《力的合成》教學(xué)設(shè)計
在教學(xué)工作者實際的教學(xué)活動中，編寫教學(xué)設(shè)計是必不可少的，教學(xué)設(shè)計一般包括教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)重難點、教學(xué)方法、教學(xué)步驟與時間分配等環(huán)節(jié)。你知道什么樣的教學(xué)設(shè)計才能切實有效地幫助到我們嗎？下面是小編收集整理的《力的合成》教學(xué)設(shè)計，希望能夠幫助到大家。
《力的合成》教學(xué)設(shè)計1
【教學(xué)目標(biāo)】
1知識與技能
（1）能夠從力的“效果”角度理解合力與分力的概念；
（2）掌握力的平行四邊形定則，知道它是合成力的基本定則，學(xué)會初步運用平行四邊形定則求合力；
�。�3）會用作圖法求解兩個共點力的合力；并能意識到其合力隨夾角是變化的。
2過程與方法
�。�1）能夠通過實驗探究歸納出互成角度的兩個共點力的合成遵循平行四邊形定則；
�。�2）體會等效代替的思想方法，參與實驗探究過程，培養(yǎng)學(xué)生動手操作能力和協(xié)作能力；
�。�3）培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計實驗、觀察實驗現(xiàn)象、探索規(guī)律以及歸納總結(jié)問題的能力。
3情感、態(tài)度與價值觀
�。�1）培養(yǎng)學(xué)生的物理思維能力和科學(xué)研究的態(tài)度。
�。�2）培養(yǎng)學(xué)生熱愛生活、事實求是的科學(xué)態(tài)度，激發(fā)學(xué)生探索與創(chuàng)新的意識。
�。�3）培養(yǎng)學(xué)生合作、交流、互助的精神。
�。�4）讓學(xué)生樹立科學(xué)探究中大膽猜測，嚴(yán)謹(jǐn)求證的科學(xué)思想。
【重點難點】
重點：滲透“等效替代”的物理思想，促使力的平行四邊形定則的發(fā)現(xiàn)與深刻的理解。
難點：①實驗的設(shè)計；②平行四邊形關(guān)系的發(fā)現(xiàn)；③從“代數(shù)和”思維到“矢量和”思維的跨越。
突破方法：讓學(xué)生自己動手實驗，自己將結(jié)論得出。
【教學(xué)方法】
為了體現(xiàn)新課程所倡導(dǎo)的教學(xué)理念，在教法上，采取以學(xué)生為主體，以問題為中心，以教師為引導(dǎo)，以小組的合作為主要方式，讓學(xué)生進(jìn)行簡單的實驗設(shè)計，親身體驗科學(xué)實驗探究的過程。為了讓學(xué)生更好地體驗科學(xué)研究的方法和過程，發(fā)展自主學(xué)習(xí)能力，培養(yǎng)良好的思維品質(zhì)，強(qiáng)化小組交流與合作意識，淡化機(jī)械式訓(xùn)練，摒棄灌輸式教學(xué)；教師一定要把握好自己的角色，是適時適度地“引導(dǎo)”和“參與”，決不能搞型式化的探究。在以往的教學(xué)中，課堂教學(xué)實施往往過于注重知識傳授傾向，學(xué)生被動地接受，很難從多方面培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)。
【教具準(zhǔn)備】
多媒體課件、電子白板，彈簧秤，橡皮條，刻度尺，細(xì)線等。
【課時設(shè)計】
本節(jié)課計劃用兩課時學(xué)完。本節(jié)為第一課時
【教學(xué)環(huán)節(jié)】
新課的引入
[教師活動]多媒體展示簡單的問題1+1在什么情況下不等于2，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的激情，之后再講“曹沖秤象”的故事，提水問題。引出等效思想的理論。
[學(xué)生活動]讓學(xué)生自己分別用一只手和兩只手拿桌子上的物體感受等效的思想。
[教師活動]引導(dǎo)學(xué)生理解合力與分力等效代替的關(guān)系，得出合力和分力的概念。并復(fù)習(xí)提問初中學(xué)過的同一直線上求兩個力的合力的問題：（兩種情形，分力同向和反向時）并引導(dǎo)學(xué)生用“等效替代”的思想去理解這兩種情形，然后再拋出“兩個互成角度的分力與其合力有什么樣的關(guān)系呢？”“合力是否等于兩分力大小之和或之差呢？”也可以讓學(xué)猜測“合力的大小在什么范圍內(nèi)？”。引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計實驗用“等效替代”的思想靠測量的方法先去找到兩分力與合力，并將它們表示出來，然后再探究它們之間的關(guān)系。
指導(dǎo)學(xué)生實驗設(shè)計中應(yīng)注意的一些問題
�。�1）問題的提出：兩個互成角度的共點力與其合力有什么樣的關(guān)系？
�。�2）設(shè)計實驗時應(yīng)注意的問題：
①用什么方法找分力與合力，實驗中應(yīng)怎樣實現(xiàn)分力與其合力產(chǎn)生的作用效果相同？
�、谌绾沃懒Φ拇笮�？如何確定力的方向？
�、蹖嶒炛行枰涗浤男⿺�(shù)據(jù)？怎樣可以更直觀簡潔地同時描述力的大小和方向？
④該實驗中可能出現(xiàn)誤差的原因有哪些？你該如何處理？
進(jìn)行實驗
[學(xué)生活動]
四個或六個學(xué)生為一小組進(jìn)行分組實驗。
[教師活動]
在旁巡查，適時加以指導(dǎo)，實驗時要分布引導(dǎo)學(xué)生注意以上4個問題。引導(dǎo)學(xué)生按書中的建議把合力的箭頭和兩分力的箭頭連接起來，再看看這些圖形有什么共同點和不同點。引導(dǎo)學(xué)生利用現(xiàn)有的實驗結(jié)果大膽地提出科學(xué)合理的猜想──滿足平行四邊形定則，再讓學(xué)生變化角度實驗，驗證猜測。
對實驗結(jié)果進(jìn)行分析與評估并歸納得出結(jié)論
[學(xué)生活動]學(xué)生通過實驗探究確定了兩個分力與合力，并且用力的圖示將它們表示出來后，到講臺上展示交流實驗中得到的圖形，并思考?xì)w納、總結(jié)本實驗探究的結(jié)論。學(xué)生探究到的合力與分力之間的關(guān)系可能只是一個近似的平行四邊形，也可能是一些其他圖形。
[教師活動]
總結(jié)說明：多數(shù)組得到了平行四邊形這很好，對于沒有得到平行四邊形的，也要尊重實驗，實事求是。教師要特別說明：即使今天我們所有組都得到了平行四邊形規(guī)律，就一定能說明分力和合力滿足平行四邊形定則嗎？在科學(xué)探究中這樣做可嗎？（學(xué)生能意識到這樣做不妥）
[教師活動]
總結(jié)說明：因為我們只做了有限的幾組實驗,就得出結(jié)論。這當(dāng)然不可�。】茖W(xué)探究往往要通過不同情況下的對大量實驗數(shù)據(jù)的分析論證才能得出具有普遍意義的科學(xué)規(guī)律，有時還需要通過理論證明才能加以推廣。而我們這節(jié)課只做了有限的實驗，其實兩分力和合力的關(guān)系滿足平行四邊形定則，早就被科學(xué)家證實了，大多數(shù)同學(xué)得到這個結(jié)論，而少數(shù)同學(xué)未能得到，那是因為實驗中出現(xiàn)了問題，可能是實驗誤差（讀數(shù)誤差、作圖誤差、系統(tǒng)誤差），甚至是操作上的錯誤。請學(xué)生下課后分析造成的原因。事實證明不僅力的合成滿足平行四邊形定則，所有的矢量合成都滿足。讓學(xué)生返回到前面學(xué)習(xí)位移時的幾個問題，用平行四邊形定則重新看待那些問題。
例題分析
教科書中的例題比較簡單，但學(xué)生在作圖時常常不規(guī)范，教師要強(qiáng)調(diào)學(xué)生注意
1．合力，分力要共起點，虛線，實線要分清。
2．合力，分力標(biāo)度要相同，作圖要準(zhǔn)確。
3．對角線要找準(zhǔn)，不要忘了方向。
讓學(xué)生再思考
思考分力一定時，隨著夾角的增大合力如何變化？提出引體向上的例子，然后觀看動畫，讓學(xué)生總結(jié)得出合力與分力間夾角θ關(guān)系：
學(xué)生討論以后通過多媒體動畫演示，讓學(xué)生總結(jié)得出以下結(jié)論：
合力與分力間夾角θ關(guān)系：
①θ＝0°時，即F1、F2共線同方向：
F合＝F1＋F2?合力方向與兩個力的方向相同
�、讦龋�180°時，即F1、F2共線反方向：
F合＝｜F1－F2｜合力方向與分力F1、F2中較大的方向相同。
�、蹔A角θ越大，合力就越�。�
F合隨F1和F2的夾角增大而減小
④合力的取值范圍：｜F1－F2｜≤ F合≤ F1＋F2
�、� F合可能大于、等于、小于F1、F2
小結(jié)
先讓學(xué)生自己小結(jié)，老師在黑板上出示小結(jié)提示，補(bǔ)充和糾正學(xué)生的不足之處。
【布置作業(yè)】課后練習(xí)1,2小題。
【板書設(shè)計】
5.1力的合成
一、合力、分力、共點力
1．合力、分力、共點力的概念
二、力的合成
1．求幾個分力的合力叫力的合成
2．同一直線上的兩個力的合成
同方向：合力的大小等于兩分力大小之和，合力的方向與任意一個分力方向相同。
反方向：合力的大小等于兩分力大小之差，合力的方向與較大的分力方向相同。
3．互成角度的兩個力的合成滿足平行四邊形定則，即以表示這兩個力的有向線段為鄰邊作出平行四邊形，這兩個鄰邊之間所夾的對角線就代表合力的大小和方向。
《力的合成》教學(xué)設(shè)計2
一、教學(xué)內(nèi)容分析
《力的合成》是人教版《物理》（必修1）第三章第四節(jié)的內(nèi)容。通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，學(xué)生將明確兩個力同時作用在物體這一問題的處理方法。在這節(jié)課的學(xué)習(xí)中，等效替代的思想在建立概念、尋求合力與分力關(guān)系的過程中被深度應(yīng)用; 平行四邊形定則是矢量運算普遍遵循的法則，而矢量運算貫穿高中物理始終，用“圖形”表示物理量之間關(guān)系的方法，對學(xué)生而言是一個新方法。因此，該節(jié)在教和學(xué)兩方面都具有承前啟后的作用；其涉及的物理研究方法和實驗方法在高中物理中具有典型性，并使學(xué)生進(jìn)一步認(rèn)識到物理實驗、物理模型、數(shù)學(xué)工具在物理學(xué)發(fā)展過程中的應(yīng)用；采用自主、合作、探究等新型的學(xué)習(xí)方式，有助于培養(yǎng)學(xué)生的自主探究能力、訓(xùn)練嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的科學(xué)態(tài)度和精神，提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，促進(jìn)學(xué)生全面素質(zhì)的和諧發(fā)展。
二、學(xué)生學(xué)習(xí)情況分析
在學(xué)習(xí)本節(jié)課之前，學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了力、重力、彈力、摩擦力等力的概念，對“力”有了較為深刻的理解和認(rèn)識；同時，通過位移、速度和加速度等矢量的學(xué)習(xí)，對“矢量”也有了初步的認(rèn)識。這為本節(jié)課的學(xué)習(xí)提供了基本的知識儲備。然而，腦中根深蒂固的標(biāo)量運算對學(xué)生學(xué)習(xí)力的合成而言，是一種負(fù)遷移，對力進(jìn)行合成時，照搬標(biāo)量運算的方法來應(yīng)付，而矢量運算使用的平行四邊形定則，對于學(xué)生初次學(xué)習(xí)而言比較抽象，且涉及幾何和三角等數(shù)學(xué)知識，感覺有難度。學(xué)生在初中所學(xué)的二力平衡為標(biāo)量代數(shù)運算，要想直接過渡到互成角度的力的合成遵循平行四邊形定則的矢量運算，思維階梯跨度較大，在認(rèn)知水平上是一次質(zhì)的跨越，很難要求學(xué)生一次轉(zhuǎn)化完成，這些都給本節(jié)課的教學(xué)帶來了困難。
三、設(shè)計思想
依據(jù)本校實際教學(xué)條件和新課程理念，在教學(xué)中實施中注重學(xué)生自主、合作、探究學(xué)習(xí)，讓學(xué)生積極參與、樂于探究、勇于實驗、勤于思考，通過多樣化的教學(xué)方式，幫助學(xué)生學(xué)習(xí)。由于本節(jié)課比較抽象，但實驗比較直觀，易于得到實驗結(jié)論，我準(zhǔn)備采用學(xué)生自主探究、合作交流、分組討論與教師講授相結(jié)合的方式進(jìn)行教學(xué)。主要教學(xué)環(huán)節(jié)如下表：
環(huán)節(jié)
內(nèi)容
作用
一
情景創(chuàng)設(shè)
建立共點力、合力與分力、力的合成的概念，體驗等效替代的`思想
二
設(shè)問：互成角度的兩個分立如何求合力？
提出探究活動的問題
三
學(xué)生探究活動
通過傳統(tǒng)實驗和DISlab數(shù)字實驗共同完成
通過探究，得出平行四邊形法則
四
實例分析，強(qiáng)化概念
初步應(yīng)用平行四邊形，加深理解
四、教學(xué)目標(biāo)
知識與技能
1、 SHAPE * MERGEFORMAT 理解合力、分力、力的合成。
2、理解合力與分力的關(guān)系是作用效果上的等效替代。
3、掌握平行四邊形定則的含義和使用方法，會用它求兩個分力的合力。
過程與方法
SHAPE * MERGEFORMAT 1、通過合力與分力概念的建立過程，體會物理學(xué)中常用的研究方法──等效替代法。
2、通過探究求互成角度的兩個力合力方法的過程，體會邏輯和實驗相結(jié)合的科學(xué)方法。
情感態(tài)度與價值觀
1、感受科學(xué)研究的樂趣和社會價值。
2、體會科學(xué)研究中合作、交流的重要性和必要性。
教學(xué)重點：
1、合力與分力的概念及其等效替代關(guān)系。
2、平行四邊形定則及其簡單應(yīng)用。
教學(xué)難點：
平行四邊形定則的探究過程及其結(jié)論。
五、教學(xué)用具
1、實驗器材：木板、白紙、圖釘（若干）、橡皮條、細(xì)繩套（兩根）、彈簧秤（兩只）、三角板、鉛筆；
2、 計算機(jī)、實物展示臺等多媒體輔助教學(xué)設(shè)備；DIS-lab設(shè)備；CAI課件
六、教學(xué)流程圖（略）
七、教學(xué)過程
教學(xué)環(huán)節(jié)
教學(xué)內(nèi)容
設(shè)計意圖
引 入 新 課
由曹沖稱象的故事引入
為學(xué)生更好地理解等效替代的思想
通過親身體驗感受合力和分立
學(xué)生活動：兩個女同學(xué)共同提起水桶和一男同學(xué)單獨提起水桶。
學(xué)生通過觀察，學(xué)會對信息的分析﹑加工
學(xué) 習(xí)
相 關(guān)
概 念
結(jié)合以上實例，提出下面問題
問題1：兩位女同學(xué)兩個力的共同作用與男同學(xué)一個力的單獨作用，產(chǎn)生的效果相同嗎？ SHAPE * MERGEFORMAT
在學(xué)生回答的基礎(chǔ)上，教師加以分析總結(jié)：兩個女生的作用效果與一個男生的作用效果相同，因此，力是可以等效的。許多這樣的實例就表現(xiàn)在我們身邊，稍微留心便會發(fā)現(xiàn)。
學(xué)生學(xué)會對信息歸納總結(jié)。
在上面列舉的實例的基礎(chǔ)上，教師給分力與合力﹑力的合成下定義并板書。
1、 分力和合力：如果一個力的作用效果與另外幾個力的共同作用效果相同，這個力就叫做另外幾個力的合力，而那另外幾個力叫做這個力的分力。
2、合力和分力是一種等效替代的關(guān)系。求幾個力的合力的過程或方法叫做力的合成
SHAPE * MERGEFORMAT 進(jìn)一步理解“等效替代”思想，為本節(jié)實驗設(shè)計的原理打下基礎(chǔ)。
提出問 SHAPE * MERGEFORMAT 題、猜想與假設(shè)
引導(dǎo)學(xué)生提出問題：既然合力與分力可以相互替代，那么它們之間存在什么關(guān)系呢?數(shù)學(xué)知識1+1 2是否可用于已知兩個分力求其合力呢？
請學(xué)生思考并提出自己的猜想。
老師的猜想：合力等于各分力之和？
大部分同學(xué)都認(rèn)為老師的猜想不對，就此反問那你覺得應(yīng)該是什么關(guān)系？你有什么方法推翻我的想法？你的猜想是什么？怎么 SHAPE * MERGEFORMAT 去驗證你的猜想？
敢于猜想和假設(shè)，
增強(qiáng)探索意識。
實
驗
探
究
讓學(xué)生思考應(yīng)如何設(shè)計該探究實驗。
先投影實驗器材：方木板﹑白紙﹑彈簧秤（兩個）﹑橡皮筋﹑細(xì)繩 SHAPE * MERGEFORMAT 套（兩個）﹑鉛筆﹑三角板﹑刻度尺﹑圖釘（5個）。[ 明確探究問題：
1、 如何求同一直線上的兩個分力的合力
2、 如何求相互垂直的兩個分力的合力
3、 如何求互成任意角的兩個共點力的合力
學(xué)習(xí)簡單的實驗設(shè)計。
[ 發(fā)揮教師指導(dǎo)作用。
共同協(xié)作，相互交流
增強(qiáng)動手操作能力。
（一）利用傳統(tǒng)實驗裝置探究力的合成
實驗小組同學(xué)相互討論﹑交流實驗設(shè)計的思路。
教師通過提問和利用儀器在黑板上演示分析，對實驗過程如何體現(xiàn)等效﹑如何記錄合力與分力的作用點﹑大小﹑方向的關(guān)鍵步驟進(jìn)行指導(dǎo)。
第一步：請同學(xué)們利用等效原理，設(shè)計兩個分力與合力。先將合力﹑分力的三要素記錄下來。
第二步：根據(jù)記錄的信息，請確定分力與合力的作用線。第三步：請選定合適標(biāo)度，根據(jù)實 SHAPE * MERGEFORMAT 驗記錄的數(shù)據(jù)作出分力與合力的圖示。
學(xué)生做實驗時，教師在旁巡查，適時加以指導(dǎo)。同時利用多媒體投影圖，對實驗中應(yīng)該記錄的數(shù)據(jù)和如何處理這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分步引導(dǎo)。
學(xué)生通過實驗探究確定了兩個分力與合力，并且用力的圖示將它們表示出來后，教師在引導(dǎo)學(xué)生如何利用實驗得出的數(shù)據(jù)檢驗提出的猜想。
1、 通過提問，教師靈活地幫助同學(xué)分析數(shù)據(jù)，先對不是本實驗結(jié)論的各種猜想進(jìn)行檢驗﹑排除。
2、 對符合本實驗結(jié)論的猜想的檢驗，教師先建議學(xué)生用虛線 SHAPE * MERGEFORMAT 將合力﹑分力的箭頭段連接，然后提問學(xué)生從連線中得到什么啟示。（學(xué)生回答）
3、 請學(xué)生思考如何歸納﹑總結(jié)本實驗探究的結(jié)論。（學(xué)生自由發(fā)言，教師點評）
4、 最后，教師在黑板上規(guī)范作圖。
對實驗進(jìn)行總結(jié)：如果實驗做得十分精確，合力和分力間構(gòu)成一個幾何圖形——平行四邊形。
理
解
和
拓
展
板書：
實驗結(jié)論：如果用表示兩個共點力的線段為鄰邊做一個平行四邊形，則這兩個鄰邊之間的對角線就表示合力的大小和方向，這個法則叫做平行四邊形法則。
（二）利用DISlab力的合成分解實驗器 SHAPE * MERGEFORMAT 驗證互成任意角 SHAPE * MERGEFORMAT 度的共點力的合力
提高分析問題能力和觀察能力
學(xué)會如何用物理語言進(jìn)行表達(dá)的和概括。
評
估
和
交
流
實驗中，學(xué)生探究到的合力和分力之間的關(guān)系可能只是一個近似的平行四邊形，甚 SHAPE * MERGEFORMAT 至是一些其他圖形。請學(xué)生分析造成的原因，將自己的想法與其他同學(xué)交流。
請學(xué)生展示自己的作品，同時解釋 SHAPE * MERGEFORMAT 實驗中可能出現(xiàn)的實驗誤差，甚至操作上的錯誤。教師加以分析總結(jié)，其主要原因是存在：讀書誤差﹑作圖誤差﹑系統(tǒng)誤差。
增強(qiáng)分析和處理問題的能力，提高實驗技能
鞏
固[來源:Z#xx#k、Com]
應(yīng)
用
通過DISlab力的合成分解實驗器，得出“合力的大小與分力的大小間無固定的關(guān)系”
討論：
1、“人多力量大”這句話對不對？是否全面
2、兩個一起提水桶為什么會不會比一個人更費力
2、引體向上運動時，雙手怎樣拉單杠才不感到費力
提高知識應(yīng)用能力和自學(xué)能力
課堂總結(jié)
對本節(jié)課內(nèi)容進(jìn)行小結(jié)
知識回顧
課后作業(yè)
1、 寫一份關(guān)于本節(jié)課的探究的實驗報告。
2、 課后學(xué)案
鞏固知識，培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣
八、教學(xué)設(shè)計思想自我剖析
一、落實教學(xué)理念，以學(xué)生的發(fā)展為本
本節(jié)課基于“以學(xué)定教”的教學(xué)理念，采用了“情景——問題——探究——應(yīng)用”的模式去組織教學(xué)，讓學(xué)生在情景中體驗、感悟中建立分力和合力的概念，通過參與探究來尋找合力和分力的關(guān)系，為學(xué)生的認(rèn)知學(xué)習(xí)提供了有利條件。
二、創(chuàng)設(shè)情境，激發(fā)學(xué)生興趣
通過學(xué)生的參與活動，發(fā)生與學(xué)生預(yù)想不同或猜想不到的結(jié)果，引起認(rèn)知沖突，激發(fā)起他們強(qiáng)烈的求知欲望。在后續(xù)的教學(xué)活動中，教師通過問題串的形式，引領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行分析探究，通過嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶嶒炋骄苛炕芯窟^程，通過“圖形”表示物理量之間的關(guān)系。并且，在探究過程中，學(xué)生通過分工與合作來完成實驗的操作，因此對協(xié)作這種學(xué)習(xí)方式的體會也是本節(jié)課的目的之一。
三、傳統(tǒng)實驗與數(shù)字化實驗取長補(bǔ)短，相得益彰
傳統(tǒng)實驗通過橡皮筋的形變情況反映力的作用效果，其便于探究各種特殊的力的合成規(guī)律，同時也便于小組成員之間的分工合作，但是由于彈簧測力計的讀數(shù)非整數(shù)，為作力的圖示帶來了麻煩。但是傳統(tǒng)實驗在培養(yǎng)學(xué)生實驗的規(guī)范性和實驗技能方面，具有重要作用。而數(shù)字化實驗的最大特點是借助計算機(jī)和傳感器技術(shù)手段，能實時、定量表示出分力大小的變化，同步計算出合力大小不變的特征，但是它并不能直觀給出合力和分力滿足的平行四邊形定則的矢量關(guān)系，所以比較適合用于定量檢驗。
在組織教學(xué)過程中，要利用各類實驗的特點，共同突破學(xué)習(xí)中的思維難點，以謀求實驗效果的最大化。
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