《力的合成》說課稿

各位評委、各位老師：

  大家好！

我是來自銅陵市第三中學的參賽選手查旸，今天，我說課的內(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、教學對象分析、教學方法分析、教學手段分析、教學過程簡述以及教學反思這六個方面闡述我的教學設(shè)計。

教材分析： 

（1）  課程標準分析：

本節(jié)課的內(nèi)容標準是通過實驗理解力的合成，是探究矢量運算的普遍法則──平行四邊形定則。這個定則是矢量運算的工具，掌握好這個定則是學好高中物理的基礎(chǔ)．本章是高中力學的基礎(chǔ)知識，如何從代數(shù)運算過渡到矢量運算是本節(jié)的難點。同時，平行四邊形定則的探究過程，對培養(yǎng)學生科學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：

教科書用簡單的語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。通過生活中的實例“提水”說明合力與分力是等效替代的關(guān)系。比較直觀，

學生也容易接受。將求合力的方法──平行四邊形定則，由舊教材的驗證實驗改成

新教材的探究實驗，說明新教材更注重知識的形成過程。

（3）教材的地位與作用分析：

教材中對于“平行四邊形定則”的得出是希望學生自己動手設(shè)計出實驗方案，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。讓學生在探究過程中掌握知識，培養(yǎng)能力，領(lǐng)悟科學研究的魅力，并學會互相交流合作。

（4）教學目標分析：

通過本節(jié)課的教學使學生能從力作用的等效性來理解合力和分力的概念，初步體會等效替代的物理思想。能通過實驗探究求合力的方法——力的平行四邊形定則，并指導它是矢量運算的普遍規(guī)則。會用作圖法和直角三角形的知識求共點力的合力。知道合力的大小和分力夾角的關(guān)系。能應用力的合成知識分析日常生活中的有關(guān)問題，有將物理知識應用于生活和生產(chǎn)實踐的意識。

（5）教學重點、難點分析：

本節(jié)課教學過程中要滲透“等效替代”的物理思想，促使學生對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)教學的重點。在完成教學重點的過程中如何設(shè)計實驗，如何引導學生發(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。

（6）對教材的處理：

知識呈現(xiàn)順序：合力和分力的概念→力的合成→共點力

二、教學對象分析：

思維特征：本節(jié)課的教學對象是高一年級的學生，這一時期的學生處于形象思維向

抽象思維過度、轉(zhuǎn)化的階段，因此在教學當中要由形象思維開始，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，同時又要不失時機的

適時的向抽象思維過度。

認知基礎(chǔ)：學生在初中只接受過求同一直線上二力的合力問題，升入高中后，開始

接觸矢量的概念，對位移，速度，加速度，力這些矢量有一點感性的概

念認識，但對矢量運算的理性認識幾乎沒有，只有位移那兒好像有點兒

模糊的印象。他們更習慣于沒有方向的物理量之間的代數(shù)運算。

三、教學方法：

創(chuàng)設(shè)情景，引導啟發(fā)，實驗探索，歸納總結(jié)，動手驗證。

四、教學手段：

播放錄像、電腦輔助、實驗演示、模型建構(gòu)、學生探究、歸納總結(jié)

五、教學過程：

新課引入：

科學源于生活、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

了這樣的導入：著名笑星趙本山、范偉、高秀敏三人在春晚的舞臺上表演的小品《賣車》成為當年春晚最大的一個亮點，小品中的“一加一算對等于二算錯等于三”這句臺詞更是成為當年春晚之后的流行語，可是，通過本節(jié)課的學習我們將得到：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)計意圖：激發(fā)學生進一步探究的興趣）

情景導入：

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

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

v    動畫演示牛勻速拉車和人勻速拉車。

教師引導學生敘述：一頭牛拉車的力和一個大人加兩個小孩拉車的力也是等效替

代的關(guān)系。

其實前面學習重心的時候我們就學習過作用在物體上的力可以進行等效替換。教師適時引入合力和分力的概念。

教學內(nèi)容：

一、合力和分力：

當一個物體受到幾個力共同作用時，我們常�？梢郧蟪鲞@樣一個力，這個力產(chǎn)生的效果跟原來幾個力的共同效果相同，這個力就叫做那幾個力的合力，原來的幾個力叫做分力。

（引導學生以情景導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：

求幾個力的合力的過程叫做力的合成。

（引導學生閱讀課本上思考與討論）

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

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

懸掛同一個鉤碼，拉力為F。（分別請兩位同學上臺讀數(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：那么互成角度的兩個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？我們通過實驗來探究這個問題。

 演示2：

實驗猜想：一根橡皮條，要使其伸長一定的長度，可以用一個力F拉它，也可以

用兩個力F₁和F₂同時作用.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。

步驟一：一個同學用兩個彈簧秤用力拉畫圖板上橡皮筋到O點，另一名同學記錄下

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

OB表示。

動腦想一想，請同學們想一想用什么辦法可以達到同樣的效果并代替這兩個力？

（引導學生用一個彈簧秤將橡皮筋同樣拉到O點，可以代替這兩個力。）

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

圖示法將這個力表示出來，用線段OC表示。

進行猜想：同學們仔細看看，O、A、C、B的位置關(guān)系有什么特點？告訴大家一個小

“秘密”：在研究物理規(guī)律時，往往借助于數(shù)學中一些簡單圖形進行研究。

引導同學猜出（O、A、C、B好像是一個平行四邊形的四個頂點，OC好像

是這個平行四邊形的對角線。）

教師解說：OC好像是這個平行四邊形的對角錢，這畢竟是一種猜測，究竟OC是不是

這個平行四邊形的對角線呢？我們可以以OA、OB為鄰邊作平行四邊形

OAC^/B，看平行四邊形的對角線OC^/與OC是否重合。

得出規(guī)律：用兩個三角板，以表示兩個分力的有向線段OA、OB為鄰邊，用虛線作平行四邊形OAC^/B。請幾組同學上來比較他們所得平行四邊形的對角線和合力，發(fā)現(xiàn)對角線與合力很接近。其它組同學比較一下是否得到同樣的結(jié)果呢？

教師講解：同一個實驗，不同組的同學做，得到的結(jié)論基本上是一樣的。對角線和合力非常接近。只不過有偏大、偏小、偏左、偏右等等這樣的偏差，這種偏差可能是由實驗誤差引起的。同學們想一想，實驗中如果沒有誤差，會得到什么結(jié)果呢？（對角線和合力重合）

經(jīng)過前人們很多次的、精細的實驗，最后確認，對角線與合力重合，也就是說，對角線就可以表示合力。

討論：由此看來，求互成角度的兩個力的合力，不是簡單地將兩個力數(shù)值相加減.那么互成角度的兩個力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的有向線段為鄰邊所作的平行四邊形的對角線來表示呢？下面請同學根據(jù)自己的實驗數(shù)據(jù)來驗證。

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

      這兩個力的有向線段為鄰邊作平行四邊形，這兩個鄰邊之間

的對角線就代表合力的大小和方向，這個法則叫做平行四邊形

定則。如右圖：

學生分組實驗：

為了使學生更容易更簡便地演示和理解力的合成，我對學生分組實驗演示進行了一些改進：

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

實驗步驟：

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

（2）   去掉C，只用B把A拉到O點，記下此時B中橡皮筋露出的長度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角線，通過此實驗，力的合成符合平行四邊形定則。

（改進實驗的優(yōu)點：是方便實用，可以激發(fā)學生主動動手做實驗的興趣。）

[教師活動]

因為我們只做了有限的幾組實驗,就得出結(jié)論。這當然不可取！科學探究往往要通過不同情況下的對大量實驗數(shù)據(jù)的分析論證才能得出具有普遍意義的科學規(guī)律，有時還需要通過理論證明才能加以推廣。其實兩分力和合力的關(guān)系滿足平行四邊形定則早就被科學家證實了，大多數(shù)同學得到了這個結(jié)論，而少數(shù)同學未能得到，那是因為實驗中出現(xiàn)了問題，可能是實驗誤差（讀數(shù)誤差、作圖誤差、系統(tǒng)誤差），也可能是操作上的失誤。請學生下課后分析造成的原因。事實證明不僅力的合成滿足平行四邊形定則，所有的矢量合成都滿足�？梢钥紤]讓學生返回到前面學習位移時的幾個問題，用平行四邊形定則重新看待那些問題。

教師提問：剛才的分組實驗有些細心的同學會發(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？

運用動畫演示器模擬合力與分力關(guān)系，讓兩個力F₁和F₂之間的夾角θ由0°→180°變化，可以得到：

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

（2）θ＝180°時，F₁、F₂共線反方向，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

此時呼應前面的引入，讓學生思考為什么說通過本節(jié)課的學習我們將得到：1“+”1即使在算正確的情況下也可能不等于2了！

二、共點力

    這部分內(nèi)容較為簡單，可讓學生自學課本上有關(guān)共點力的知識，教師提示學生在閱讀的時候注意這樣幾個問題：

1.什么樣的力是共點力？

2.你認為掌握共點力概念時應該注意什么問題？

3.力的合成的平行四邊形定則有沒有適用條件，如果有，適用條件是什么？

 注：這一部分知識相對簡單，通過學生自學，鍛煉學生的閱讀能力和自學能力，

適時給出參考答案:

1、如果一個物體受到兩個或更多個力的作用，有些情況下這些力共同作用在同一個點上，或者雖然不是作用于同一個點上，但是他們的延長線交于一點，這樣的一組力叫做共點力.

2、掌握共點力時，不僅要看這幾個力是不是作用于一個點，還要看它們的延長線是不是交于一個點.

3、力的合成的平行四邊形定則只適用于共點力作用的情況.

提出問題：如何求共點的多個力的合力？

引導學生分析：任何兩個共點力均可以用平行四邊形定則求出其合力，因此對多個共點力的合成，我們可以先求出任意兩個力的合力，再求這個合力跟第三個力的合力，直到把所有的力都合成進去，最后得到的結(jié)果就是這些力的合力通過課件動畫演示使學生加深對多個力的合力的理解。

課堂小結(jié)：

本節(jié)課你學習到什么，談?wù)勀銓�學習本節(jié)課的感受。（設(shè)計意圖：學習的過程不是教師簡單的將知識灌輸給學生，而是學生自主建構(gòu)知識的過程。學習意義的獲得，是每個學習者以自己的知識經(jīng)驗為基礎(chǔ)，對新信息重新認識與編碼，建構(gòu)自己的理解。）

布置作業(yè)：

針對學生能力上的差異進行分層訓練，既使學生掌握基礎(chǔ)知識，又使學有佘力的學生有所提高，從而達到拔尖和“減負”的目的。

板書設(shè)計：

4  力的合成

一、力的合成

1、合力和分力

2、探究力的合成實驗

3、平行四邊形定則

二、共點力

六、教學反思

本節(jié)課的教學難點應該是實驗的設(shè)計與操作過程，一定要讓學生在動手實驗的基礎(chǔ)上得出力的合成法則——即平行四邊形定則，這樣才能使學生在掌握這個問題上能夠深刻地理解并能夠在實驗過程中鍛煉能力.對于平行四邊形定則的應用，應該多舉例子，也可以安排一節(jié)習題課進行專門練習，并在習題課中補力的合成的另外一種常用的方法——三角形定則，供學生開闊視野。

我的說課完畢，謝謝大家！