力的等效和替代

《力的等效和替代》教学设计
一、教材分析：
矢量的运算法则是高中物理知识的一大难点，本节通过引导学生进行实验与探究活动，使学生在活动过程的体验中找寻物理规律，让学生感受到学习过程的快乐，同时增强了对该知识点的理解。

教材通过对力的三要素、力的图示、力的示意图的复习，得出准确表示力的方法，为规律的得出提供依据。

接着通过生活实例给学生渗透合力与分力的等效与替代的思想，让抽象的概念具体化，并激发学生寻找合力与分力的关系的兴趣，进行实验与探究，在实践中得出规律，为下一节平行四边形定则的学习做好铺垫。

二、教学设计：
课题：力的等效和替代
教学分析
教学目标
课标要求：正确作出力的图示，并理解力的等效与替代和力的合成与分解的关系。

课标的细化要求：
1、知识目标：
（1）理解力的图示法，并能区别力的图示和力的示意图
（2）理解力的合成与分解与等效替代的关系（3）知道合力与分力的运算满足平行四边形法则
2、能力目标：
（1）在探究过程中理解等效替代的科学研究思想
（2）培养实验设计与探究的能力
3、情感态度与价值观目标：
（1）使学生领略科学研究的综合性，在科学探究中形成严谨务实的态度。

（2）在探究过程中培养学生的协作、交流能力。

教学重点
使学生经历“合力与分力的关系”的探究过程，学习科学探究的方法。

教学难点
（1）等效替代的科学研究思想
（2）实验方案的设计
（3）概念较抽象
学情分析
在前面的学习中，学生已基本掌握了力的特征，但对力的图示还未牢固掌握，特别是标度的选择，因此要在复习提问中加以强调。

而合力与分力的概念、等效与替代的思想都比较抽象，学生较难理解，应通过生活实例让学生获得感性认识。

高中刚刚接触到矢量概念，在寻找合力与分力的关系时可能有困难，应适当降低探究的难度，重在探究过程的体验。

教学器材
方木板、白纸、弹簧秤（两个）、橡皮条、细绳套（两个）、刻度尺、三角板、图钉（五个）
设计思想
教学主线设计
复习提问，引入课题→通过生活实例，理解新概念→讨论与交流，强化知识→规律的猜想和实验设计→实验与探究，寻找合力与分力的关系→实验结论的得出和误差分析→小结
教学媒体设计
（1）教师的教具：台式电脑、投影屏幕、实物投影仪；教学课件；刻度尺
（2）学生的学具：分组用实验器材
教学过程
老师活动
提问引入：
1、力的三要素是什么？
2、有哪些方法可以较准确地表示出一个力？
3、这两种表示方法有何不同？（画图说明）
老师活动
回答：
1、力的三要素：大小、方向、作用点
2、画力的图示和力的示意图
力的图示能更准确的表示出力；画力的图示前必须要选标度
设计说明和媒体运用
力的三要素、力的图示、力的示意图初中已学过，学生有一定的基础，因而以提问方式为主线，层层深入
老师活动
新课教学：
1、提出问题：
两个小孩共同提起一桶水和一个大人单独提起一桶水，两次作用力产生的效果相同吗？
学生活动
观察并回答：两次作用力产生的效果相同，都是提起一桶水，在草稿纸上画出两次人对水桶的作用力的示意图。

(1) (2)
电脑展示图片：
老师活动
2、引入概念：
（1）合力与分力
（2）力的合成与分解
学生活动
1、合力与分力：如果一个力的作用效果与另外几个力的共同作用效果相同，那么这个力与另外几个力可以相互替代，这个力称为另外几个力的合力，另外几个力称为这个力的分力
2、力的合成与分解：从作用效果相同这一观点出发，根据具体情况进行力的替代，称为力的合成与分解。

电脑展示图片：
3、对学生所举例子进行归纳和说明，并回忆初中学过的马德堡半球
讨论与交流：
生活中还有其它类似的例子吗？
4、猜想与假设：
既然合力与分力可以替代，那么它们之间存在什么关系呢？说出你的猜想
（1）合力总大于分力
（2）合力就是两个分力的数值之和。

（3）合力大小比两个分力的数值之和小些的某个值
5、设计实验，正式猜想
利用每张实验台上备有实验仪器，设计你的实验方案
学生讨论、交流，利用备有的实验仪器进行设计，说明实验步骤
利用电脑展示，结合学生的设计进行归纳说明
6、实验与探究：
学生进行实验，教师巡视并加以指导，及时发现问题
实验与探究：
利用每张实验台都备有一套实验仪器：方木板、白纸、弹簧秤（两个）、橡皮条、细绳套（两个）、刻度尺、三角板、图钉（五个），根据设计你的实验方案，进行实验，记录弹簧秤的读数和力的方向，画力的图示，找寻规律。

7、得出结论
利用实物投影仪，展示2-3组实验绘制出的图形，进行分析,得出结论.
8,小结:
(1)合力与分力
（2）合力与分力的关系：构成平行四边形
对照自己的图形，加以修改，找出误差原因。

学生自己归纳总结:
利用实物投影仪，展示2-3组实验绘制出的图形
9.课后作业
教学反思
本节课在学生掌握了力的图示、合力与分力等知识的基础上，让学生自主设计、实验探究，充分调动学生的学习兴趣和学习积极性，在活动中充分体现合作探究的学习方式；从课堂表现看，学生对生活实例有较浓厚的兴趣，能积极参与讨论与交流、猜想与假设；借助多媒体手段，提高了课堂效率，优化了课堂教学。

同时，本节课设置了《学生课堂学习情况调查问卷》，通过教学调查，能较好地了解学生对这节课的教学方法、教学手段的满意程度，为改进课堂教学提供有力的依旧。

课堂教学过程中也发现了下列问题：
1．设计实验能力欠缺，设计出的实验方案漏动较多。

2．学生的作图能力不够，或不敢大胆实践，有个别组未能完成实验。