力的合成教学设计

力的合成教学设计

作为一名教学工作者，可能需要进行教学设计编写工作，借助教学设计可以让教学工作更加有效地进行。教学设计要怎么写呢？下面是小编为大家整理的力的合成教学设计，希望对大家有所帮助。

一、课标要求

1.2.1认识重力、弹力和摩擦力.通过实验，了解胡克定律。知道滑动摩擦和静摩擦现象，能用动摩擦因数计算滑动摩擦力的大小

1.2.2通过实验，了解力的合成与分解，知道矢量和标量.能用共点力的平衡条件分析生产生活中的问题

二、教材分析

本章讲述的是关于“力”的基础知识，是学习动力学的基础和准备。内容包括重力、弹力、摩擦力、力的合成、力的分解、牛顿第三定律、共点力的平衡。本章内容与初中学过的有关力学知识联系密切，是初中知识的扩展和深化，是今后学好其他力学知识的基础，受力分析和共点力的平衡、力的合成与分解，在高考中占有重要的地位。

所谓基础性，就是要为学习力学知识打下扎实的基础。从知识方面来说，就是理解力的初步概念，理解重力、弹力、摩擦力产生的条件和特性，会进行力的合成和分解。从运用方面说，是初步熟悉对一个物体的受力分析，会画出正确的受力图，掌握初步的受力分析，会用共点力的平衡条件来解决问题。

本章内容与旧版教材相比，删减了四种相互作用，增加了探究弹簧弹力与形变量的关系，牛顿第三定律，共点力的平衡把牛顿第三定律和共点力的平衡提前到第三章更符合新课程标准，更有利于学生知识体系的构建来形成。

教科书第一章，第二章学习的是关于运动学的知识，不涉及发生各种运动的原因。本章学习的是关于力的知识，并研究当加速度等于0时物体所受各个力之间的关系----合力为0，开始建立运动和相互作用的关系。本章在高中物理教学中占有重要地位，在培养学生学科核心素养方面具有重要意义。

2.1本章教材与以往教材在结构设计上的变化

第一，把牛顿第三定律由原来在牛顿运动定律之后，提前放入本章，这就为解答共点力平衡问题的受力分析奠定了必要的知识基础。为此，本章在重力、弹力、摩擦力的后面，增加“牛顿第三定律”一节课文，并在该节课文中，专门设立了一个“物体受力的初步分析”小标题，为分析“共点力的平衡”问题设下伏笔。

第二，把力的合成和分解设计为一节课，其教学目标很明确，只要求学生会用等效替换的方法根据平行四边形定则进行力的合成和分解的运算，并不要求学生解答具体实际情境中的受力问题，而把这些问题放在“共点力的平衡”中去解决，这有利于帮助教师理解和规范力的合成和分解的教学目标。

第三，把“共点力的平衡”由原教科书中牛顿第二定律应用的特例，变为一个独立知识点，放在牛顿第二定律之前学习，并且作为本章的一个重点。学生在学习共点力平衡的过程中，所形成的一些科学思维方法，将为学习和应用牛顿第二定律带来帮助，有利于循序渐进地形成运动与相互作用观念。

2.2从整个高中物理课程的视角设计教学目标

课程标准把力的合成和分解教学要求降低为“了解”，并要求“能用共点力的平衡条件分析日常生活中的问题”，明确指出分析日常生活中的受力问题，所用的知识是共点力的平衡条件，而不是力的分解。力的分解不过是共点力平衡问题解答中的一个数学计算步骤，它不属于运动与相互作用观念的核心知识。为此，教科书把力的合成和分解合并为一节课文，在该节课文中，突出“等效替换”的思想，不要求学生用力的分解求解实际情境中物体的受力问题，学生会用平行四边形定则求解有确定方向的力的分解问题就可以了。分力的方向(坐标系的选择)，是以后学习共点力的平衡和牛顿第二定律时根据问题解答的需要来确定的。

这样，既规范了学生解答静力学和动力学问题的思路在培养学生运动与相互作用观念，又提升了学生的学科核心素养。

三、教学目标

1.知道合力和分力的概念，体会等效替换的思想

2.通过实验探究，得出力的合成和分解遵从的法则----平行四边形定则

3.会用作图和三角函数的知识求解合力或者分力

4.知道矢量相加遵从平行四边形定则，标量相加遵从算术法则。能区别矢量和标量。

四、重点难点

4.1重点

4.1.1通过生活实例，体会等效替代的物理思想

4.1.2通过实验探究，得出求合力的方法----平行四边形定则，知道力的分解是力的合成的逆运算

4.2难点

4.2.1会用作图法和直角三角形知识求共点力的合力

4.2.2会应用平行四边形定则或三角形定则进行矢量运算

五、教学准备

5.1教师准备

多媒体课件、方木板、白纸、图钉、弹簧、细绳套、刻度尺、铅笔等

5.2学生准备

课前预习、学具及实验准备

六、教学设计

6.1情境引入

师：播放多媒体课件，回顾曹冲称象的故事，渗透等效替换的思想。引导学生思考“问题栏”的问题：一个静止的物体在某平面上受多个力作用，物体将向哪个方向运动？在保证力的作用效果不变的前提下，这几个力如何用一个力来代替？

生：学生观察、思考、回答问题。

师：通常物体都会受到多个力的作用，许多情况下这些力共同的作用效果可以与某个力单独作用时产生的效果相同。

【设计意图】用学生很熟悉的故事引出课题，较快集中学生的注意力，既可以激发学生学习兴趣，又提出一个可以探究的问题。

6.2新课教学

【任务一】共点力及其特征

1共点力教师活动：多媒体展示下图

生：讨论，思考，作出物体受力分析图，分析作用在同一个物体上几个力的特点

学生分析得出：一个物体受到几个外力的共同作用，如果这几个力有共同的作用点或者这几个力的作用线交于一点，这几个外力称为共点力。

教师活动：根据师生共同的分析总结，可视为共点力的情况通常有以下几种：

(1)几个力同时作用于同一点(即力的作用点相重合)，如图甲所示

(2)同时作用在同一物体上的几个力，虽然作用点并不重合但是这几个力的作用线的正向或反向延长线能够相交于同一点，如图乙所示

(3)物体被视为质点时，作用在物体上的几个力就认为是共点力，如图丙所示

2合力和分力

教师活动：多媒体展示图片，并按照图片内容准备一桶水，请同学们完成演示

教师展示图片，学生作出水桶的受力分析图

师生共同讨论：引出一个大人提起一桶水与两个小孩共同提起一桶水的“等效”，并从受力分析的物理情境中提出“等效替代”的思想，引出合力和分力的概念。

1)概念：假设一个力单独作用的效果跟某几个力 ……此处隐藏18337个字……实验探究。虽然只是两个小小的探究实验，却囊括了探究式教学的六个基本要素，让学生亲身体验科学研究的方法和过程，在潜移默化中发展科学探究能力，培养良好的思维品质。同时利用亲历事实打破学生固有的合力的大小一定是分力大小代数和的思维定势，让学生自发自觉的意识到合力的大小和方向不仅与分力的大小有关，还与分力的方向有关，激发起他们探究的欲望，让下面的探究实验成为顺理成章的事。

教学事件4：探究平行四边形定则

教师提供学生：橡皮筋、测力计、直尺、白纸等器材，学生进行分组实验，自行探究不在同一直线上的两个共点力的合力和分力之间有什么关系。

环节1：各小组设计实验方案 设计说明：在这个环节中一开始故意不给出引领问题，目的是培养学生自主探究的意识，而后再给出问题，让学生反思自己的实样设计思路和方案，学生的体会可能更为深刻。

环节2：结合ppt上的问题，汇报实验方案

要求学生结合问题，重新审视方案，整理思路，汇报方案。学生面对方案的可操作性的互助讨论和质疑，教师进行点评，师生互动，生生互动，共同完善方案。在探究过程中，对于部分学生新出现的问题，教师及时通过多媒体展示给学生共同分析讨论，让学生通过深入 讨论、评价，切实提高在探究过程中解决问题的能力。讨论的核心问题有：

（1）如何保证合力分力等效

（2）如何记录分力的方向和大小

（3）如何记录合力的方向和大小

环节3：教师展示学生的实验成果（3个力的图示）师提问：同学们基本上都已经画出了3个力的图示。现在分力与合力之间的关系就转化为这几条有向线段之间的关系。这几条线段之间有什么几何特征？画画看，连连看。

环节4：验证猜想

由学生做出以分力为邻边的平行四边形的对角线，看与合力是否符合。由学生汇报，并对不同的验证方式进行点评。

环节5：学生自主总结归纳平行四边形定则，教师用尺规范作图。补充、升华：

（1）平行四边形定则适用于共点力的合成（趁机介绍共点力）

（2）平行四边形定则不仅适用于力的合成，它适用于一切矢量的运算

设计说明：让学生通过操作强化合力与分力的概念，并在此基础上发现、提出新的问题，进行猜想和假设，设计实验，让学生体会科学探究过程。学生对于怎样记录力会有不同的观点，这是很正常的，这里的处理方法是让学生带着这些疑问去实际操作，比较评价，在实践中找到最科学的方法。实验的过程中，倡导他们勇于发表自己的看法，大胆猜想，实验验证，从而锻炼学生的能力。

3.互动合作，重视建模

模型作为物理学的研究对象，它不仅具有高度的抽象性，还具有广泛的代表性。学生所学的每一条物理原理、定理、定律都与一定的物理模型相联系；解决物理问题的过程就是选用物理模型、使用模型方法的过程。可见能透过现象识别和发现模型、建立正确或合理的模型，是解决物理问题的关键所在。

教学事件5：反馈应用

1．已知两个力大小分别为3N和4N，用图示法求这两个力夹角为60°、90°、120°、150°时，合力的大小。

投影展示学生结果

师提问：⑴观察数据，发现什么规律？

⑵能否得出合力的取值范围？

⑶合力一定比分力大么？

设计说明：通过三组力的合成问题的作图和分析 ,再次强化力的合成所遵循的平行四边形法则，并从中找出合力和分力的关系,得到合力的取值范围.。

2．要求学生应用所学知识解释“三个和尚没水喝”的原因，并启发得到求三个力的方法

师：回到上课开头的小游戏，如果三个男生施加的力的大小是相同的，相邻的两个力之间的夹角为120°，你能否应用今天所学的知识，解释一下水桶寸步难行的原因？

生充分讨论，建模，得出结论。

设计说明：首尾呼应，既达到运用知识解决生活问题的目的，加深了学生对新知识的理解，更重要的是锻炼了学生在研究实际问题时，要排除次要因素的干扰、抽象出反映事物本质的特征、对问题进行简化和理想化处理，从而建立合理的物理模型的能力。

七、教学反思

这是一堂规律教学课，物理规律的教学过程，一般来说应当经历一个在教师的引导下，学生在与物理世界的相互作用中发现问题、探索规律、讨论规律和运用规律的过程。本节课也正是遵循了这样的教学过程。

1．创设便于发现问题、探索规律的物理环境

本堂课教师在教学过程的各个环节不断地为学生创设问题情境，设置悬念，适时点拨。课堂上让学生通过实验去描述物理现象并归纳出物理规律。例如在引入新课时的“三个小和尚没水喝”的小游戏，以及提前拍好两人互成角度拎水桶和一人单独拎水桶的图片让学生感受合力与分力的关系，生动形象。由此提出问题，激发他们探求新知识的兴趣。2．引领学生在物理环境中按照物理学的研究方法来探索物理规律

这节课在教学总体设计上以学生为探索者，教师做引路人。按照“教师为主导，学生为主体，实验作手段，问题为线索”的构想，采用引导探索式教法来进行教学。

在内容的安排上，分成了两大块：一是关于合力、分力、力的合成概念，二是探究合力与分力之间的关系。在第二部分内容的教学中，分成三个层次来展开教学：首先是让所有学生用钩码和弹簧测力计模拟拎水桶的情境，让学生初步体会合力与分力之间不是代数相加的关系，然后让学生用一端固定在木板上的橡皮条和弹簧测力计等器材设计方案，精确探究合力与分力的关系，最后在得出结论的基础上深入探究分力仅方向变化时合力如何变化的问题加深学生对合成法则的理解。这样处理使整个课堂教学的线路和层次非常清晰，各个教学环节之间衔接比较紧。

在实验方案的设计上，首先由学生发言提出方案，然后老师点评，师生互动，共同完善方案，同时教师向学生点明操作中的一些注意点。在探究过程中，对于部分学生新出现的问题，再拿出来共同分析讨论，改进后鼓励他们再次进行实验，最后得出结论。这样的一个过程对学生来讲也许会有更深刻的体验。

3．引导学生对规律进行讨论

本堂课在教学事件4的环节5就力的合成的平行四边形定则的使用条件以及相关的共点力的概念进行了讨论说明。

4．引导和组织学生运用物理规律 借助一道典型例题和开头的小游戏通过师生的共同讨论，使学生结合对实际问题讨论，深化、活化对物理规律的理解，逐渐领会分析、处理和解决问题的思路和方法；帮助和引导学生在练的基础上，逐步总结出在解决问题中一些带有规律性的思路和方法，逐步提高各种思维品质的水平。

最后在课堂教学中，要重差异，满足不同层次学生的发展需求；“投其所好”，适应学生心理发展需要；延迟判断，给予学生感悟的时间与空间；等待时机，找准学生的思维突破口；“苦中作乐”，增强学生的取胜的信念；“玉汝于成”，帮助学生获得成就感；“惊心动魄”，激发学生学习学习兴趣；“众志成城”，激励学生合作探究的热情；“和谐共处”，营造师生知情交融氛围。最终实现在课堂的每个环节体现通中的“课堂文化”，达到知情融合的难忘课堂的目的。