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视频标签：力的合成和分解
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视频课题：高中物理部编版新教材课堂教学优质课比赛必修一第三章《3.4 力的合成和分解》李（马鞍山）
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高中物理部编版新教材课堂教学优质课比赛必修一第三章《3.4 力的合成和分解》李（马鞍山）
| 课题 |
人教版高中物理必修第一册第三章第四节 《力的合成和分解》 |
| 授课人 | |
| 教材分析 |
力学部分是高中物理重要的内容，是学生学习后续其他物理知识的基础和铺垫。力的合成和分解是学习力学的基础，是分析解决物理问题的重要方法，是高中物理的基石。 通过前面学习，学生已经对矢量以及力的图示法和三种基本性质力有了一定的了解，这些都对本节内容起了良好的铺垫作用。研究多个力的合力问题，它是前几节内容的深化，依据等效思想给出合力与分力概念，并通过实验探究推理归纳出矢量运算普遍遵守的法则——平行四边形定则，使学生对矢量和标量认识得以完善。 矢量运算始终贯穿在高中物理知识内容的全过程中，具有基础性和预备性。为以后学习曲线运动，动量等知识奠定了基础。 新教材将原本力的分解一节删去，将力的合成和分解合并为一节，弱化了原本对力的分解时大量直接求解分力这一教学过程，更加注重物理学科的本质，培养学生的学科核心素养。同时将力的合成和分解作为共点力平衡条件解决问题的一个计算步骤，规范了力学的解题思维，有利于学生形成科学的分析思路。 |
| 学情分析 |
学生已经学习了三种基本性质力和力的图示法，对矢量也有了初步的了解，这对于本节课的学习有着一定的基础作用。但是学生在实验探究能力上仍然不足，而本节课至关重要的实验“探究两个相互角度的力的合成规律”需要重点启发和引导。 |
| 教学目标 |
物理观念 （1）从力的作用效果理解合力、分力的概念； （2）通过实验了解力的合成和分解的规律——平行四边形定则； （3）初步利用矢量运算法则——平行四边形定则对力进行合成和分解，解决生活实际问题。 |
科学思维
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科学探究 本节的主要实验——“探究两个互成角度的力的合成规律”侧重探究分力与合力是何关系这一“问题”要素，学会对问题的可能结论做出猜想。根据分力以及它们的合力的矢量图的平面位置关系，猜想它们可能构成平行四边形的几何关系，进而通过作图检验这个假设。 |
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科学态度与责任 （1）在学生探究实验中，应要求学生对实验数据采取实事求是的态度，对偏高实验预期的数据，也要如实记录，然后分析是误差原因还是实验操作失误； （2）运用自己所学的知识正确解决生活和社会中的实际问题，有利于增强学生的成就感和责任感。 |
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| 教学重点 | （1）利用等效替代思想理解分力和合力的概念； |
| （2）通过实验归纳出力的平行四边形定则； | |
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教学难点 教法 学法 |
在实验探究过程中由力的图示法猜想出分力与合力可能存在的几何关系。 教法：创设物理情境，演示实验法，启发法以及总结归纳法。 学法：科学实验探究法，分析总结归纳法。 |
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教具 |
多媒体课件，小桶，弹簧测力计，橡皮筋，细绳套，三角板，图钉，白纸 |
| 教 学 过 程 | ||||||||
| 教学环节 | 教师活动 | 学生活动 | ||||||
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导 入 |
通过多媒体课件展示生活中的自然现象——蜘蛛结网，将蜘蛛网简化成模型图。 引发学生思考：其中一根蜘蛛丝断裂，网会偏向什么方向？如果我们能找到这样一个力，来代替这么多力，表示它们总的作用效果，那问题不就简单了吗？这种方法我们就称为力的合成。 |
学生按要求思考，感受力的合成在生活中实际问题的体现。 |
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新课教学 （一） 合力与 分力 |
【共点力】 共点力：几个力如果都作用在物体的同一点，或者它们的作用线相交于一点。这几个力叫做共点力。下面我们先研究共点力的合成。 板书 力的合成 【投影图片】 通过图片举例大量生活实例来说明对力进行合成是有意义和必要的。 板书 目的：化繁为简 【播放拉力器视频】 两位女同学对拉力器产生的作用效果和两位男同学对拉力器产生的作用效果完全相同，用这一个力就可以完全代替那两个力。由此提出分力和合力的概念。 板书 分力，合力 思想：等效替代 |
感受力的合成在生活中的应用和目的 体会合力和分力的“等效替代”的思想。 |
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（二） 力的合成 |
   同一条直线两个同方向的力的合成    
【启发新知】 用两个弹簧测力计互成角度的拉一个水桶，使它保持静止状态，然后再用一个弹簧测力计拉同一个水桶保持静止状态。 【分组实验：互成角度的两个力的合成规律】 实验器材：橡皮筋、两个弹簧秤、细绳套、木板、白纸、图钉、刻度尺 实验方案：先用两个弹簧测力计拉橡皮筋，再用一个弹簧测力计拉橡皮筋，使两个橡皮条的形变大小方向完全一致。记录下第一次两个力的大小和方向和第二次一个力的大小和方向，提出注意事项 测量记录：学生分组动手操作，记录一组分力和合力 作出图示：力的图示法 猜想并验证：以两个分力为邻边作出一个完整的平行四边形，作出平行四边形的对角线即为猜想的合力，与实际测得的合力进行比较 得出结论：平行四边形定则 分析实验误差：读数，操作 【平行四边形定则】 两个力合成时，以表示这两个力的线段为邻边作平行四边形，这两个邻边之间的对角线就代表合力的大小和方向。这个法则就叫作平行四边形定则。 板书 方法：力的图示法 规律：平行四边形定则 |
回忆旧知，思考新知 学生读数，感受互成角度的两个力的合力不再满足简单的代数相加减 学生思考：如何使两次橡皮筋形变大小方向完全一致，得出在橡皮筋一端固定的情况下，将橡皮筋另一端拉至同一点 学生思考：我们要测量什么物理量？如何进行测量？深刻理解实验的目的和实验思想 通过观察分力和合力构成的图形，引导学生将分力与合力末端连线并思考，猜想可能是平行四边形的两条边和对角线的关系 体会“数形结合”的思想 |
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（三） 力的分解 |
在上述实验中，如果把操作顺序对调，即先用拉力 F把橡皮筋拉到 O点，再用拉力 F1 和 F2 共同拉橡皮筋产生相同效果，则 F1 和 F2 就是 F的分力，这就变成了“探究力的分解规律”的实验。由于各个力的数据都没有改变，因此，力的分解也遵从平行四边形定则。 板书 力的分解 满足平行四边形定则 如果不加限制条件，以一个力为对角线可以作出无数组平行四边形，力的分解要按具体问题来确定 板书 具体问题确定 |
学生感受力的分解其实就是力的合成的逆过程，同样满足平行四边形定则 理解要按具体问题来分解 |
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（四） 矢量和标量 |
【矢量】 既有大小又有方向，相加时遵从平行四边形定则的物理量。 例：位移、速度、加速度、力等 【标量】 既有大小没有方向，相加时遵从算术法则的物理量。例：质量、路程、功、电流等 |
理解平行四边形定则又称为矢量运算法则 |
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（五） 课堂反馈 |
回答问题：一个静止的物体如果受到多个力，会向什么方向运动？ |
学生利用所学内容解决实际问题 |
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（六） 课堂小结 |
合力和分力 力的合成规律 力的分解规律 矢量和标量 |
教学过程到此结束，学生整理并总结 |
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板书设计 |
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教学反思 |
这节课体现在学生对探究过程的体验和“等效替代”、“数形结合”思想的渗透，学生开启思维，掌握方法。 但是学生一直以来都习惯于代数计算，因此在教学中要注意纠正学生的一贯错误。实验是学生接受物理知识最符合认知规律的方法。本节课的教学设计正是基于实验，让学生亲自实践，实验探究，培养学生的实验探究、团结合作、归纳总结等能力。 利用课堂活动，体会力的分解是按效果进行分解，不再强调以往大量的为了分解而分解的教学方式，规范学生的科学分析思维。 |
视频来源：优质课网 www.youzhik.com
