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视频课题：高中物理鲁科版必修1第5章第1节力的合成-福建
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鲁科版必修1第5章第1节力的合成-福建省厦门第一中学
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力的合成
一、教学设计思路 教学的真谛是“沟通”。要使学生真正理解和掌握物理知识，并内化为自身能力，最好的方法是：让学生主动参与到教学活动中来，通过师生活动、生生活动等方式，让学生在探究问题中学习，这比教师单纯教授知识更有效，思维训练也更加深刻。通过这些活动，学生不仅得到知识，还能培养解决问题的科学方法、态度，养成独立思考的良好习惯。
在本节课中，体现“从生活走向物理”、“以学生为中心”的新课程理念。先以学生集体参与的趣味小游戏“挑战极限”引入课题，再由改进的学生分组实验探究互成角度二力合成的规则，创设情景激发学习兴趣。通过生活用具做小实验，学生在活动中既“看到”又“感受到”互成角度的二力合成，最后让学生利用平行四边形模型寻找二力合成范围，让学生加深对平行四边形定则的理解。
教学重点是让学生参与教学活动，通过定量实验，探究二力合成的运算法则。通过任务驱动的形式引导学生观察、思考、提出问题、解决问题，层层深入，体验“猜想——设计实验——进行实验——数据分析——得出结论”的主要探究过程。其中，围绕力的平行四边形定则难以得出的难点，引导学生从代数规律过渡到几何规律，并适当做辅助线帮助思考猜测，最终得出力的平行四边形定则。若能有学生得出三角形定则，则收获更大！
得出结论后，提出问题：如果两个分力大小不变，夹角变化，那么合力如何变化。教师提供平行四边形模型，让学生相互讨论，探索二力合成范围，体验自己动手进行科学探索的乐趣。最后将探究返回课程开始之时的小游戏——“挑战极限”，通过两根橡皮筋模拟该实验，不断增大两根橡皮筋的夹角，发现在合力不变的前提下，橡皮筋不断伸长，即分力变大，让学生直观地看到合力不变的情况下，分力变化的情况。
设计的创新点：
①改良学生分组实验，让学生在桌面上完成力的平行四边形定则探究性实验； ②让学生在自主学习、合作交流中，找到最终的实验方案及二力合成的规律； ③用简单的橡皮筋寻找分力与合力的关系，提高实验可见度，使课堂效率最大化； ④让学生利用实物模型寻找二力合成范围，体验自己动手进行科学探索的乐趣。 二、教学目标
1、通过生活实例，知道共点力、合力与分力的概念，培养学生观察生活中物理现象的意识，并能逐渐由物理现象抽象出物理模型或物理概念，培养学生相互作用观。
2、通过分组实验，探究二力合成的平行四边形定则。通过实验方案设计、评估；数据的记录、分析处理过程，让学生熟悉科学探究中的问题、证据、解释、交流等环节。
3、让学生自己动手实验，体验做物理实验、进行科学探索的乐趣，养成实事求是的科学态度，同时体验实验探究的乐趣，养成独立思考习惯与合作意识。
三、教学重点、难点
1.教学重点：通过探究二力合成规律的过程，培养学生科学探究能力，掌握平行四边形定则。 2.教学难点：两个量直接加减的记忆深入学生心中，如何扭转学生该观点，使学生顺利掌握矢量的运算法则。 四、教学资源
带细绳的小荷包、吸盘、橡皮筋、白纸、弹簧测力计、细线、小刀、透明胶，铅笔、橡皮、三角板套件、 平行四边形模型、课件。 五、学情分析
学生为高一年级学生，刚学习了位移、速度、加速度、力等矢量，但是尚未接触矢量的运算法则——平行四边形定则，直接相加减的代数运算深入学生内心，因此，如何扭转学生观点，让学生理解矢量运算法则是本节课的重难点。学生已经学习了重力、弹力、摩擦力，会作力的图示，因此，具备了一定的科学探究基础，应该让学生参与到课堂的探究活动中来，让学生自己动手实验并发现规律、理解规律。
六、教学策略
1、学生：合作式学习，通过学生之间的合作，完成二力合成规律的实验探究，并讨论交流，得到二力合成的规律及范围，知道平行四边形定则是一切矢量的运算法则。
2、教师：任务驱动式教学，以学生活动的形式推进课堂的发展，让学生参与到课堂活动中来，在进行活动的同时学习知识、培养能力。
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七、教学过程 教学
环节
教师活动
学生活动
教学资源安排 设计意图
（一）创设 情景 引发 兴趣2min 同学们，我们先来做一个小实验——“挑战极限”
1．桌面上有个小荷包，装的
是来自厦门的沙子以及美丽的贝壳，如果同学们能顺利
完成挑战，当礼物送给大家！
2．步骤一:双手各拿一根细绳，轻轻提起荷包。 3．步骤二：逐渐增大两根细绳的夹角，使其达到180°。
为何夹角增大到一定程度时绳子就断了呢？学完“力的合成”我们就知道答案了！ 每位同学均参与活动
1．双手各拿一根细绳，轻轻提起荷包。 2．逐渐增大两根细绳的夹角，争取使夹角达到180°。
资源：带两细绳小荷包 预设：中学生普遍具有强烈的好奇心与好胜心，参与度应该很好，结果发现夹角大到一定程度时绳子就断了。
利用生活中的
物品--细线和荷包，进行趣味实验，让学生有“瓶瓶罐罐当仪器，拼拼凑凑
做实验”的意
识，知道物理来自生活，且能有趣地引入课题，并在学生心中
留下足够的悬
念。
(二) 认识 共点力 6min 教师展示图片
1．做引体向上的两种姿势； 2．壮观的斜拉桥； 3．国家体育馆鸟巢。
力的合成在生活中有着广泛的应用。
一、了解共点力
1． 作用于同一点的几个力； 2． 作用线线相交的共点力 共点力：若几个力同时作用于一个点，或作用线交于一点，这几个力叫做共点力 二、体会物理思想
重物可以一个人提，也可以两个人提，作用效果相同，请问这体现什么物理思想? 教师举例—曹冲称象。
三、了解分力与合力
合力：几个共点力共同作用所产生的效果可以用一个力来代替，则这个力叫做那几
个力的合力，那几个力叫做这个力的分力。
力的合成：求几个力的合力 四、复习同一直线二力合成 研究物理问题经常从最简单的情况开始，逐渐过渡到较为复杂的情况，请问： 最简单的共点力是几个力? 同学们初中就已经学习过同一直线上的二力合成，那么：①两个力同向，合力如何？ ②两个力反向，合力如何？ 如果像刚才两位同学一般，互成两个角度来拉某一个物体，怎么求互成角度的两个力的合力呢？得到物理规律最有效的方法是什么？
1．观察并欣赏图片，思考教师设问。 2．学生观察并了解共点力的特征。 3．体会一个人提重物和两个人提重物中包含的物理思想——等效替代。
4．了解合力、分力以及力的合成等概念。
学生齐答：两个 学生齐答：
①两个力同向，直接相加，与二力方向相同 ②两个力反向，大的减小的，与较大的力方向相同
学生回答：实验
斜拉桥、鸟巢等图片
现场资源预设：
这部分知识较为简单，
学生应该可以轻松地掌
握。 1．通过生活中的例子，让学生了解到力的合成的实际意义。
2．通过曹冲称象的故事，让学生体会“等效替代”的物理思想
3．通过复习初
中知识，唤醒学生对于力的合成的深刻记忆——直接相加减。进而提出问题：如果两个力
互成角度呢？还是直接相加
减吗？如何研
究呢？由此引
发学生的好奇
心和求知欲。
4．让学生养成通过实验寻找物理规律的科学习惯。
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教学环节
教师活动
学生活动
教学资源安排
设计意图 （三）
实 验 探 究 : 互 成 角 度 的 二 力 合 成 规 则
24min
提出任务 ， 讨论方案 12 min
动动手：利用桌上器材，得 到两个分力。
教师观察并总结学生行为。 教师提出问题：做实验总要记录数据，请同学以4人为小组，讨论该实验需记录哪些数据，如何记录。
动动脑：以4人为小组，讨论实验所需要记录的数据以及记录数据的方式。
活动一：通过实验，得到两个分力，并作出图示； 教师：两分力有了，如果要找出分力与合力的关系，下一步实验该做什么呢？请同学们再次探讨。 总结：应该根据等效替代的原理，由实验得到合力。 活动二：由实验得到合力，并作出合力的图示。
教师巡查教室并指出学生实验中的不足与失误。 1．熟悉器材并得到两分力； 2．小组讨论所需记录的数据以及记录数据的方式方法。 3．学生至讲台阐述成果，不完整，则其他同学补充。 通过讨论提出：
1．需记录力的三要素。 2．大小由弹簧测力计读出，作用点即节点，方向可由两点确定一条直线。
活动一：通过实验，得到两个分力，并作出图示；
学生再次讨论并交流看法，引发冲突，最终达成一致看法——由实验得到合力。
活动二：根据等效替代的原理，由实验得到合力，并作出合力的图示。
器材：带橡皮筋的木板，两根弹簧测力计，白纸及透明胶，三角板套装，学生自备铅笔。
预设：提出实验方案对学生有一定的难度，教师应加以引导： 1．带领学生认识器材 2．熟悉实验器材 3．根据合力与分力的定义提出实验方案 总之，在这一环节中，教师要做好领路人的作用，带领学生进行探索。
学生在做分组实验过程中，教师进行巡查，并指出学生中操作不当或者实验错误的地方，充分利用课堂时间与学生进行交流。 教师充分发挥领路人的作用，设计逐层深入的问题及活动，引导学生思考，给学生充分的思考及动手时间，让学生讨论之后自行得到实验方案，在讨论以及活动中充分锻炼学生的思考、交流以及合作的能力，充分锻炼学生。
寻找二力合成的规律 10 min
1．教师邀请4组同学们通过实物投影仪来展示实验成果。
2．二力合成到底满足什么规律呢？同学们，你们能找出合力与分力的规律吗？合力会不会等于两个力直接相加减呢？
3．不是直接相加减的代数规律，那会不会是几何规律呢？寻找几何规律经常作辅助线，同学们也可以试试下作辅助线。 教师巡视教室，纠正或者提示学生。寻找有找到规律的同学并展示。
4．合力与分力会不会恰好组成平行四边形的邻边和对角线呢？请同学们连上。教师投影同学实验成果。 5．请以两个分力为邻边，利用三角板，做出真正的平行四边形，并连接对角线。
6．教师投影其他同学的实验成果，并做总结：在实验误差允许范围内，互成角度的两个共点力合成遵循平行四边形定则。
1．同学展示实验结果，互相交流不同情况下的实验结果
2．尝试寻找二力合成的规律，通过已有数据尝试寻找代数规律。 3．观察自己的实验图形，尝试寻找规律
4．观察其他同学的实验成果，并寻找规律。 5．学生互相配合，以两个分力为邻边，用红笔画出真正的平行四边形，并与实验得到的情况进行对比。
6．共享其他同学的实验成果，并学习平行四边形定则。
利用实物展台，展示学生实验成果，让不同组别的学生实现实验结果的信息共享。
预设： 1．二力合成的规律难以寻找，可以提醒学生从简单的关系入手，如是否等于两个力直接相加减，学生发现不是直接相加减的代数规律，提示学生是否是几何规律，可以通过做辅助线来寻找规律。
2．实验难免会有误差，教师应该告知学生。 3．处理数据并通过数据发现规律是实验的重中之重，教师不可喧宾夺主，代替学生总结，而应引领学生，让学生逐步发现规律。
让学生完成实验之后，在教师的引导下，互相交换实验结果，实现信息共享，懂得如何处理数据，并从纷繁的实验数据中寻找出规律，体验探索中的乐趣。
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教学环节
教师活动
学生活动
教学资源安排 设计意图
（四）
探究合力与分力的大小关系 8min
两分力的大小不变
改变夹角
4min 应用平行四边形定则： 两个共点力，大小分别为 3N、4N，夹角为90°，
求其合力。
问题：如果夹角变了，合力怎么变化呢？
活动三：探索平行四边形
模型，回答问题 总结：
1、 两个共点力的合力范
围； 2、 指出同一直线上的二力合成其实是平行四
边形定则应用的特例。
预设：学生脱口而出，教师应追问过程，使学生意识到是利用平行四边形定则得到的。
活动三：学生利用平行四边形模型，尝试找出当分力大小不变，夹角变化时，合力的变化。并得到两个力的合力范围。
PPT展示例题
学生活动预设：
能够自己动手研究模型，学生应该很感兴趣，让学生进行探索讨论之后，自己得出结论，将给学生留下深刻的印象
让学生自己动手研究模型，并探索物理规律，体会动手的乐趣，同时加深对平行四边形定则的理解！
合力不变
改变夹角
两分力的变化 4min 揭秘：让我们回到课堂的开始，现在同学们能解释为什么绳子夹角大到一定程度就断了吗？让我们来模拟一下刚才同学们的实验。 利用两根橡皮筋，互成角度拉起荷包，使荷包静止在空中，并逐渐增加两根橡皮筋之间的夹角，让学生观察两根橡皮筋长度的变化。
教师PPT上展示原理图， 同学们，现在你们能解释刚才同学为什么无法把荷包拉到水平吗？ 讨论并回答该问题
观察实验装置
观察实验现象：
1．夹角较小时橡皮筋较短，说明拉力小
2．
夹角增大时橡皮筋较长，说明拉力增大
对所给结论进行判断 PPT课件、实物展台、 两根橡皮筋
预设：橡皮筋的形变非常直观，学生可以直接看出分力大小的变化，对合力与分力的大小有着直观的认识。 教师应当配以受力分析图帮助学生熟悉平行四边形。
用生活中物品做实验，让学生有“瓶瓶罐罐当仪器，拼拼凑凑做实验”的意识，在以后的物理学习中，也能利用生活中的各种物品来完成物理实验。
（四） 课堂小结 布置作业 2min 课堂小结：
力是矢量，其运算法则与同学们以往学习的质量、时间等标量的运算法则不同，它遵循的是平行四边形定则。以两个分力为邻边做出平行四边形，其对角线即合力，长度代表大小，夹角代表方向。其实，不仅力的运算遵循平行四边形定则，只要是
矢量，其运算都遵循平行四边形定则，如我们已经学习过的位移、速度、加速度等矢量，我们以后将学习到的电场强度等，也都遵循该定则。
课后作业： 1、通过网络，了解平行四边形定则的发现历程
2、矢量运算也可以用三角形定则，请同学们课后熟悉三角形定则。
3、思考如何求多个共点力（多于两个）的合力。 4、三个大小为2N、3N、4N的共点力，夹角可变，其合力范围为多大?
PPT课件展示小结内容
进行知识的复习与整理
进行作业的布置，让学生通过网络了解平行四边定的发现历程，让学生加深对平行四边形定则的理解
让知识升华，使学生认识到矢量的运算都遵循平行四边形定则，为以后学习下伏笔。
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七、教学过程流程图
§2.5 力的合成
课前准备 准备好课件、实验器材 设置情景 提出课题 任务驱动教学 分组实验 寻找合力 讨论交流
寻找规律
课堂小结、布置作业
学生：互成角度拉小荷包
提出任务：
能把绳子拉到水平吗
提出课题
学生尝试
了解共点力 了解合力与分力 教师带领学生熟悉实验器材 设计实验方案 教师给以适当提示，引导学生思考。 分组讨论
寻找规律
学生发言
教师总结规律
复习同一直线上的二力合成 进行分组实验 提出任务 两分力大小不变，夹角变化，合力？ 研究模型，
寻找规律
学生展示成果
视频来源：优质课网 www.youzhik.com
