2019-2020年高中物理《力的合成》教案2 新人教版必修1.doc
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2019-2020年高中物理《力的合成》教案2 新人教版必修1 一、教學(xué)任務(wù)分析 力的合成是在學(xué)習(xí)了生活中常見的力之后,從等效的角度對兩個(gè)力作用效果所遵循規(guī)律的深入探究。力的合成是解決力學(xué)問題的一個(gè)重要方法,是以后學(xué)習(xí)牛頓運(yùn)動(dòng)定律的基礎(chǔ)之一,也是中學(xué)階段其他矢量運(yùn)算的基礎(chǔ)。力的合成是本章教學(xué)的重點(diǎn)。 學(xué)習(xí)本節(jié)內(nèi)容需要的知識有:力的矢量性、力的三要素、力的圖示和等效的思想方法。 從教材“泗水拔鼎”故事情景入手,讓學(xué)生通過模擬“拔鼎”(即提杠鈴片)的游戲提出問題,感悟等效思想,建立“共點(diǎn)力”、“合力與分力”、“合成與分解”等概念。 在學(xué)生親身體驗(yàn)的基礎(chǔ)上,教師用DIS實(shí)驗(yàn)演示,為學(xué)生進(jìn)一步的探究搭建一個(gè)臺階,再引導(dǎo)學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)探究,歸納出平行四邊形定則。 通過學(xué)生制作平行四邊形模型,探究合力與分力的大小關(guān)系,加深對平行四邊形定則的認(rèn)識,完成對“泗水拔鼎”等實(shí)際問題的解釋。 本設(shè)計(jì)強(qiáng)調(diào)學(xué)生的參與和親身體驗(yàn),在學(xué)習(xí)過程中感受等效等思想方法,通過對簡單實(shí)際問題的研究,知道力的合成在實(shí)際中的應(yīng)用,從而自覺聯(lián)系生活、生產(chǎn)和科技實(shí)際,激發(fā)求知欲望和研究周圍事物的興趣。 二、教學(xué)目標(biāo) 1、知識和技能 (1)知道合力與分力。 (2)知道共點(diǎn)力,理解共點(diǎn)力的合成。 (3)會(huì)用平行四邊形定則求共點(diǎn)力的合力。 (4)會(huì)用計(jì)算法求相互垂直二力的合力。 2、過程和方法 (1)通過模擬“泗水拔鼎”情景,用一個(gè)力等效地替代兩個(gè)力,在建立合力與分力,力的合成與分解等概念的過程中,感受等效替代這一物理方法。 (2)通過DIS實(shí)驗(yàn)演示,猜想互成角度二力合成的規(guī)律,再利用學(xué)生實(shí)驗(yàn)探索研究,最終獲得力合成的平行四邊形定則的過程,認(rèn)識探究物理規(guī)律的基本環(huán)節(jié):猜想→實(shí)驗(yàn)→結(jié)論。 (3)通過學(xué)生自制平行四邊形模型的過程,感受物理實(shí)驗(yàn)在解決具體問題中的作用。 3、情感、態(tài)度和價(jià)值觀 (1)通過參與“泗水拔鼎”活動(dòng),提高興趣,感悟生活中處處有物理,激發(fā)探究的興趣和學(xué)習(xí)的熱情。 (2)通過小組協(xié)作完成實(shí)驗(yàn)探究和實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析與互評,激發(fā)團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神和實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。 三、教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn) 探究并理解力的平行四邊形定則。 四、學(xué)習(xí)資源 1、學(xué)生實(shí)驗(yàn)器材 (每兩人一套,共26套):。 (1)畫圖板、橡皮筋、彈簧秤(2個(gè))、三角尺、白紙、繩套、鉛筆。(裝置參考教材例圖) (2)拴兩根線的200g鉤碼。 (3)自制平行四邊形模型(如圖1)。5條塑料片、4對小螺絲、螺帽。(材料可有學(xué)生自備,參考教材例圖) 2、演示實(shí)驗(yàn)器材 (1)30kg的杠鈴片和兩根長繩。 (2)DIS實(shí)驗(yàn)裝置(如圖2):數(shù)據(jù)采集器、兩個(gè)力傳感器固定在力合成演示儀上、鉤碼; 3、自制powerpoint幻燈片 五、教學(xué)設(shè)計(jì)思路 本設(shè)計(jì)包括共點(diǎn)力和力的合成兩部分內(nèi)容。 本設(shè)計(jì)的基本思路是:借境激疑→實(shí)驗(yàn)探究→實(shí)際運(yùn)用。即借“泗水拔鼎”故事之景,建立共點(diǎn)力的概念,引出等效概念和力的合成問題;通過DIS實(shí)驗(yàn)演示和學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究,歸納得出平行四邊形定則;通過學(xué)生制作平行四邊形模型深化對力的合成的理解。 本設(shè)計(jì)要突出的重點(diǎn)和要突破難點(diǎn)是:探究并理解力的平行四邊形定則。方法是:借“泗水拔鼎”故事之景,讓學(xué)生通過模擬“拔鼎”(即提杠鈴片)的游戲,提出“共點(diǎn)力”、“合力和分力”、“力的合成與分解”的概念,感悟等效思想;通過用DIS實(shí)驗(yàn)演示相互垂直的二力合成,并提供多組數(shù)據(jù)為學(xué)生的猜想提供幫助;進(jìn)而引導(dǎo)學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)探究,歸納得出平行四邊形定則,從而突出重點(diǎn),并突破難點(diǎn)。 本設(shè)計(jì)強(qiáng)調(diào)學(xué)生自主探究和親身感受,重視概念、規(guī)律的形成過程以及伴隨這一過程的科學(xué)方法的教育,重視學(xué)生合作意識、團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神和實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度的培養(yǎng)。 完成本設(shè)計(jì)的內(nèi)容約需2課時(shí)。 六、教學(xué)流程 1、教學(xué)流程圖 活動(dòng)Ⅳ 自制 模型 活動(dòng)III 分析 解釋 平行四邊形定則 合力范圍 求 合力 情景I DIS演示 實(shí)驗(yàn) 活動(dòng)I 模擬 “拔鼎” 合力 分力 活動(dòng)II 學(xué)生 實(shí)驗(yàn) 等效 替代 合成分解 問題I 設(shè)問 共點(diǎn)力 2、教學(xué)流程說明 活動(dòng)Ⅰ 模擬“拔鼎” 模擬“泗水拔鼎”的讓多組學(xué)生參與提杠鈴片,引起對“泗水拔鼎”失敗原因的思考,不同的人提起杠鈴片的效果是相同的,提出“共點(diǎn)力”、“合力和分力”、“力的合成與分解”的概念。 問題Ⅰ 設(shè)問 在肯定提起杠鈴片的效果相同的同時(shí),觀察不同組別在提杠鈴片時(shí)的差異,設(shè)問:合力與互成角度的兩個(gè)分力間有什么關(guān)系? 情景Ⅰ DIS演示實(shí)驗(yàn) 在學(xué)生親身體驗(yàn)的基礎(chǔ)上,直接猜想兩共點(diǎn)分力與合力的關(guān)系,對學(xué)生來說難度很大。為此教師用DIS實(shí)驗(yàn),演示相互垂直的二力合成,提供多組數(shù)據(jù)為學(xué)生的猜想提供幫助,為進(jìn)一步的探究鋪設(shè)臺階。 活動(dòng)Ⅱ 學(xué)生實(shí)驗(yàn) 在猜想的基礎(chǔ)上,通過學(xué)生實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步探究,加以驗(yàn)證,最后歸納得出平行四邊形定則。 活動(dòng)Ⅲ 分析、解釋 完成對本節(jié)課開始的疑問“泗水拔鼎”等實(shí)際問題的解釋,并通過練習(xí)初步會(huì)用圖示法和計(jì)算法求合力。 活動(dòng)Ⅳ 自制模型 通過學(xué)生自制平行四邊形模型,探究合力與分力的大小關(guān)系,加深對平行四邊形定則的認(rèn)識,此部分可根據(jù)實(shí)際情況,加以調(diào)控。若時(shí)間緊張可作為作業(yè),在課后進(jìn)行。 3、教學(xué)主要環(huán)節(jié) 本設(shè)計(jì)可分為三個(gè)主要的教學(xué)環(huán)節(jié): 第一環(huán)節(jié),情景導(dǎo)入,借境激疑。從教材“泗水拔鼎”故事情景入手,讓學(xué)生在模擬“拔鼎”(即提杠鈴片)的游戲提出問題,感悟等效思想,弄清“合力和分力”、“合成與分解”概念。 第二環(huán)節(jié),實(shí)驗(yàn)探究,尋求規(guī)律。在學(xué)生親身體驗(yàn)的基礎(chǔ)上,用實(shí)驗(yàn)的方法探究兩個(gè)共點(diǎn)的分力與合力的關(guān)系。教師通過DIS實(shí)驗(yàn)演示,為學(xué)生進(jìn)一步的探究搭建一個(gè)臺階,再引導(dǎo)學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)探究尋求結(jié)論。 第三環(huán)節(jié),自主活動(dòng),運(yùn)用規(guī)律。讓學(xué)生制作平行四邊形模型,進(jìn)而探究合力與分力的大小關(guān)系,加深對平行四邊形定則的認(rèn)識,完成對“泗水拔鼎”等實(shí)際問題的解釋。 七、教案示例 (一)情景導(dǎo)入,借境激疑 情景 用powerpoint幻燈片顯示漢代石刻畫像“泗水拔鼎”情景,配《水經(jīng)注?泗水》文字記載。疑問:拔鼎真的如此困難嗎? 耳聽為虛,眼見為實(shí),請同學(xué)們自己來試一試!模擬“泗水拔鼎”情景:在中間走廊里放一只大水桶,桶中放著一個(gè)30千克的杠鈴片,將其系在一根長長的繩子中間,地上事先畫出兩條紅線代表河岸。 學(xué)生活動(dòng) (1)請兩個(gè)子較大的男生自告奮勇,站在紅線外費(fèi)很大勁沒有拉起杠鈴片(力圖示見圖一),成功模擬了“泗水拔鼎”情景,“為什么拔不起來呢?”的疑問會(huì)在同學(xué)們心中產(chǎn)生。真的沒有辦法提起來嗎? (2)再請兩位女同學(xué)也來試試。鼓勵(lì)女同學(xué)勇敢上來接受挑戰(zhàn),提醒并允許她們站到河中試試,她們縮短繩子提起杠鈴片(力圖示見圖二),同學(xué)們都為她倆叫好。 (3)要想一個(gè)人提起杠鈴片行嗎?再請第一次上來過的一個(gè)男同學(xué)將杠鈴片豎直向上提起(力圖示見圖三)。 F1 F2 圖一 F 圖三 F1 F2 圖二 (powerpoint幻燈片顯示三次“拔鼎”的力的圖示) 觀察了三組同學(xué)“拔鼎”過程,每位同學(xué)也可模擬上述三圖情景拉桌上鉤碼進(jìn)一步加以體驗(yàn),每位同學(xué)不斷變換兩拉力的夾角,用手指感覺力的大小。 經(jīng)過這一系列活動(dòng)后,提示同學(xué)注意:上述“拔鼎”的兩個(gè)力雖然沒有作用于杠鈴片上的同一點(diǎn),但它們的作用線卻相交于同一點(diǎn)。物理學(xué)中稱 板書 作用于物體上的同一點(diǎn),或者力的作用線可以交于一點(diǎn)的力稱為共點(diǎn)力 教師接著問同學(xué)還有什么想法和問題? 同學(xué)們相互交流感受與想法:一個(gè)力可以產(chǎn)生與兩個(gè)力共同作用時(shí)一樣的效果。 引入課題:其實(shí)很多情況下,存在幾個(gè)力同時(shí)作用在一個(gè)物體上的情況,我們很想了解怎樣用一個(gè)力等效地替代這些力共同作用的效果,物理上稱這一過程為“力的合成”。 F2 F1 F 等效替代 圖四 板書 力的合成 兩個(gè)力拉杠鈴片可用一個(gè)力拉來 替代,因?yàn)樗鼈冏饔眯Ч嗤? powerpoint幻燈片顯示(如圖四所示)。 板書 1.合力與分力 powerpoint幻燈片顯示小結(jié):幾個(gè)力的作用效果與一個(gè)力的作用效果相同,這一個(gè)力就等效為那幾個(gè)力的合力,那幾個(gè)力就可看作這一個(gè)力的分力。 提問:若用兩個(gè)彈簧秤拉畫圖板上橡皮筋,如何用一個(gè)彈簧秤完成等效替代?請同學(xué)們邊做邊尋找答案。 學(xué)生活動(dòng):兩個(gè)學(xué)生做一套實(shí)驗(yàn),有許多組配合好,一同學(xué)拉兩彈簧秤,另一同學(xué)就記下橡皮筋結(jié)點(diǎn)所到位置,而后用一彈簧秤將橡皮筋拉到該位置來等效替代。也有許多組不知如何等效替代,在教師輔導(dǎo)下完成。 強(qiáng)調(diào)合力與分力作用的等效性,若作用效果不一樣不能盲目替代。 板書 2.力的合成與分解 powerpoint幻燈片我們把求幾個(gè)力的合力的方法叫做力的合成,而把一個(gè)力分解成幾個(gè)分力的方法叫做力的分解。 (二)實(shí)驗(yàn)探究,尋求規(guī)律 兩個(gè)共點(diǎn)的分力與合力之間有什么樣的關(guān)系呢?(可結(jié)合“泗水拔鼎”的模擬過程和前面學(xué)生的提出的問題,提出此問題) 板書 3.研究共點(diǎn)的兩力與合力的關(guān)系 請同學(xué)們在畫圖板上用彈簧秤拉橡皮筋,觀察合力與分力的關(guān)系,提出你們的猜想和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的方法。兩人一組,相互配合用彈簧秤拉橡皮筋,大多學(xué)生都記下合力大小及不同組分力的大小在比較研究,大多猜想集中在分力之和大于合力等力的數(shù)值關(guān)系;也有提出分力夾角越大,合力越小的定性結(jié)論。 請大家看DIS實(shí)驗(yàn)演示,從數(shù)據(jù)中是否有所啟發(fā)? DIS實(shí)驗(yàn)演示:掛同一重物,改變兩個(gè)分力的方向,但保持兩分力夾角為90度,記錄幾組兩分力大小的數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)兩分力的平方和不變,引導(dǎo)學(xué)生猜想分力與合力的關(guān)系。 學(xué)生猜想:從數(shù)據(jù)看好像滿足勾股定理。 教師提示:請大家注意力是矢量,不僅有大小還有方向性,我們可以用力的圖示來表示力的大小和方向,下面畫出合力與分力的圖圖示,感覺一下看看有沒有新的發(fā)現(xiàn)。 教師板書演作圖過程,學(xué)生一起動(dòng)手作力的圖示,尋找力的合成的規(guī)律。 部分學(xué)生提出:合力好像是以兩個(gè)分力作平行四邊形后的對角線。(有此猜想的學(xué)生只是一部分。) 下面我們就用桌上器材再做實(shí)驗(yàn),畫出兩個(gè)分力與合力的圖示,找找看是否真有這樣的關(guān)系。 學(xué)生實(shí)驗(yàn):學(xué)生利用實(shí)驗(yàn)桌上的器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(約10分鐘)。 powerpoint幻燈片顯示實(shí)驗(yàn)步驟,并強(qiáng)調(diào)分力與合力間的等效性。在班中巡視,進(jìn)行個(gè)別輔導(dǎo)和答疑,選擇具有代表性的投影出來全班交流評價(jià): (1)對角線與合力相差不大的,受到大家認(rèn)同。 (2)對角線與合力偏離較大,大家一起找原因。 (3)對角線與合力完全重合的,大家提出質(zhì)疑,當(dāng)場發(fā)現(xiàn)有問題,嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度受到認(rèn)同; 學(xué)生找到規(guī)律,總結(jié)出力的平行四邊形定則 板書 4.平行四邊形定則 powerpoint幻燈片平行四邊形定則:如果用表示兩個(gè)共點(diǎn)力F1和F2的線段為鄰邊作平行四邊形,那么合力F的大小和方向就可以用F1,F(xiàn)2所夾的對角線來表示。 (三)自主活動(dòng),運(yùn)用規(guī)律 (1)對“泗水拔鼎”問題進(jìn)行解釋。 (2) 共同完成P52訓(xùn)練與應(yīng)用中的第(2)、(4),初步會(huì)用圖示法和計(jì)算法求合力。 自主活動(dòng):兩人一組合作,用桌上的膠木片、螺絲、螺帽制作一個(gè)平行四邊形模型,并運(yùn)用平行四邊形模型感悟:分力間夾角從0度——180度變化時(shí),合力的方向和大小的改變。 學(xué)生在制作和研究平行四邊形模型過程中結(jié)束本課學(xué)習(xí)。繼續(xù)制作平行四邊形演示儀,標(biāo)上刻度,體會(huì)分力與合力均關(guān)系。 (四)作業(yè)布置,鞏固提高 (1)請大家分組討論當(dāng)分力大小一定時(shí),隨分力間夾角變化合力大小的變化關(guān)系,并找出合力的范圍。 (2)完成適量訓(xùn)練與應(yīng)用題,并思考求解合力各種方法的優(yōu)劣? gkxx 來源:高考學(xué)習(xí)網(wǎng)- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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