《力的合成》教学设计与反思

人民教育出版社人教版高中物理必修一第3章相互作用

第4节力的合成

教材分析：

本节课在学生了解力的概念和几种常见力的基础上，依据等效替代思想得到合力与分力概念；通过实验探究归纳出力的合成运算法则——平行四边形定则，并运用力的平行四边形定则分析合力的大小和方向及变化特点；利用生活实例图片的对比共点力和非共点力，在此基础上建立共点力的图景。

求解几个力的合力是对本章前几节力的认识的深化，也是为以后的受力分析作准备，更是为进一步学习牛顿第二定律，物体的平衡、功能关系、动量定理和动量守恒定律打下基础。矢量运算始终贯穿在高中物理知识内容的全过程中，对力的合成的研究使学生对矢量和标量认识得以完善，为以后学习速度、加速度、位移、动量、电场强度、磁感应强度等矢量运算奠定了基础．因此，本节内容既具有承上启下的作用，更是高中物理的重要基础．

学情分析：

学生在初中学习过同一直线上二力的合力问题，升入高中后，开始接触矢量的概念，对位移，速度，加速度，力这些矢量有一点感性的概念认识，但对矢量相加的法则，只在学习位移概念时有点思考，并没有更深入的认识。他们更习惯于没有方向的物理量之间的代数运算。所以对矢量运算的前概念就是同一直线上二力的直接相加减。

平行四边形定则是学生第一次接触，对于刚升入高中的学生来说，在接受矢量运算的平行四边形定则时会有一定的困难。因此在预习环节回顾同一直线上的二力合成方法和两段位移之和的计算方法，并将之形成对比引发思考和冲突，在教学中注重对合力和分力的等效替代的体验和理解，引导学生做好探究力的合成的实验都显得非常重要。

另外，为了有效的完成探究实验，要做好学生自主探究实验所需要的基本技能（弹簧秤的正确使用、力的图示的作图规范、平行四边形的作图方法）的复习，教学设计要创设丰富的教学情境，有效的激发学生的认知冲突，营造良好的课堂氛围，做好铺垫，层层递进，为学生顺利完成自主探究“力的合成”提供条件。

设计思路：

为了体现新课程所倡导的教学理念，在教学过程中重在培养学生的物理核心素养。

这节课从历史故事引入，从生活情境入手，通过观察、对比，从力的作用效果的角度进行分析、推理，并让学生自己动手实验初步探究，体会几个力和一个力作用效果是否相同，形成合力与分力作用等效替代的物理观念；在此基础上探究合力、分力的大小关系，遵循从简单到复杂的研究顺序，先研究两个分力的合成规律。

对初中学习的同一直线上二力的合成运算模型进行质疑、批判，提出互成角度的二力的合成的运算法则问题，并通过两段位移相加类比迁移，结合实验中观察发现合力与分力的大小关系与方向有关结合分析、推理，提出三角形定则和平行四边形定则的猜想和假设，再进一步设计实验方案，通过讨论交流确定方案，然后学生分组分工相互合作，体验科学探究的过程，实验过程中，记录并分析实验数据，得出结果并进行讨交流、评估，最终形成结论并作出解释，总结得到力的平行四边形定则或三角形定则的合成法则。

在应用平行四边形定则求解分析合力的环节中，以学生自主探究求解为主，教师进一步引导学生构建矢量合成的运算法则的具体求解作图法和计算法的求解思路，并进一步分析合力分力的大小和方向变化特点。

随后的共点力学习，以学生自主阅读教材为主，老师提供丰富的生活实例，让学生在实际应用分析中形成共点力的物理观念。

最后，以一则寓言故事作为结束,进一步激发学生继续探究多力合成的方法，培养学生用物理的视角分析问题的习惯。

教学过程中教师一定要把握好自己的角色，是适时适度地“引导”学生自主分析推理，设计并完成实验，运用科学思维方法，体验科学探究的过程，在学生探究过程中，教师主动以平等身份“参与”，和学生一起交流讨论评价反思并作出解释，引导学生自主形成相互作用的物理观念，构建矢量运算模型，形成大胆质疑，敢于创新，严谨求证，实事求是的科学态度和责任

课时安排 : 1课时

教学目标：

1.理解合力与分力的概念；通过实验，理解力的合成法则；知道共点力；掌握平行四边形定则，会用作图法、计算法求解两个共点力的合力；能运用力的平行四边形定则或三角形定则分析合力与分力大小随夹角变化的关系。形成相互作用力等效替代和矢量运算的物理观念。

2. 体会等效替代的思想方法；经历科学探究过程，通过提出问题，猜想与假设，设计实验方案，采集分析实验数据，归纳总结互成角度的两个共点力的合成遵循平行四边形定则；在此过程中培养科学思维，体验科学探究过程，养成严谨求证，实事求是的科学态度，激发学习兴趣。

教学重点：

渗透“等效替代”的物理思想，探究过程中实验的设计和完成，力的平行四边形定则的理解和运用。

教学难点：

帮助学生自主完成探究过程；帮助学生构建从“代数和”运算到“矢量和”运算的模型；

课前准备

教具准备

多媒体课件，教师演示实验器材，学生分组实验器材:木板、白纸、图钉（若干）、橡皮筋、细绳套（两根）、弹簧秤（两只）、

学生准备

按照导学案要求预习；三角板、量角器，铅笔、彩色笔。