《力的等效和替代》教學(xué)設(shè)計(jì)

梁云森一、教材分析：本節(jié)知識(shí)是粵教版高中物理必修一第三章第三節(jié)—力的等效和替代，教材通過(guò)對(duì)力的三要素、力的圖示、力的示意圖的復(fù)習(xí)，得出準(zhǔn)確表示力的方法，為規(guī)律的得出提供依據(jù)。接著通過(guò)生活實(shí)例給學(xué)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(fā)學(xué)生尋找合力與分力的關(guān)系的興趣，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與探究，在實(shí)踐中得出規(guī)律，為掌握平行四邊形定則的學(xué)習(xí)做好鋪墊。矢量的運(yùn)算法則是高中物理知識(shí)的一大難點(diǎn)，本節(jié)通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與探究活動(dòng)，使學(xué)生在活動(dòng)過(guò)程的體驗(yàn)中找尋物理規(guī)律，讓學(xué)生感受到學(xué)習(xí)過(guò)程的快樂(lè)，同時(shí)增強(qiáng)了對(duì)該知識(shí)點(diǎn)的理解。二、學(xué)情分析在前面的學(xué)習(xí)中，學(xué)生已基本掌握了力的特征，但對(duì)力的圖示還未牢固掌握，特別是標(biāo)度的選擇，因此要在復(fù)習(xí)提問(wèn)中加以強(qiáng)調(diào)。而合力與分力的概念、等效與替代的思想都比較抽象，學(xué)生較難理解，應(yīng)通過(guò)生活實(shí)例讓學(xué)生獲得感性認(rèn)識(shí)。高中剛剛接觸到矢量概念，在尋找合力與分力的關(guān)系時(shí)可能有困難，應(yīng)適當(dāng)降低探究的難度，重在探究過(guò)程的體驗(yàn)，在體驗(yàn)過(guò)程中，給予他們適當(dāng)?shù)膯l(fā)和幫助，以培養(yǎng)他們興趣和熱情。三、教學(xué)目標(biāo)的確定教學(xué)目標(biāo)課標(biāo)要求：區(qū)別力的圖示和力的示意圖，理解力的合成與分解本質(zhì)與等效替代的關(guān)系。1、知識(shí)與技能：（1）了解力的圖示法，能區(qū)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(zhì)與等效替代的關(guān)系2、過(guò)程與方法：（1）在探究過(guò)程中理解等效替代的科學(xué)研究思想（2）培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與探究的能力3、情感、態(tài)度與價(jià)值觀：使學(xué)生領(lǐng)略科學(xué)研究的綜合性，在科學(xué)探究中形成嚴(yán)謹(jǐn)、務(wù)實(shí)的態(tài)度；在探究過(guò)程中培養(yǎng)學(xué)生的協(xié)作、交流能力。重點(diǎn)難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)讓學(xué)生經(jīng)歷“兩個(gè)力的合成”的探究過(guò)程，學(xué)習(xí)科學(xué)探究的方法。教學(xué)難點(diǎn)（1）等效替代的科學(xué)研究思想（2）實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)（3）如何總結(jié)方案，得出實(shí)驗(yàn)規(guī)律四、教學(xué)方法的選擇教學(xué)器材（1）教師的教具：電腦、投影屏幕、實(shí)物投影儀；教學(xué)課件；刻度尺（2）學(xué)生的學(xué)具：分組用實(shí)驗(yàn)器材教學(xué)方法復(fù)習(xí)提問(wèn)，引入課題→通過(guò)生活實(shí)例和課堂實(shí)驗(yàn)體驗(yàn)，理解新概念→討論與交流，強(qiáng)化知識(shí)→規(guī)律的猜想和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)→實(shí)驗(yàn)與探究，尋找兩個(gè)力的合成→實(shí)驗(yàn)結(jié)論的得出兩個(gè)力的合成滿(mǎn)足法則→小結(jié)學(xué)生學(xué)法通過(guò)生活中的等效替代的實(shí)例，感受等效替代的科學(xué)方法，明白等效替代的概念，通過(guò)尋找等效力的探究過(guò)程，感受自主探究規(guī)律的成就感老師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖、說(shuō)明及媒體運(yùn)用五、教學(xué)過(guò)程引入：圖片展示講解等效替代引出本節(jié)課主題：力的等效和替代（板書(shū)）提問(wèn)：1、力的三要素是什么？2、有哪些方法可以較準(zhǔn)確地表示出一個(gè)力？3、這兩種表示方法有何不同？請(qǐng)大家畫(huà)圖說(shuō)明回憶初中所學(xué)過(guò)的知識(shí)。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(diǎn)2、

畫(huà)力的示意圖和力的圖示學(xué)生動(dòng)筆答：力的作用效果是使物體發(fā)生形變；改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。感受等效和替代展示生活中的等效替代的實(shí)例強(qiáng)化等效替代的科學(xué)研究方法力的三要素、力的圖示、力的示意圖初中已學(xué)過(guò)，學(xué)生有一定的基礎(chǔ)，因而以提問(wèn)方式為主線，層層深入，強(qiáng)調(diào)：圖示的步驟二、新課教學(xué)：1、展示講解馬德堡半球?qū)嶒?yàn)提出問(wèn)題：兩個(gè)小孩共同提起一桶水和一個(gè)大人單獨(dú)提起一桶水，兩次作用力產(chǎn)生的效果相同嗎？畫(huà)出兩次人對(duì)水桶的作用力的示意圖。觀察觀察并回答：兩次作用力產(chǎn)生的效果相同。（畫(huà)出兩次人對(duì)水桶的作用力的示意圖）

討論與交流：學(xué)生示范：2、力的等效的實(shí)驗(yàn)（涉及到的生活例子中相同特點(diǎn)：都是一個(gè)力和另外幾個(gè)力有著共同作用效果？體驗(yàn)力的等效，強(qiáng)化對(duì)概念的理解學(xué)生完成學(xué)案。體驗(yàn)力的等效，強(qiáng)化對(duì)概念的理解多媒體展示：3、引入概念：合力與分力：如果一個(gè)力的作用效果與另外幾個(gè)力的共同作用效果相同，那么這個(gè)力與另外幾個(gè)力等效或可以相互替代，這個(gè)力稱(chēng)為另外幾個(gè)力的合力，另外幾個(gè)力稱(chēng)為這個(gè)力的分力根據(jù)具體情況進(jìn)行力的替代，稱(chēng)為力的合成與分解初步嘗試用概念對(duì)自己的所舉例子進(jìn)行分析，那些作用力相當(dāng)合力，哪些作用相當(dāng)分力

4.尋找“等效力”——合力：猜想與假設(shè)：既然合力與分力可以等效替代，那么它們之間存在什么關(guān)系呢？直接提問(wèn)一：同一方向的兩個(gè)力怎么尋找等效力提問(wèn)二：相反方向的兩個(gè)力怎么尋找等效力提問(wèn)三：如果兩個(gè)力不共線有夾角，怎么尋找等效力5、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證自己的猜想：利用已備有實(shí)驗(yàn)儀器，設(shè)計(jì)你的實(shí)驗(yàn)方案（1）合力就是兩個(gè)分力的數(shù)值代數(shù)和或差。學(xué)生討論、交流，利用備有的實(shí)驗(yàn)儀器進(jìn)行設(shè)計(jì)，說(shuō)明實(shí)驗(yàn)步驟同向:（提問(wèn)一）123F1F2F反向：（提問(wèn)二）123F1F2FF、F1和F2存在什么關(guān)系？6、實(shí)驗(yàn)與探究：學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，教師加以指導(dǎo)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題7：如果得不出結(jié)論啟發(fā):請(qǐng)同學(xué)們以?xún)蓚€(gè)分力F1、F2為鄰邊作平行四邊形畫(huà)平行四邊形，得與分力共點(diǎn)的對(duì)角線，用它和已有的分力比較，有什么規(guī)律?提高準(zhǔn)確性,在怎樣采集數(shù)據(jù)？處理數(shù)據(jù)較方便的方法有哪些？實(shí)驗(yàn)與探究：利用每張實(shí)驗(yàn)臺(tái)都備有一套實(shí)驗(yàn)儀器：方木板、同心圓紙、彈簧測(cè)力計(jì)（兩個(gè)）、彈簧、細(xì)繩套（兩個(gè)）、刻度尺、三角板、圖釘。根據(jù)設(shè)計(jì)你的實(shí)驗(yàn)方案，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，記錄彈簧秤的讀數(shù)和力的方向，畫(huà)力的圖示，找尋規(guī)律學(xué)生：應(yīng)是采集多組數(shù)據(jù)！制定表格！提供參考表格123F1F2F得出結(jié)論：不是簡(jiǎn)單加減提示方向后重新記錄數(shù)據(jù)（強(qiáng)調(diào)方向怎么記錄）123F1F2F用自己的圖形，對(duì)照右邊合成的效果圖，必要的需重新測(cè)量數(shù)據(jù)8：初步小結(jié)：合力的合成應(yīng)遵循平行四邊形合成！而不是簡(jiǎn)單的代數(shù)加減運(yùn)算！得出至少不同的三組數(shù)據(jù)：進(jìn)行計(jì)量，計(jì)量可參考表格：得出結(jié)論：兩力的合成應(yīng)遵循平行四邊形，兩力的合成就是平行四邊形兩個(gè)分力夾角內(nèi)的對(duì)角線學(xué)生自己初步歸納總結(jié):互成角度的兩個(gè)力的合力，不是簡(jiǎn)單的相加減，而是以這兩個(gè)分力為鄰邊做平行四邊形，兩個(gè)鄰邊之間的對(duì)角線就表示合力的大小和方向合成效果圖：課堂小結(jié)：1、力的等效與替代依據(jù)的是合力與分力的作用效果相同2、兩個(gè)力的合成：互成角度的兩個(gè)力的合力，以這兩個(gè)分力為鄰邊做平行四邊形，兩個(gè)鄰邊之間的對(duì)角線就表示合力的大小和方向板書(shū)設(shè)計(jì)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(chēng)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(diǎn)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(duì)角線）成布置作業(yè)課本P62頁(yè)練習(xí)2、3預(yù)習(xí)第四節(jié)六、本堂教學(xué)反思本節(jié)課在學(xué)生掌握了力的圖示、合力與分力等知識(shí)的基礎(chǔ)上，同時(shí)充分發(fā)揮教師主導(dǎo)作用，讓學(xué)生自主設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)探究，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)積極性，在活動(dòng)中充分體現(xiàn)合作探究的學(xué)習(xí)方式；，從課堂表現(xiàn)看，學(xué)生對(duì)生活實(shí)例有較