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2019-2020年高一物理《力的等效和替代》教學(xué)設(shè)計(jì) 第3節(jié) 力的等效和替代 教案 教學(xué)內(nèi)容：力的等效和替代 教學(xué)目標(biāo)： 1.知識(shí)目標(biāo)： （1）理解力的圖示法，并能區(qū)別力的圖示和力的示意圖 （2）理解力的合成與分解與等效替代的關(guān)系 （3）知道合力與分力的運(yùn)算滿足平行四邊形法則 2.能力目標(biāo)： （1）在探究過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.情感目標(biāo)： （1）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。 （2）在探究過程中培養(yǎng)學(xué)生的協(xié)作、交流能力。 教學(xué)重點(diǎn)：使學(xué)生經(jīng)歷“合力與分力的關(guān)系”的探究過程，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）概念較抽象 教學(xué)方法：采用“學(xué)做導(dǎo)和一”的教學(xué)方法 教學(xué)器材： 方木板、白紙、彈簧秤（兩個(gè)）、橡皮條、細(xì)繩套（兩個(gè)）、刻度尺、三角板、圖釘（五個(gè)） 教時(shí)：2課時(shí) 教學(xué)過程： 一、導(dǎo)語（舉例引入）： 舉例引入——一輛小汽車陷入泥濘，用什么方法可以將其拉出？ 十幾個(gè)人能將其拉出來，用另一輛汽車也能將其拉出來。這輛汽車的牽引力和十幾個(gè)人的作用力是否存在何種關(guān)系？怎樣判斷這種關(guān)系的存在——引出課題：力的等效和替代。 二、學(xué)習(xí)目標(biāo)： 1.必須掌握畫力的圖示的方法； 2.理解合力與分力之間的關(guān)系——等效與替代的關(guān)系 3.知道合力與分力之間的關(guān)系滿足“力的平行四邊形定則” 三、進(jìn)入新課： 1.新課知識(shí)導(dǎo)航（學(xué)生依一下提綱自學(xué)該部分內(nèi)容并完成）： （1） 力的三要素：不同的力，其作用效果不同，影響力的作用效果的因素有：力的 、 和 ，物理學(xué)中稱之為力的三要素。 （2）力的圖示 ①定義： 在物理學(xué)中，通常用力的 或力的 來簡(jiǎn)明扼要地表示某個(gè)力。用一 的線段表示力，得到的圖稱為力的示意圖。用線段的 表示力的大小，線段的 指向力的方向， （或 ）表示力的作用點(diǎn)，得到的圖就成為力的 圖示。 ②力的示意圖與力的圖示的區(qū)別是 課堂練習(xí)1：如下圖所示，繩對(duì)物體豎直向上的拉力大小為150N，用力的圖示法表示拉力。 （ 3）力的等效 生活中很多事情可以一個(gè)力完成也可多個(gè)力完成，如 力的等效的定義：力的 相同，簡(jiǎn)稱為力的等效。 （4）力的替代 ——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 ，那么這一個(gè)力與另外幾個(gè)力可以相互替代。 ①、 合力——一個(gè)力作用在物體上，它產(chǎn)生的效果和幾個(gè)力共同作用在該物體上產(chǎn)生的效果相同，這個(gè)力就叫做那幾個(gè)力的 。 ②、分力——那幾個(gè)力就叫做這個(gè)力的 。 F F2 F1 如： F與F1、F2之間可以相互替代。F叫F1、F2的 力， F1、F2叫F的 力。 ③力的合成——求幾個(gè)力的 叫做力的合成。 力的分解——求一個(gè)力的 ，叫做力的分解。 2.新課知識(shí)探究與討論： 探究合力與分力之間的關(guān)系 （1）、猜想與假設(shè) 合力與分力之間存在什么關(guān)系？ 請(qǐng)說出你的猜想與假設(shè)。 （學(xué)生思考并提出自己的猜想，老師在黑板上記下學(xué)生的各種猜想。學(xué)生的猜想有可能主要是以下兩種： 1、 合力等于各分力之和。 2、力的圖示是有向線段，它們可能構(gòu)成幾何圖形。） （2）、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)器材： 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn) （讓學(xué)生討論并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案來探究可能性最大的猜想。教師巡視并加以指導(dǎo)，然后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)演示。 給出實(shí)驗(yàn)器材：方木板、白紙、彈簧秤（2個(gè)）、橡皮筋、細(xì)繩套（2個(gè)）、鉛筆、三角板、刻度尺、圖釘（5個(gè)）。） （3）、實(shí)驗(yàn)探究（老師演示實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生觀察思考并討論歸納） （4）、歸納總結(jié)： ——如果用表示兩個(gè)分力的線段為鄰邊作一個(gè)平行四邊形，則這兩個(gè)鄰邊之間的對(duì)角線就表示 。這就是力的平行四邊形法則。 分析實(shí)驗(yàn)誤差：實(shí)驗(yàn)中，探究到的合力與分力之間的關(guān)系可能只是一個(gè)近似的平行四邊形，甚至是一些其他圖形。請(qǐng)學(xué)生分析造成的原因，將自己的想法與其他同學(xué)交流。最后由學(xué)生解釋實(shí)驗(yàn)中可能出現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)誤差或操作錯(cuò)誤。教師加以分析總結(jié)，得出其主要原因有：讀數(shù)誤差、作圖誤差、系統(tǒng)誤差。 四小結(jié)： 力的分解 1、合力與分力間的關(guān)系： 合力 等效 分力 （一個(gè)力） （幾個(gè)力） 力的合成 2、合力與分力間構(gòu)成平行四邊形 五、課堂訓(xùn)練： 1：如下圖所示，繩對(duì)物體豎直向上的拉力大小為150N，用力的圖示法表示拉力。 2：一物體受到水平面上二個(gè)拉力的作用,一個(gè)向東6N,另一個(gè)向北8N, 用力的圖示法求現(xiàn)這二個(gè)力的合力. 六、質(zhì)疑解難： 1.如何尋找等效力？ 利用合力與分力的關(guān)系遵從“力的平行四邊形定則”，如果表示用兩個(gè)共點(diǎn)力的線段為鄰邊作一個(gè)平行四邊形，則這兩個(gè)鄰邊之間的對(duì)角線就表示合力的大小和方向——力的平行四邊形定則。 2.合力與分力的關(guān)系：是一種等效替代的關(guān)系。 七、課外作業(yè)： 1、關(guān)于力的下列說法中，正確的是（ ） A、力作用于物體的O點(diǎn)，只要說明作用點(diǎn)，則此力就明確地表示出來了。 B、力作用于物體的O點(diǎn)，只要說明此力的大小，則此力就明確地表示出來了。 C、力作用于物體的O點(diǎn)，只要說明此力的方向，則此力就明確地表示出來了。 D、力作用于物體的O點(diǎn)，必須說明此力的大小和方向，才能明確地將此力表示出來。 2、關(guān)于合力與分力的說法中，正確的是（ ） A、合力的作用效果跟幾個(gè)分力共同作用產(chǎn)生的效果相同 B、合力與分力同時(shí)作用在物體上 C、合力的作用可用幾個(gè)分力來替代 D、求幾個(gè)力的合力可用平行四邊形法則 3、兩個(gè)大小和方向都確定的分力，其合力的（ ） A、大小和方向都確定 B、大小確定，方向不確定 C、大小不確定，方向確定 D、大小和方向都不確定 4、如右圖所示，兩根繩子把重10N的物體懸吊起來， 則兩繩對(duì)物體拉力的合力大小是 N， 方向是 5、如下圖所示，一物體A受到一個(gè)大小為10N的拉力作用，該拉力的方向與水平方向成30度角斜向上，作出這個(gè)拉力的圖示。 6、下圖是尋找等效力的實(shí)驗(yàn)的局部圖示，圖中F是兩個(gè)共點(diǎn)力F1、F2的合力。 （1）試用作圖法求F2。 （2）如果F1為16N，則F2= N。 板書設(shè)計(jì)： 力的等效和替代 一、力的圖示 大小——線段長(zhǎng)短；方向——箭頭方向；作用點(diǎn)——箭尾或箭頭 二、力的等效 馬德堡半球證明了力的等效性 三、力的替代 力的合成和分解：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。 四、尋找等效力 　　實(shí)驗(yàn)結(jié)論：如果用表示兩個(gè)共點(diǎn)力的線段為鄰邊作一個(gè)平行四邊形，則這兩個(gè)鄰邊之間的對(duì)角線就表示合力的大小和方向。 八、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，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)例有較濃厚的興趣，能積極參與討論與交流、猜想與假設(shè)；借助多媒體手段，提高了課堂效率，優(yōu)化了課堂教學(xué)。同時(shí)，本節(jié)課設(shè)置了《學(xué)生課堂學(xué)習(xí)情況調(diào)查問卷》，通過教學(xué)調(diào)查，能較好地了解學(xué)生對(duì)這節(jié)課的教學(xué)方法、教學(xué)手段的滿意程度，為改進(jìn)課堂教學(xué)提供有力的依舊。課堂教學(xué)過程中也發(fā)現(xiàn)了下列問題：設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰η啡?，設(shè)計(jì)出的實(shí)驗(yàn)方案漏動(dòng)較多；學(xué)生的作圖能力不夠，或不敢大膽實(shí)踐，有個(gè)別組未能完成實(shí)驗(yàn)的探究問題。