題：

1.什么樣的力是共點(diǎn)力？

2.你認(rèn)為掌握共點(diǎn)力概念時(shí)應(yīng)該注意什么問(wèn)題？

3.力的合成的平行四邊形定則有沒(méi)有適用條件，如果有，適用條件是什么？

 注：這一部分知識(shí)相對(duì)簡(jiǎn)單，通過(guò)學(xué)生自學(xué)，鍛煉學(xué)生的閱讀能力和自學(xué)能力，

適時(shí)給出參考答案:

1、如果一個(gè)物體受到兩個(gè)或更多個(gè)力的作用，有些情況下這些力共同作用在同一個(gè)點(diǎn)上，或者雖然不是作用于同一個(gè)點(diǎn)上，但是他們的延長(zhǎng)線(xiàn)交于一點(diǎn)，這樣的一組力叫做共點(diǎn)力.

2、掌握共點(diǎn)力時(shí)，不僅要看這幾個(gè)力是不是作用于一個(gè)點(diǎn)，還要看它們的延長(zhǎng)線(xiàn)是不是交于一個(gè)點(diǎn).

3、力的合成的平行四邊形定則只適用于共點(diǎn)力作用的情況.

提出問(wèn)題：如何求共點(diǎn)的多個(gè)力的合力？

引導(dǎo)學(xué)生分析：任何兩個(gè)共點(diǎn)力均可以用平行四邊形定則求出其合力，因此對(duì)多個(gè)共點(diǎn)力的合成，我們可以先求出任意兩個(gè)力的合力，再求這個(gè)合力跟第三個(gè)力的合力，直到把所有的力都合成進(jìn)去，最后得到的結(jié)果就是這些力的合力通過(guò)課件動(dòng)畫(huà)演示使學(xué)生加深對(duì)多個(gè)力的合力的理解。

課堂小結(jié)：

本節(jié)課你學(xué)習(xí)到什么，談?wù)勀銓?duì)學(xué)習(xí)本節(jié)課的感受。（設(shè)計(jì)意圖：學(xué)習(xí)的過(guò)程不是教師簡(jiǎn)單的將知識(shí)灌輸給學(xué)生，而是學(xué)生自主建構(gòu)知識(shí)的過(guò)程。學(xué)習(xí)意義的獲得，是每個(gè)學(xué)習(xí)者以自己的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)，對(duì)新信息重新認(rèn)識(shí)與編碼，建構(gòu)自己的理解。）

布置作業(yè)：

針對(duì)學(xué)生能力上的差異進(jìn)行分層訓(xùn)練，既使學(xué)生掌握基礎(chǔ)知識(shí)，又使學(xué)有佘力的學(xué)生有所提高，從而達(dá)到拔尖和“減負(fù)”的目的。

板書(shū)設(shè)計(jì)：

4  力的合成

一、力的合成

1、合力和分力

2、探究力的合成實(shí)驗(yàn)

3、平行四邊形定則

二、共點(diǎn)力

六、教學(xué)反思

本節(jié)課的教學(xué)難點(diǎn)應(yīng)該是實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)與操作過(guò)程，一定要讓學(xué)生在動(dòng)手實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上得出力的合成法則——即平行四邊形定則，這樣才能使學(xué)生在掌握這個(gè)問(wèn)題上能夠深刻地理解并能夠在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中鍛煉能力.對(duì)于平行四邊形定則的應(yīng)用，應(yīng)該多舉例子，也可以安排一節(jié)習(xí)題課進(jìn)行專(zhuān)門(mén)練習(xí)，并在習(xí)題課中補(bǔ)力的合成的另外一種常用的方法——三角形定則，供學(xué)生開(kāi)闊視野。

我的說(shuō)課完畢，謝謝大家！