《力的等效和替代》教學設計

梁云森一、教材分析：本節知識是粵教版高中物理必修一第三章第三節—力的等效和替代，教材通過對力的三要素、力的圖示、力的示意圖的復習，得出準確表示力的方法，為規律的得出提供依據。接著通過生活實例給學生滲透合力與分力的等效與替代的思想，讓抽象的概念具體化，并激發學生尋找合力與分力的關系的興趣，進行實驗與探究，在實踐中得出規律，為掌握平行四邊形定則的學習做好鋪墊。矢量的運算法則是高中物理知識的一大難點，本節通過引導學生進行實驗與探究活動，使學生在活動過程的體驗中找尋物理規律，讓學生感受到學習過程的快樂，同時增強了對該知識點的理解。二、學情分析在前面的學習中，學生已基本掌握了力的特征，但對力的圖示還未牢固掌握，特別是標度的選擇，因此要在復習提問中加以強調。而合力與分力的概念、等效與替代的思想都比較抽象，學生較難理解，應通過生活實例讓學生獲得感性認識。高中剛剛接觸到矢量概念，在尋找合力與分力的關系時可能有困難，應適當降低探究的難度，重在探究過程的體驗，在體驗過程中，給予他們適當的啟發和幫助，以培養他們興趣和熱情。三、教學目標的確定教學目標課標要求：區別力的圖示和力的示意圖，理解力的合成與分解本質與等效替代的關系。1、知識與技能：（1）了解力的圖示法，能區別力的圖示和力的示意圖（2）理解合力及分力（3）理解力的合成與分解本質與等效替代的關系2、過程與方法：（1）在探究過程中理解等效替代的科學研究思想（2）培養實驗設計與探究的能力3、情感、態度與價值觀：使學生領略科學研究的綜合性，在科學探究中形成嚴謹、務實的態度；在探究過程中培養學生的協作、交流能力。重點難點教學重點讓學生經歷“兩個力的合成”的探究過程，學習科學探究的方法。教學難點（1）等效替代的科學研究思想（2）實驗方案的設計（3）如何總結方案，得出實驗規律四、教學方法的選擇教學器材（1）教師的教具：電腦、投影屏幕、實物投影儀；教學課件；刻度尺（2）學生的學具：分組用實驗器材教學方法復習提問，引入課題→通過生活實例和課堂實驗體驗，理解新概念→討論與交流，強化知識→規律的猜想和實驗設計→實驗與探究，尋找兩個力的合成→實驗結論的得出兩個力的合成滿足法則→小結學生學法通過生活中的等效替代的實例，感受等效替代的科學方法，明白等效替代的概念，通過尋找等效力的探究過程，感受自主探究規律的成就感老師活動學生活動設計意圖、說明及媒體運用五、教學過程引入：圖片展示講解等效替代引出本節課主題：力的等效和替代（板書）提問：1、力的三要素是什么？2、有哪些方法可以較準確地表示出一個力？3、這兩種表示方法有何不同？請大家畫圖說明回憶初中所學過的知識。力的作用效果是什么？思考列舉生活中等效替代的例子回答：1、

力的三要素：大小、方向、作用點2、

畫力的示意圖和力的圖示學生動筆答：力的作用效果是使物體發生形變；改變物體的運動狀態。感受等效和替代展示生活中的等效替代的實例強化等效替代的科學研究方法力的三要素、力的圖示、力的示意圖初中已學過，學生有一定的基礎，因而以提問方式為主線，層層深入，強調：圖示的步驟二、新課教學：1、展示講解馬德堡半球實驗提出問題：兩個小孩共同提起一桶水和一個大人單獨提起一桶水，兩次作用力產生的效果相同嗎？畫出兩次人對水桶的作用力的示意圖。觀察觀察并回答：兩次作用力產生的效果相同。（畫出兩次人對水桶的作用力的示意圖）

討論與交流：學生示范：2、力的等效的實驗（涉及到的生活例子中相同特點：都是一個力和另外幾個力有著共同作用效果？體驗力的等效，強化對概念的理解學生完成學案。體驗力的等效，強化對概念的理解多媒體展示：3、引入概念：合力與分力：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，那么這個力與另外幾個力等效或可以相互替代，這個力稱為另外幾個力的合力，另外幾個力稱為這個力的分力根據具體情況進行力的替代，稱為力的合成與分解初步嘗試用概念對自己的所舉例子進行分析，那些作用力相當合力，哪些作用相當分力

4.尋找“等效力”——合力：猜想與假設：既然合力與分力可以等效替代，那么它們之間存在什么關系呢？直接提問一：同一方向的兩個力怎么尋找等效力提問二：相反方向的兩個力怎么尋找等效力提問三：如果兩個力不共線有夾角，怎么尋找等效力5、設計實驗，驗證自己的猜想：利用已備有實驗儀器，設計你的實驗方案（1）合力就是兩個分力的數值代數和或差。學生討論、交流，利用備有的實驗儀器進行設計，說明實驗步驟同向:（提問一）123F1F2F反向：（提問二）123F1F2FF、F1和F2存在什么關系？6、實驗與探究：學生進行實驗，教師加以指導，及時發現問題7：如果得不出結論啟發:請同學們以兩個分力F1、F2為鄰邊作平行四邊形畫平行四邊形，得與分力共點的對角線，用它和已有的分力比較，有什么規律?提高準確性,在怎樣采集數據？處理數據較方便的方法有哪些？實驗與探究：利用每張實驗臺都備有一套實驗儀器：方木板、同心圓紙、彈簧測力計（兩個）、彈簧、細繩套（兩個）、刻度尺、三角板、圖釘。根據設計你的實驗方案，進行實驗，記錄彈簧秤的讀數和力的方向，畫力的圖示，找尋規律學生：應是采集多組數據！制定表格！提供參考表格123F1F2F得出結論：不是簡單加減提示方向后重新記錄數據（強調方向怎么記錄）123F1F2F用自己的圖形，對照右邊合成的效果圖，必要的需重新測量數據8：初步小結：合力的合成應遵循平行四邊形合成！而不是簡單的代數加減運算！得出至少不同的三組數據：進行計量，計量可參考表格：得出結論：兩力的合成應遵循平行四邊形，兩力的合成就是平行四邊形兩個分力夾角內的對角線學生自己初步歸納總結:互成角度的兩個力的合力，不是簡單的相加減，而是以這兩個分力為鄰邊做平行四邊形，兩個鄰邊之間的對角線就表示合力的大小和方向合成效果圖：課堂小結：1、力的等效與替代依據的是合力與分力的作用效果相同2、兩個力的合成：互成角度的兩個力的合力，以這兩個分力為鄰邊做平行四邊形，兩個鄰邊之間的對角線就表示合力的大小和方向板書設計力的等效和替代一、力的等效和替代：力的合成與分解：用合力去等效替代分力叫做力的合成。用分力等效替代合力稱為力的分解二、尋找等效力共F1、F2同向F=F1+F2方向：與F1、F2同向點F1、F2反向F=|F1-F2|方向：與F1、F2較大的力同向力的合F1、F2不共線（平行四邊形對角線）成布置作業課本P62頁練習2、3預習第四節六、本堂教學反思本節課在學生掌握了力的圖示、合力與分力等知識的基礎上，同時充分發揮教師主導作用，讓學生自主設計、實驗探究，充分調動學生的學習興趣和學習積極性，在活動中充分體現合作探究的學習方式；，從課堂表現看，學生對生活實例有較