3.4 力的合成与分解 说课课件 -2024-2025学年高一上学期物理人教版（2020）必修第一册

《力的合成与分解》说课 人教版高中物理必修一第三章《相互作用—力》第四节 1 目录 CONENTS 01、教学内容分析 02、学情分析 03、教学目标和重、难点确立 04、教法与学法 05、教学过程 教学内容分析 课标解读 《课标》对本节内容的要求明确指出，需要通过实验，让学生了解力的合成与分解 ，知道矢量和标量的定义，探究两个互成角度的力的合成规律。 基于课标表述，“力的合成与分解”是解决力学问题的基本工具。本节课需要通过探究两个互成角度的力的合成规律实验，让学生了解力的合成与分解内涵 ，总结出力的合成与分解遵守平行四边形定则，进而知道物理量中矢量和标量定义和运算的差异。 教学内容分析 教材分析 本节内容是学生在学习了重力与弹力、摩擦力、牛顿第三定律等知识的基础上引入的一节实验课，本节内容同时又是学生学习共点力的平衡和力与运动的关系等后续知识的基础，因此本节内容在整章教材中起着承前启后的重要作用，同时也是力的学习从定性到定量的跨越。在社会生活，生产和科学技术中有广泛的应用。物体的受力分析涉及问题较多，是高中物理的重难点。 教学内容分析 物理内容分析 力的合成与分解的意义： 用一个假象的力替换成问题中的几个实际的力（力的合成），或者用几个假象的力替换问题中的一个实际的力（力的分解），以达到方便计算的目的。 力的合成与分解的内涵： 力的合成与分解需要遵循平行四边形定则，这也是矢量运算普遍遵从的定则。 力的合成与分解的关联： 平行四边形定则是矢量的运算都遵从的定则，如解决综合动力学等问题时，速度、加速度等矢量的分解都需要遵循平行四边形定则。 力的合成与分解的发展： 作为力的一种等效处理方法，力的合成与分解是高中学生运动与相互作用观念形成和发展的重要节点，且本节内容中的等效思维和矢量运算法则在整个物理知识体系中都是是应用广泛的。 学情分析 学情分析 基础 生活经验 1.两个人抬水桶比一个人轻松 2.一根绳子提重物比两根绳子提重物易断 学习基础 概念规律 1.掌握了力的概念，能够对弹力，重力，摩擦力等多种力进行分析。 2.学习过平行四边形，能够用矩形及直角三角形进行计算。 思想方法 1.知道规律或结论的得出需要实验支撑。 2.具有控制变量法的思想方法。 3.具有等效替代，转换法的思想方法。 实验能力 1.具有发现问题和提出问题的能力。 2.具有动手操作和收集数据的能力。 3.具有分析和处理，解释数据能力。 教学目标及重、难点确立 教学目标 一、物理知识与物理观念 通过提水桶的例子，学生能够从力的作用效果上理解合力和分力。 通过“两个互成角度的力的合成规律”实验探究，理解平行四边形定则的概念，并且知道力的合成与分解满足平行四边形定则。 二、科学思维与科学探究 通过合力与分力作用效果相同，让学生理解等效的物理思想。 通过总结出的平行四边形定则，让学生初步掌握正交分解的方法解决力的合成与分解的简单问题。 通过“两个互成角度的力的合成规律”实验探究方案的设计与实施，让学生体验科学探究的过程。 三、科学态度与社会责任 通过“两个互成角度的力的合成规律”实验探究过程中，发挥学生的积极性与创造性，培养学生勤于思考、勇于探究、善于观察、注重理论联系实际的良好的思维习惯。 通过分组实验，培养学生的合作交流能力与团结协作精神。 教学目标及重、难点确立 教学重、难点 教学重点 用等效替代的思想理解力的合成与分解。 探究力的合成与分解满足平行四边形定则。 教学难点 从“代数和”思维到“矢量和”思维的跨越，如从“在一条直线上的两个力的合成”到“互成角度的两个力的合成”的跨越。 探究“两个互成角度的力的合成规律”实验的设计、平行四边形定则的归纳与总结。 教法和学法 教法分析： 本节课采用的教法有讲授法，讨论法，演示法，实验探究法。 教师讲授合力与分力的概念，这是我们本节实验进行的基础。教师演示“大力士实验”可以引入我们的实验。然后教师组织学生讨论，设计探究实验的方案。最后老师引导学生实验探究验证平行四边形法则，这也是本节课的核心。 学法分析: 学生通过实验的进行，在教师逐步引导下观察，分组学习，讨论，探究，开展学习活动，达到三维学习目标，提升学生的科学素养。 教学过程 新课导入 任务一：新课引入，引导学生思考产生相同作用效果的一个力或多个力之间存在关系。 活动1：演示提水桶实验，引导同学思考力的关系。 设计意图：上台演示提水桶趣味实验，创设情境，让学生直观感受力的合成与分解，为引出合力与分力的概念作铺垫。 教学过程 新课讲授 任务二：合力、分力概念，可以通过等效替代法理解力的合成与分解。 活动3：通过对提水桶案例进行受力分析，讲解合力与分力的概念 活动4：举天花板上吊灯的例子并对其进行受力分析，有助于学生理解分力、合力的概念。 设计意图：以生活中的实际案例为基础进行合力与分力概念的学习，更有助于学生理解物理概念。 教学过程 设计实验 任务三：学生完成力的合成与分解实验，归纳总结出其遵循平行四边形法则，理解矢量和。 活动5：演示实验：”谁是大力士” ，观察实验现象，初步感知合力的大小关系与两个分力角度有关。 提问：学生为何中间女生可以轻易拉动两个男生？让学生带着好奇心进行实验探究。 设计意图：通过趣味化的实验，激发学生学习兴趣与探究欲望。 教学过程 设计实验 活动6：教师提出具体问题引导学生完成实验设计。 1.如何实现力的作用效果可视化？（橡皮筋） 2.可以用什么方法来得到分力？以及两个力的合力？（弹簧测力计） 3.怎么样保证分力的作用效果与合力的作用效果相同？（橡皮筋伸长量相同） 4.需要记录哪些数据？怎么样来记录？（力的大小及方向） 5.如果没有限制，同一个力可以分解为多少对分力？（无数个） 教师根据同学们的回答，介绍实验器材（木板、白纸、图钉、橡皮筋、细绳套、弹簧测力计、直尺、铅笔）并用投影演示实验步骤。 (1)在桌面上固定一个贴有白纸的方木板,用图钉把橡皮筋的一端固定在板上靠近顶端中点的A点,在橡皮筋的另外一端拴上两条细绳,细绳的另外一端是绳套。 (2)用弹簧秤分别钩住绳套,互成角度地拉橡皮筋,使橡皮筋伸长,结点达到某一位置 (3)用铅笔从O点沿着两绳的方向画直线,作出两个力F1和F2的图示。 (4)只用一只弹簧秤,通过细绳把橡皮筋的结点拉到相同的位置O点,读出弹簧秤的示数,记下细绳的方向,作出这个力F的图示。研究这三个力的大小及方向的关系。 设计意图：教师引导学生设计实验步骤，通过提出科学问题、设计实验与制定方案从而培养学生对科学探究能力，提升学生的科学素养。 教学过程 实验验证及结果 任务三：学生完成力的合成与分解实验，归纳总结出其遵循平行四边形定则，理解矢量和。 活动6：学生根据实验步骤进行实验，处理实验数据，连接分力和合力的末端，得到的图形近似是一个平行四边形。 教师总结平行四边形定则。 学生根据平行四边形定则分组讨论回答“大力士”原理。  次数 F1/N F2/N 合力F/N 1       2       3       设计意图：让学生正确实施实验探究方案，获取和处理数据、得出结论并作出解释，从而培养学生的合作与交流能力与实验探究能力。 教学过程 巩固拓展 任务四：运用力的合成与分解解释生活中的相关现象，了解其在生产生活中的应用。 活动7：展示我国古代灌田的工具戽斗的照片，以及我国消防员救人照片，分析其受力情况，请学生解释其中力的合成与分解。 活动8：讲解例题，让学生初步学会对于平行四边形定则的运用。 设计意图：通过举戽斗及消防员例子，增强学生的民族自信心与自豪感。通过例题的讲解，使学生能够初步做到运用平行四边形定则。 教学过程 课堂小结 任务五：进行课程总结，师生回顾本节课内容，巩固所学 活动9：教师提问学生本节课的收获，点评学生回答并对本节课“合力、分力与平行四边形定则”进行概念总结。 教师布置课后作业。 设计意图：老师带领学生回顾总结本堂课内容，对课堂内容进行梳理，突出教学重点。 通过布置课后作业，检验学生对本节课内容的掌握情况， 加深学生对平行四边形定则的理解。 板书设计 设计意图：板书罗列出本节课的教学重点，突出本节课的重点概念 谢谢观看 欢迎批评指正！ 18 $$