“怎样求合力”教学设计

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【教学目标】

1.知识与技能

（1）知道合力与分力。（2）理解力的合成。（3）理解平行四边形定则。

2.过程与方法

（1）通过模拟“斜拉桥”情景，用一个力等效地替代两个力，在建立合力与分力、力的合成等概念的过程中，感受等效替代这一物理方法。

（2）通过生活举例，猜想互成角度二力合成的规律，再利用学生实验探索研究，最终获得力合成的平行四边形定则的过程，认识探究物理规律的基本环节：猜想实验结论。

3.情感、态度与价值观

（1）通过参与“斜拉桥”活动，提高兴趣，感悟生活中处处有物理，激发探究的兴趣和学习的热情。

（2）通过小组协作完成实验探究和实验结果的分析，通过对平行四边形的理解，树立实事求是的科学态度和激发学生之间相互合作、团结进取的精神。

【教学重点和难点】

1.重点：探究并理解力的平行四边形定则。

2.难点：猜想合力和分力的关系。

【学习资源】

学生实验器材（每两人一套，共32套）。

画图板、橡皮筋、弹簧秤（2个）、三角尺、白纸、绳套、铅笔。（装置参考右图）

【教学过程】

一、情景导入，借境激疑

教师活动：

[引入] 用PPT幻灯片显示上海杨浦大桥图片

[情景建立] 模拟“斜拉桥”情景

具体操作：在中间站一个同学，将塔柱用手托起。两边由两个同学用手拉斜拉桥的钢索。

（过渡） 观察了“斜拉桥”的过程，同学们知道了合力与分力的概念以及它们的关系。

板书：强调合力和分力的作用效果相同，等效替代，若作用效果不一样，不能盲目替代。

[练习] 比较合力与分力的等效性。

（1）两个女同学相互合作提起一桶水，老师单独提起同样一桶水。

（2）两个同样的弹簧，先用两个力拉它，使其发生一定的形变，再用一个力去拉它，使其发生的形变不一样，比较两种情况下力的作用效果。

学生活动：学生做好笔记、观察，比较两个例子中合力与分力的等效替代关系

教学反思：让学生在模拟“斜拉桥”的游戏中提出问题，感悟等效思想，同时知道“共点力”“合力和分力”“力的合成”的概念。使学生理解、感知合力与分力的概念及关系，进一步深入理解等效替代的思想。

二、实验探究，寻求规律

教师活动：（过渡）生活中还有许多类似的等效替代关系，比如一张100元的钞票等于两张50元钞票的和，但这只是标量替代的关系，而力是矢量，它们之间是否还遵循这种相加的关系呢？

[板书]探究分力、合力的关系

[提出问题]

合力与分力有什么关系？

[猜想]

F=F1+F2；F>F1+F2；F

[设计实验，并思考]

1.力的三要素是什么？

2.两个分力的作用点在哪里？

3.两个分力的大小可以由弹簧测力计确定，它们的方向如何确定？

4.两个分力与合力的作用效果怎样展现？

[实验过程]

步骤一：组装仪器

步骤二：用两个力拉橡皮筋，并做好两个力的图示。

步骤三：用一个力拉橡皮筋，并做好这个力的图示。

[探究合力与分力的关系]

1.线连接好三个力的末端，观察图形。

2.严格以两个分力为邻边做一个平行四边形，并画出对角线。

[归纳]联在实验误差范围内，合力大小与以分力为邻边所做平行四边形的对角线相等。

[板书]平行四边形定则

如果用表示两个共点力F1和F2的线段为邻边作平行四边形，那么合力F的大小和方向就可以用F1，F2所夹的对角线来表示。

学生活动：学生对老师提出的问题进行思考和猜想。老师和学生共同思考展示探究力的过程。学生可以两人配合在画图板上用弹簧秤拉橡皮筋，观察合力与分力的关系，之后学生画图，并上台展示，师生共同归纳实验结论。

教学反思：通过PPT实验演示，为学生进一步探究搭建一个台阶，再引导。在学生亲身体验的基础上，用实验的方法探究两个共点的分力与合力的关系。

三、运用规律，巩固升华

[单页练习]

30 N、40 N的两个分力在90°，120°，30°三种不同角度下的合力。

[启示]合力原理并不是一个简单的加法。

[作业布置]

F1=600 N，F2=500 N，夹角60°，试用作图法结合平行四边形定则画出F1和F2的合力。

学生活动：学生画图并上台展示。

教学目的：进一步熟悉平行四边形定则，巩固知识。

（作者单位 陕西省榆林市第一中学）