《力的合成》教學(xué)設(shè)計(jì)教材剖析《力的合成和分解》是人民教育出版社《物理》（選修一）第三章第四節(jié)的內(nèi)容，教科書首先結(jié)合實(shí)例，按照等效思想提出合力與分力的概念；之后提出力的合成和分解的探究問題，并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究，得出力的合成和分解所遵照的法則——平行四邊形定則；最后從數(shù)學(xué)量運(yùn)算的角度，提高對矢量和標(biāo)量的認(rèn)識。此部份內(nèi)容較多，分2課時(shí)進(jìn)行。本節(jié)課只進(jìn)行力的合成，通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，中學(xué)生將明晰兩個(gè)力同時(shí)作用在物體這一問題的處理方式。在這節(jié)課的學(xué)習(xí)中，等效取代的思想在構(gòu)建概念、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(yùn)算普遍遵守的法則，而矢量運(yùn)算貫串中學(xué)數(shù)學(xué)仍然，對后續(xù)學(xué)習(xí)有重要影響，因而本節(jié)內(nèi)容是整個(gè)中學(xué)數(shù)學(xué)的重要內(nèi)容，是數(shù)學(xué)知識體系中有技巧、可遷移、應(yīng)用廣泛的內(nèi)容。用“圖形”表示數(shù)學(xué)量之間關(guān)系的方式，對中學(xué)生而言是一個(gè)新技巧。因而，該節(jié)在教和學(xué)兩方面都具有承前啟后的作用；其涉及的化學(xué)研究方式和實(shí)驗(yàn)方式在中學(xué)數(shù)學(xué)中具有典型性，并使中學(xué)生進(jìn)一步認(rèn)識到化學(xué)實(shí)驗(yàn)、物理模型、數(shù)學(xué)工具在數(shù)學(xué)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)方法，有助于培養(yǎng)中學(xué)生的自主探究能力、訓(xùn)練嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的科學(xué)心態(tài)和精神，提升中學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)，促使中學(xué)生全面素養(yǎng)的和諧發(fā)展。
學(xué)情剖析在學(xué)習(xí)本節(jié)課之前，中學(xué)生早已學(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(shí)，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。但是，腦中根深蒂固的標(biāo)量運(yùn)算對中學(xué)生學(xué)習(xí)力的合成而言，是比較具象的，且涉及幾何和三角等物理知識，覺得有難度。中學(xué)生在中學(xué)所學(xué)的二力平衡為標(biāo)量代數(shù)運(yùn)算，要想直接過渡到互成角度的力的合成遵守平行四邊形定則的矢量運(yùn)算，思維階梯跨徑較大，在認(rèn)知水平上是一次質(zhì)的跨越，很難要求中學(xué)生一次轉(zhuǎn)化完成，這種都給本節(jié)課的教學(xué)帶來了困難。學(xué)科核心素質(zhì)化學(xué)觀念：能從力作用的等效性來理解合力、分力的概念。科學(xué)思維：會用畫圖法和估算法求共點(diǎn)力的合力。科學(xué)探究：（1）讓中學(xué)生體驗(yàn)科學(xué)探究過程，參與實(shí)驗(yàn)探究方案的設(shè)計(jì)；（2）中學(xué)生通過分組合作進(jìn)行交流討論，分享探究成果。科學(xué)心態(tài)與責(zé)任：（1）通過實(shí)驗(yàn)探究，培養(yǎng)中學(xué)生合作精神及嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)心態(tài)；（2）探究求合力的方式---力的平行四邊形定則，曉得它是矢量運(yùn)算的普遍規(guī)則。教學(xué)重點(diǎn)：1.實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)2.平行四邊形關(guān)系的發(fā)覺3．從“代數(shù)和”思維到“矢量和”思維的跨越4．滲透“等效取代”的思想，使得平行四邊形定則的發(fā)覺和深刻理解教學(xué)難點(diǎn)：1.從“代數(shù)和”思維到“矢量和”思維的跨越2.“平行四邊形定則”的理解和運(yùn)用。
教具：PPT講義、自制平行四邊形以及探究實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)儀器教學(xué)過程情境導(dǎo)出先做個(gè)游戲，請兩位朋友上臺來用兩個(gè)互成角度的彈簧把重錘拉起，之后再讓其中一個(gè)朋友自己把同樣的重錘提起，最后讓這個(gè)朋友比較這兩次使勁的大小。得出合作時(shí)用的力居然小于自己提起用的力，得出一個(gè)意想不到的推論。提出問題：為何會有這些現(xiàn)象發(fā)生？提示引出本節(jié)課：學(xué)了“力的合成”后你們都會找到答案。下邊首先了解幾個(gè)概念自主感知了解共點(diǎn)力概念，感受數(shù)學(xué)思想展示兩個(gè)朋友提起重錘和一個(gè)朋友同樣能提起重錘——等效代替。更進(jìn)一步展示曹沖砸缸圖片高中物理摩擦力教案，再度感受等效取代的思想，最后用多個(gè)人拉物體和用一頭小象拉物體，同樣可以等效代替。從而引出分力與合力的概念。板書：概念分力等效取代合力自主感知了解分力與合力以及力的合成的概念。最后提出問題“怎樣求解幾個(gè)力的合力呢？”引出下一個(gè)內(nèi)容，求幾個(gè)力的合力的過程稱作力的合成，合力可以等效取代分力，這么合力和分力滿足哪些關(guān)系呢？先從最簡單的二力合成進(jìn)行探究。板書：力的合成探究分力與合力的關(guān)系合作探究請朋友們閱讀教材，之后小組討論，怎樣借助桌上器材設(shè)計(jì)探究方案？提出兩個(gè)問題供中學(xué)生思索討論怎樣借助桌上器材得到兩個(gè)分力？A、需要記錄些哪數(shù)據(jù)？B、力的大小如何測得？C、力的方向如何確定？2.怎樣獲得兩個(gè)分力的合力?怎樣精確、形象地描述力？是使勁的圖示還是力的示意圖？動(dòng)手探究1.通過實(shí)驗(yàn),得到兩個(gè)分力并做出力的圖示；建議用實(shí)線把合力的箭頭端分別與兩個(gè)分力的箭頭端聯(lián)接。
注意事項(xiàng)1.彈簧測力計(jì)要水平放置調(diào)零，不能超出它的阻值，須要估讀。2.讀數(shù)時(shí)，視線要正對刻度線。3.拉彈簧測力計(jì)時(shí)要平行于木板。4.確定方向時(shí)，選定的點(diǎn)盡量離結(jié)點(diǎn)O板書：合力與分力滿足平行四邊形定則成果展示分別讓兩組中學(xué)生的代表鏈著實(shí)驗(yàn)器材上臺來展示本組的探究成果，共同得出力的平行四邊形定則——以表示兩個(gè)力F1和F2的線段為鄰邊，作平行四邊形,則兩鄰邊之間的對角線表示合力的大小和方向。提出問題，力的合成遵守的不是我們之前的“算術(shù)法則”而是“平行四邊形定則”，這么合力是否一定小于分力，分力一定大于合力嗎？合力與分力的關(guān)系展示教具演示合力隨著分力傾角的減小而逐步變小，當(dāng)傾角為零度時(shí)合力最大，當(dāng)傾角為一百八十度時(shí)合力最小。從而得出合力的大小范圍。課堂到此為止主要內(nèi)容成功結(jié)束。步入下一個(gè)環(huán)節(jié)。板書：課堂小結(jié)分力與合力及其關(guān)系，以及力的合成概念。力的合成遵守的法則——平行四邊形定則。合力的大小范圍，同向時(shí)取最大值，反向時(shí)取最小值。擴(kuò)充多個(gè)力的合成的方式。隨堂檢查運(yùn)用平行四邊形定則兩個(gè)共點(diǎn)力，大小分別為3N、4N，傾角為90，求解合力的大小和方向。拓展訓(xùn)練力F1=3N,力F2=4N，力F3=5N。
求它們的合力F？回到原點(diǎn)——回答課堂一開始“課堂互動(dòng)”時(shí)提出的問題。中學(xué)生先嘗試，班主任做補(bǔ)充。板書：F1FF1=FF1F課堂任務(wù)完滿結(jié)束。課后做評測練習(xí)《力的合成》學(xué)情剖析在學(xué)習(xí)本節(jié)課之前，中學(xué)生早已學(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，小學(xué)早已接觸過求沿同仍然線作用的兩個(gè)力的方式；同時(shí)，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。但是，腦中根深蒂固的標(biāo)量運(yùn)算對中學(xué)生學(xué)習(xí)力的合成而言，是比較具象的，且涉及幾何和三角等物理知識，覺得有難度。中學(xué)生在中學(xué)所學(xué)的二力平衡為標(biāo)量代數(shù)運(yùn)算，要想直接過渡到互成角度的力的合成遵守平行四邊形定則的矢量運(yùn)算，思維階梯跨徑較大，在認(rèn)知水平上是一次質(zhì)的跨越，很難要求中學(xué)生一次轉(zhuǎn)化完成，這種都給本節(jié)課的教學(xué)帶來了困難。《力的合成》效果剖析1.本節(jié)課利用生活實(shí)例進(jìn)行課堂互動(dòng)，進(jìn)一步引入課題，喚起中學(xué)生進(jìn)行探究學(xué)習(xí)的興趣。2.我將悉心設(shè)置問題，吸引中學(xué)生積極參與。通過主動(dòng)探究、相互交流，培養(yǎng)中學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、合作探究能力和動(dòng)手操作能力。感受化學(xué)的合理智與嚴(yán)謹(jǐn)性，養(yǎng)成實(shí)事求是的科學(xué)心態(tài)和契而不舍的鉆研精神。
把課堂還給中學(xué)生們，老師只做一個(gè)推動(dòng)者，領(lǐng)著中學(xué)生在課堂上充分發(fā)揮，當(dāng)中學(xué)生掏出自己的“作品”時(shí)，中學(xué)生會覺得到學(xué)有所成。3.新課程倡導(dǎo)探究。新課程覺得化學(xué)實(shí)驗(yàn)功能的彰顯，不僅僅在于獲得所謂的“正確”實(shí)驗(yàn)結(jié)果，更重要的是使中學(xué)生經(jīng)歷和體驗(yàn)獲得實(shí)驗(yàn)結(jié)果的探究過程。這節(jié)課的整體流程設(shè)計(jì)與課堂施行療效，我自己覺得還是比較順利，比較滿意。《力的合成》教材剖析《力的合成和分解》是人民教育出版社《物理》（選修一）第三章第四節(jié)的內(nèi)容，教科書首先結(jié)合實(shí)例，按照等效思想提出合力與分力的概念；之后提出力的合成和分解的探究問題，并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究，得出力的合成和分解所遵照的法則——平行四邊形定則；最后從數(shù)學(xué)量運(yùn)算的角度，提高對矢量和標(biāo)量的認(rèn)識。此部份內(nèi)容較多，分2課時(shí)進(jìn)行。本節(jié)課只進(jìn)行力的合成，通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，中學(xué)生將明晰兩個(gè)力同時(shí)作用在物體這一問題的處理方式。在這節(jié)課的學(xué)習(xí)中，等效取代的思想在構(gòu)建概念、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(yùn)算普遍遵守的法則，而矢量運(yùn)算貫串中學(xué)數(shù)學(xué)仍然，對后續(xù)學(xué)習(xí)有重要影響，因而本節(jié)內(nèi)容是整個(gè)中學(xué)數(shù)學(xué)的重要內(nèi)容，是數(shù)學(xué)知識體系中有技巧、可遷移、應(yīng)用廣泛的內(nèi)容。
用“圖形”表示數(shù)學(xué)量之間關(guān)系的方式，對中學(xué)生而言是一個(gè)新技巧。因而，該節(jié)在教和學(xué)兩方面都具有承前啟后的作用；其涉及的化學(xué)研究方式和實(shí)驗(yàn)方式在中學(xué)數(shù)學(xué)中具有典型性，并使中學(xué)生進(jìn)一步認(rèn)識到化學(xué)實(shí)驗(yàn)、物理模型、數(shù)學(xué)工具在數(shù)學(xué)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)方法，有助于培養(yǎng)中學(xué)生的自主探究能力、訓(xùn)練嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的科學(xué)心態(tài)和精神，提升中學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)，促使中學(xué)生全面素養(yǎng)的和諧發(fā)展。《力的合成》評測練習(xí)有朋友借助如圖所示的裝置來驗(yàn)證力的平行四邊形定則，在豎直木板上鋪有白紙，固定兩個(gè)光滑的滑輪A和B，將繩子打一個(gè)結(jié)點(diǎn)O，每位鉤碼的重量相等，當(dāng)系統(tǒng)達(dá)到平衡時(shí)，按照鉤碼個(gè)數(shù)讀出三根繩子的拉力F，回答下述問題：（1）改變鉤碼個(gè)數(shù)，實(shí)驗(yàn)?zāi)芡瓿傻氖牵ㄌ钫_答案標(biāo)號）。A．標(biāo)記結(jié)點(diǎn)O的位置，并記錄OA、OB、OC三段繩子的方向B．量出OA、OB、OC三段繩子的寬度C．藥量角器量出三段繩子之間的傾角D．用天平測出鉤碼的質(zhì)量（3）在畫圖時(shí)，你覺得圖中為固定橡皮條的圖釘，O為橡皮條與細(xì)繩的結(jié)點(diǎn)，OB和OC為細(xì)繩。圖乙是某次實(shí)驗(yàn)時(shí)OB細(xì)繩所聯(lián)接的彈簧測力計(jì)的表針指示情況。
請回答下述問題：（1）圖乙中彈簧測力計(jì)的讀數(shù)為A．用鋼筆挨到細(xì)繩畫出直線，即為拉力的方向B．用彈簧測力計(jì)拉細(xì)繩時(shí)細(xì)繩要與白紙平行C．在用兩個(gè)彈簧測力計(jì)同時(shí)拉細(xì)繩時(shí)要注意使兩個(gè)彈簧測力計(jì)的讀數(shù)相等（3）某次實(shí)驗(yàn)中在方格白紙上做出兩彈簧測力計(jì)的力的圖示如圖丙所示，請?jiān)趫D中做出合力的圖示，并檢測合力的大小為N（圖中每位正圓形小格周長均表示1N，結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。3．某實(shí)驗(yàn)小組用一只彈簧秤和一個(gè)全圓量角器等器材驗(yàn)證力的平行四邊形定則，設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置，固定在豎直木板上的全圓量角器的“0”刻度線豎直，橡皮筋的自然寬度大于量角器的內(nèi)圓直徑，其二端固定于“0”刻度線的內(nèi)邊沿高中物理摩擦力教案，另一端系繩套1套2。請完成以下主要實(shí)驗(yàn)步驟；（1）彈簧秤掛在繩套2上豎直向上拉橡皮筋，使橡皮筋與繩套的結(jié)點(diǎn)抵達(dá)圓心C處，記下彈簧秤的示數(shù)為F；（2）彈簧秤掛在繩套上，手拉著繩套1，互成角度在量角器平面內(nèi)平緩拉橡皮筋，若要形成與步驟（1）相同的作用療效；應(yīng)當(dāng)將結(jié)點(diǎn)拉到（選填“圓心C之上”、“圓心C處”或“圓心C之下”），當(dāng)繩套1和繩套2分別沿120和240刻度線方向，若彈簧秤讀”），則可以初步驗(yàn)證力的平行四邊形定則。
（3）彈簧秤一直掛在繩套2上且保持在240方向不聯(lián)通，橡皮筋的結(jié)點(diǎn)保持在圓心手拉著繩套1從120方向開始沿逆秒針方向平緩聯(lián)通，在繩套1達(dá)到60刻度線之前的過程中彈簧秤的讀數(shù)將A．始終變大B．先變大后變小C．先變小后變大D．始終變小4．在探究求合力的方式時(shí)，先將橡皮條的一端固定在水平木板上，另一端系上帶有繩套的兩根細(xì)繩。當(dāng)結(jié)點(diǎn)拉到O點(diǎn)時(shí)，兩根細(xì)繩互相垂直，這時(shí)彈簧測力計(jì)a、b的讀數(shù)如圖甲所示，請?jiān)趫D乙的方框中使勁的圖示法畫出這兩個(gè)力（用1cm長的線段表示1N