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2019-2020年高一物理《力的等效和替代》教學設計 第3節(jié) 力的等效和替代 教案 教學內容：力的等效和替代 教學目標： 1.知識目標： （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系 （3）知道合力與分力的運算滿足平行四邊形法則 2.能力目標： （1）在探究過程中理解等效替代的科學研究思想 （2）培養(yǎng)實驗設計與探究的能力 3.情感目標： （1）使學生領略科學研究的綜合性，在科學探究中形成嚴謹務實的態(tài)度。 （2）在探究過程中培養(yǎng)學生的協(xié)作、交流能力。 教學重點：使學生經(jīng)歷“合力與分力的關系”的探究過程，學習科學探究的方法。 教學難點： （1）等效替代的科學研究思想 （2）實驗方案的設計 （3）概念較抽象 教學方法：采用“學做導和一”的教學方法 教學器材： 方木板、白紙、彈簧秤（兩個）、橡皮條、細繩套（兩個）、刻度尺、三角板、圖釘（五個） 教時：2課時 教學過程： 一、導語（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人的作用力是否存在何種關系？怎樣判斷這種關系的存在——引出課題：力的等效和替代。 二、學習目標： 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系——等效與替代的關系 3.知道合力與分力之間的關系滿足“力的平行四邊形定則” 三、進入新課： 1.新課知識導航（學生依一下提綱自學該部分內容并完成）： （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 ，物理學中稱之為力的三要素。 （2）力的圖示 ①定義： 在物理學中，通常用力的 或力的 來簡明扼要地表示某個力。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，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1：如下圖所示，繩對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力完成也可多個力完成，如 力的等效的定義：力的 相同，簡稱為力的等效。 （4）力的替代 ——如果一個力的作用效果與另外幾個力的共同作用效果 ，那么這一個力與另外幾個力可以相互替代。 ①、 合力——一個力作用在物體上，它產(chǎn)生的效果和幾個力共同作用在該物體上產(chǎn)生的效果相同，這個力就叫做那幾個力的 。 ②、分力——那幾個力就叫做這個力的 。 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——求幾個力的 叫做力的合成。 力的分解——求一個力的 ，叫做力的分解。 2.新課知識探究與討論： 探究合力與分力之間的關系 （1）、猜想與假設 合力與分力之間存在什么關系？ 請說出你的猜想與假設。 （學生思考并提出自己的猜想，老師在黑板上記下學生的各種猜想。學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，它們可能構成幾何圖形。） （2）、設計實驗 實驗器材： 設計實驗 （讓學生討論并設計實驗方案來探究可能性最大的猜想。教師巡視并加以指導，然后進行實驗演示。 給出實驗器材：方木板、白紙、彈簧秤（2個）、橡皮筋、細繩套（2個）、鉛筆、三角板、刻度尺、圖釘（5個）。） （3）、實驗探究（老師演示實驗，引導學生觀察思考并討論歸納） （4）、歸納總結： ——如果用表示兩個分力的線段為鄰邊作一個平行四邊形，則這兩個鄰邊之間的對角線就表示 。這就是力的平行四邊形法則。 分析實驗誤差：實驗中，探究到的合力與分力之間的關系可能只是一個近似的平行四邊形，甚至是一些其他圖形。請學生分析造成的原因，將自己的想法與其他同學交流。最后由學生解釋實驗中可能出現(xiàn)的實驗誤差或操作錯誤。教師加以分析總結，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： 力的分解 1、合力與分力間的關系： 合力 等效 分力 （一個力） （幾個力） 力的合成 2、合力與分力間構成平行四邊形 五、課堂訓練： 1：如下圖所示，繩對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拉力的作用,一個向東6N,另一個向北8N, 用力的圖示法求現(xiàn)這二個力的合力. 六、質疑解難： 1.如何尋找等效力？ 利用合力與分力的關系遵從“力的平行四邊形定則”，如果表示用兩個共點力的線段為鄰邊作一個平行四邊形，則這兩個鄰邊之間的對角線就表示合力的大小和方向——力的平行四邊形定則。 2.合力與分力的關系：是一種等效替代的關系。 七、課外作業(yè)： 1、關于力的下列說法中，正確的是（ ） A、力作用于物體的O點，只要說明作用點，則此力就明確地表示出來了。 B、力作用于物體的O點，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，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，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分力共同作用產(chǎn)生的效果相同 B、合力與分力同時作用在物體上 C、合力的作用可用幾個分力來替代 D、求幾個力的合力可用平行四邊形法則 3、兩個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，作出這個拉力的圖示。 6、下圖是尋找等效力的實驗的局部圖示，圖中F是兩個共點力F1、F2的合力。 （1）試用作圖法求F2。 （2）如果F1為16N，則F2= N。 板書設計： 力的等效和替代 一、力的圖示 大小——線段長短；方向——箭頭方向；作用點——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 　　實驗結論：如果用表示兩個共點力的線段為鄰邊作一個平行四邊形，則這兩個鄰邊之間的對角線就表示合力的大小和方向。 八、教學反思： 本節(jié)課在學生掌握了力的圖示、合力與分力等知識的基礎上，讓學生自主設計、實驗探究，充分調動學生的學習興趣和學習積極性，在活動中充分體現(xiàn)合作探究的學習方式；從課堂表現(xiàn)看，學生對生活實例有較濃厚的興趣，能積極參與討論與交流、猜想與假設；借助多媒體手段，提高了課堂效率，優(yōu)化了課堂教學。同時，本節(jié)課設置了《學生課堂學習情況調查問卷》，通過教學調查，能較好地了解學生對這節(jié)課的教學方法、教學手段的滿意程度，為改進課堂教學提供有力的依舊。課堂教學過程中也發(fā)現(xiàn)了下列問題：設計實驗能力欠缺，設計出的實驗方案漏動較多；學生的作圖能力不夠，或不敢大膽實踐，有個別組未能完成實驗的探究問題。