高中物理人教版必修1第三章第四节力的合成

《力的合成》教学设计

一、三维目标

1．知识与技能

①掌握力的平行四边形法则；

②初步运用力的平行四边形法则求解共点力的合力；

③会用作图法求解两个共点力的合力；并能判断其合力随夹角的变化情况，掌握合力的变化范围。

2．过程与方法

①能够通过实验演示归纳出互成角度的两个共点力的合成遵循平行四形定则；

②培养学生动手操作能力。

3．情感态度与价值观

①在实验的过程中，掌握正确的方法，结果要符合实验数据；

②培养学生实事求是的求实精神；

③培养学生的物理思维能力和科学研究的态度。

二、教学重点难点分析

1．重点：本课的重点是通过实验归纳出力的平行四边形法则，这同时也是本章的重点。

2．难点：对物体进行简单的受力分析、通过作图法确定合力是本章的难点。

三、教学方法

1．关于矢量合成讲解的教法

本课的重点是通过实验归纳出力的平行四边形法则，这同时也是本章的重点．由于学生刚开始接触矢量的运算方法，在讲解中需要从学生能够感知和理解的日常现象和规律出发，理解合力的概念，从实验现象总结出力的合成规律，由于矢量的运算法则是矢量概念的核心内容，又是学习物理学的基础，对于初上高中的学生来说，是一个大的飞跃，因此教学时，教师需要注意规范性，但是不必操之过急，通过一定数量的题目强化学生对平行四边形定则的认识。由于力的合成与分解的基础首先是对物体进行受力分析，在前面力的知识学习中，学生已经对单个力的分析过程有了比较清晰的认识，在知识的整合过程中，教师可以通过练习做好规范演示。

2．关于作图法求解几个共点力合力的教法

①在讲解用作图法求解共点力合力时，可以在复习力的图示法基础上，让学生加深矢量概念的理解，同时掌握矢量的计算法则。

②注意图示画法的规范性，在本节可以配合学生自主实验进行教学。3．共点力概念讲解的教法

关于共点力的概念讲解时需要强调不仅作用在物体的同一点的力是共点力，力的作用线相交于一点的也叫共点力。注意平行力于共点力的区分（关于平行力的合成请参考扩展资料中的“平行力的合成与分解”），教师讲解示例中要避开这例问题。

四、教学工具

多媒体仪器（以视频方式演示实验等）教学设计过程：

五、教学过程

1、引入新课

学生观看生活现象：请两位同学亲历体验提水桶。1.请两位同学分别单手提水桶。说出你的感受。2.请两位同学共同单手提水桶。说出你的感受。3.请思考：比较一下两个人拉开些点距离提水桶省力还是靠近些距离提水桶省力？

上述物理情景中蕴含怎样的知识，你能用科学的语言概括它吗?

本节课我们从此现象出发来学习有关力的合成知识．

（从生活走进物理，激发兴趣）

2、新课教学

复习：初中所学同一直线上二力合成的方法，完成课本P59讨论交流1.

生活中并不都是两个力合成时是在同一直线上，展示例子。

（一）、合力与分力

学生继续观看生活中提水桶的实例，从物理学的角度谈自己的感悟，通过教师的启发完成以下知识的学习。（培养观察、想象、语言表达能力）

1、两种情景力的作用效果怎样？

（答：作用效果相同）

2、谁是谁的合力，谁是谁的分力？

(答：F是F1 、F2 的合力, F1 、F2是F的分力)

3、从力的作用效果看合力与分力关系？

（答：等效替代）

4、F是F1 、F2的合力，那F与F1 、F2大小关系怎样？（引入下个问题）

（二）力的合成：

1、学生回答下列问题（检查预习情况）

（1）、什么叫力的合成？

（答：求几个力的合力的过程，叫力的合成）

（2）、什么是共点力？

（答：如果几个力都作用在物体上的同一点，或者它们的作用线相交于同一点，这几个力叫做共点力）．

（3）、猜想F与F1 、F2的关系（学生可能在上一环境感悟中说出），设计怎样的实验验证你的猜想？

2、本节实验方案：用一条橡皮条代替水桶，用两支弹簧秤互成角度地把它拉长X，

读数F1 、F2为两个已知分力的大小,并记录两个分力方向，再用一支弹簧秤把橡皮条拉长到同一点，读数为合力F大小（两次力的作用效果相同），记录方向。画出各个力的图示，就能研究出力F与力F1、F2的关系．

（学生也可能提出其他方案）

3、一个同学到前面和老师一起演示，其他同学观看实验操作步骤。（也可以通过看视频学习如何进行实验操作）

4、投影实验操作步骤及注意事项

实验操作步骤：

（1）．用图钉把白纸钉在方木板上．

（2）．用图钉把橡皮条的一端固定在A点，橡皮条的另一端拴上两个细绳套．（3）．用两只弹簧秤分别钩住细绳套，互成角度地拉橡皮条，将结点拉到某一位置O，用铅笔记下O点的位置及此时两条细绳套的方向，记录两弹簧秤的示数．（4）．用铅笔和刻度尺从结点O沿两条细绳方向画直线，按选定的标度作出F1 、

F2的图示。

（5）．用一只弹簧秤钩住细绳套，把橡皮条的结点拉到同样的位置O，记下弹簧秤的读数F 和细绳的方向，按选定的标度沿记录的方向作拉力F的图示．为了减少误差，实验时要注意：

（1）．正确选取弹簧秤．先将弹簧秤调零，再将两只弹簧秤钩好后对拉，若两秤在拉的过程中，读数相同，则可选；若不同，应另选，直至相同为止．（2）．拉动时，弹簧秤应保持与木板平行，在不超过弹性限度的条件下，应使拉力尽量大一些．

(3)．实验中两分力F1 、F2的夹角不要取的太大．

(4)．在同一次实验中，橡皮条拉长的结点O位置一定要相同．

(5)．读数时要正视，按有效数字正确读数和记录．

(6)．作图时，应选定恰当的标度，尽量把图画大些，但也不能画出纸外。

5、实验数据分析猜想：

（想象、推理能力培养）

（1）合力F是否能用F1 、F2的代数和表示？（观察并计算）

（2）用虚线连接F1 、F2及力F的末端点并观察图示，有什么发现？

(方法提示)

（3）利用三角板以力F1 、F2 为邻边做平行四边形，画出其对角线F′，看力F、F′是否重合？

（4）若没有实验误差F′和F应该怎样．即实验结论：（逻辑推理、想象）

6、学生实验探究，教师答疑。

7、学生交流，展示探究结论：