一,教学要求
(一)教材加工:
根据教育部发布的《现行普通高中课时计划》和教育部最新发布的《高中物理教学大纲》的相关规定,高中物理一班物理教材是上学期教的。为了贯彻新颁布的教学大纲精神,新教材的写作意图和编排特点,以及适应未来高考“3X”的实际需要,增加并不难。在高二开设选修课的前提下,有利于培养学生学习物理的兴趣,有利于培养良好的学习习惯,有利于培养学生的创新精神和实践能力,有利于对高二物理教学进行适当的调整。也就是说,侧重文科的学生学习高中物理第二卷(必修),而侧重理科的学生学习高中物理第二、三卷的一部分(必修和选修)。认真学习教材内容,深刻理解教材编写意图,注重研究学生思维特点、学习方法、兴趣爱好等因素。根据教材和学生的实际情况,进行深入研究,科学选择教学方法。高中阶段要特别注意培养学生良好的学习习惯和思维习惯,避免过分要求和死记硬背物理概念和规律。为了充分调动学生的学习积极性和主动性,我们应该注重提高学生的`基本素质和能力。初中物理学习要逐步纠正学生不良的学习习惯和思维方式。
(二)教学进度
本学期共20周,实际授课时间17周,按每周2课时计算,共34课时。期中练习安排在第11周,期末练习安排在第21周。每章的建议教学时间如下:
一开始,一个课时有数千次激动人心的经历
第一章描述了5小时内物体的运动
第二章研究匀速直线运动7小时
中期审查和实践
第三章力与相互作用8课时
第四章是如何求3课时的合力和分力
第五章研究了10个课时的力量与运动的关系
期末复习和练习
二、学生现状分析
对于高一新生来说,物理课程的学习要求在知识内容和研究方法上比初中有明显的提高,所以学习上会有一定的困难。学生要经历一个从初中到高中的适应过程,作为老师要耐心的帮助学生完成这个适应过程。首先,要积极培养和保护学生学习物理的兴趣和热情,加强物理实验教学,培养学生观察和实验的基本素养。其次,要注意联系实际,以学生熟悉的实际问题或场景为背景,为学生搭建物理思维平台。第三,要注意知识和能力的阶段性,不要急于求成,认真选择课堂例题和练习题,不求尽善尽美,不求难与丰,但求精与活。同时要强调掌握基础知识、基本技能和基本方法,强调对物理概念和规律的理解和应用,这是能力训练的基础。
第三,教育改革措施
1、新课阶段以基础知识的记忆、理解和应用为重点,完成课本习题和相应的补充题,每章结束时进行一次单元自测。
2、认真学习新大纲,钻研新教材,组织集体备课,在教学过程中注意把握难度标准。
3、大力开展教学改革实验和专题研究。研究的内容应该一个一个地实施和创新。此外,根据自身特点,比较了以教学、自学、训练、开放为主的四大系列教学方法。找到他们的关节。
4、注重培养学生学习物理的良好习惯和兴趣,引导学生做好课前准备、课中学习和课后复习
7、做好研究,落实研究性学习的内容,培养学生发现问题、研究问题、解决问题、综合运用所学知识的能力
1.指导思想
交流教学经验、传承教学智慧、提升教学技能、提高教学质量、促进教师成长
2.工作原则:实效性、共享性、研讨性、互补性、创造性
3.工作要点:
a、制定学期教学计划
b、开展推门听课,相互听课制度,相互取长补短;
c、落实教学常规要求;并进行每2周1次单元考试;
d、每学期八次集体备课,把握集体备课基本流程:
(1)确定主备人——个人研讨;
(2)集体商讨——说课、切磋、完善、确定最佳方案;
(3)达成共识,确定教案;
(4)个人反思——根据个人执教情况,认真思考,深刻反思、交流、再完善。
e、有效开展公开课、示范课,指定主评,并每人评课交流;
f、积极学习新课程理论知识,适应新课程,提高课堂教学有效性。
一、教学内容分析
《力的合成》是人教版《物理》(必修1)第三章第四节的内容。通过本节课的学习,学生将明确两个力同时作用在物体这一问题的处理方法。在这节课的学习中,等效替代的思想在建立概念、寻求合力与分力关系的过程中被深度应用; 平行四边形定则是矢量运算普遍遵循的法则,而矢量运算贯穿高中物理始终,用“图形”表示物理量之间关系的方法,对学生而言是一个新方法。因此,该节在教和学两方面都具有承前启后的作用;其涉及的物理研究方法和实验方法在高中物理中具有典型性,并使学生进一步认识到物理实验、物理模型、数学工具在物理学发展过程中的应用;采用自主、合作、探究等新型的学习方式,有助于培养学生的自主探究能力、训练严谨细致的科学态度和精神,提高学生的科学素养,促进学生全面素质的和谐发展。
二、学生学习情况分析
在学习本节课之前,学生已经学习了力、重力、弹力、摩擦力等力的概念,对“力”有了较为深刻的理解和认识;同时,通过位移、速度和加速度等矢量的学习,对“矢量”也有了初步的认识。这为本节课的学习提供了基本的知识储备。然而,脑中根深蒂固的标量运算对学生学习力的合成而言,是一种负迁移,对力进行合成时,照搬标量运算的方法来应付,而矢量运算使用的平行四边形定则,对于学生初次学习而言比较抽象,且涉及几何和三角等数学知识,感觉有难度。学生在初中所学的二力平衡为标量代数运算,要想直接过渡到互成角度的力的合成遵循平行四边形定则的矢量运算,思维阶梯跨度较大,在认知水平上是一次质的跨越,很难要求学生一次转化完成,这些都给本节课的教学带来了困难。
三、设计思想
依据本校实际教学条件和新课程理念,在教学中实施中注重学生自主、合作、探究学习,让学生积极参与、乐于探究、勇于实验、勤于思考,通过多样化的教学方式,帮助学生学习。由于本节课比较抽象,但实验比较直观,易于得到实验结论,我准备采用学生自主探究、合作交流、分组讨论与教师讲授相结合的方式进行教学。主要教学环节如下表:
环节
内容
作用
一
情景创设
建立共点力、合力与分力、力的合成的概念,体验等效替代的思想
二
设问:互成角度的两个分立如何求合力?
提出探究活动的问题
三
学生探究活动
通过传统实验和DISlab数字实验共同完成
通过探究,得出平行四边形法则
四
实例分析,强化概念
初步应用平行四边形,加深理解
四、教学目标
知识与技能
1、 SHAPE * MERGEFORMAT 理解合力、分力、力的合成。
2、理解合力与分力的关系是作用效果上的等效替代。
3、掌握平行四边形定则的含义和使用方法,会用它求两个分力的合力。
过程与方法
SHAPE * MERGEFORMAT 1、通过合力与分力概念的建立过程,体会物理学中常用的研究方法──等效替代法。
2、通过探究求互成角度的两个力合力方法的过程,体会逻辑和实验相结合的科学方法。
情感态度与价值观
1、感受科学研究的乐趣和社会价值。
2、体会科学研究中合作、交流的重要性和必要性。
教学重点:
1、合力与分力的概念及其等效替代关系。
2、平行四边形定则及其简单应用。
教学难点:
平行四边形定则的探究过程及其结论。
五、教学用具
1、实验器材:木板、白纸、图钉(若干)、橡皮条、细绳套(两根)、弹簧秤(两只)、三角板、铅笔;
2、 计算机、实物展示台等多媒体辅助教学设备;DIS-lab设备;CAI课件
六、教学流程图(略)
七、教学过程
教学环节
教学内容
设计意图
引 入 新 课
由曹冲称象的故事引入
为学生更好地理解等效替代的思想
通过亲身体验感受合力和分立
学生活动:两个女同学共同提起水桶和一男同学单独提起水桶。
学生通过观察,学会对信息的分析﹑加工
学 习
相 关
概 念
结合以上实例,提出下面问题
问题1:两位女同学两个力的共同作用与男同学一个力的单独作用,产生的效果相同吗? SHAPE * MERGEFORMAT
在学生回答的基础上,教师加以分析总结:两个女生的作用效果与一个男生的作用效果相同,因此,力是可以等效的。许多这样的实例就表现在我们身边,稍微留心便会发现。
学生学会对信息归纳总结。
在上面列举的实例的基础上,教师给分力与合力﹑力的合成下定义并板书。
1、 分力和合力:如果一个力的作用效果与另外几个力的共同作用效果相同,这个力就叫做另外几个力的合力,而那另外几个力叫做这个力的分力。
2、合力和分力是一种等效替代的关系。求几个力的合力的过程或方法叫做力的合成
SHAPE * MERGEFORMAT 进一步理解“等效替代”思想,为本节实验设计的原理打下基础。
提出问 SHAPE * MERGEFORMAT 题、猜想与假设
引导学生提出问题:既然合力与分力可以相互替代,那么它们之间存在什么关系呢?数学知识1+1 2是否可用于已知两个分力求其合力呢?
请学生思考并提出自己的猜想。
老师的猜想:合力等于各分力之和?
大部分同学都认为老师的猜想不对,就此反问那你觉得应该是什么关系?你有什么方法推翻我的想法?你的猜想是什么?怎么 SHAPE * MERGEFORMAT 去验证你的猜想?
敢于猜想和假设,
增强探索意识。
实
验
探
究
让学生思考应如何设计该探究实验。
先投影实验器材:方木板﹑白纸﹑弹簧秤(两个)﹑橡皮筋﹑细绳 SHAPE * MERGEFORMAT 套(两个)﹑铅笔﹑三角板﹑刻度尺﹑图钉(5个)。[ 明确探究问题:
1、 如何求同一直线上的两个分力的合力
2、 如何求相互垂直的两个分力的合力
3、 如何求互成任意角的两个共点力的合力
学习简单的实验设计。
[ 发挥教师指导作用。
共同协作,相互交流
增强动手操作能力。
(一)利用传统实验装置探究力的合成
实验小组同学相互讨论﹑交流实验设计的思路。
教师通过提问和利用仪器在黑板上演示分析,对实验过程如何体现等效﹑如何记录合力与分力的作用点﹑大小﹑方向的关键步骤进行指导。
第一步:请同学们利用等效原理,设计两个分力与合力。先将合力﹑分力的三要素记录下来。
第二步:根据记录的信息,请确定分力与合力的作用线。第三步:请选定合适标度,根据实 SHAPE * MERGEFORMAT 验记录的数据作出分力与合力的图示。
学生做实验时,教师在旁巡查,适时加以指导。同时利用多媒体投影图,对实验中应该记录的.数据和如何处理这些数据进行分步引导。
学生通过实验探究确定了两个分力与合力,并且用力的图示将它们表示出来后,教师在引导学生如何利用实验得出的数据检验提出的猜想。
1、 通过提问,教师灵活地帮助同学分析数据,先对不是本实验结论的各种猜想进行检验﹑排除。
2、 对符合本实验结论的猜想的检验,教师先建议学生用虚线 SHAPE * MERGEFORMAT 将合力﹑分力的箭头段连接,然后提问学生从连线中得到什么启示。(学生回答)
3、 请学生思考如何归纳﹑总结本实验探究的结论。(学生自由发言,教师点评)
4、 最后,教师在黑板上规范作图。
对实验进行总结:如果实验做得十分精确,合力和分力间构成一个几何图形——平行四边形。
理
解
和
拓
展
板书:
实验结论:如果用表示两个共点力的线段为邻边做一个平行四边形,则这两个邻边之间的对角线就表示合力的大小和方向,这个法则叫做平行四边形法则。
(二)利用DISlab力的合成分解实验器 SHAPE * MERGEFORMAT 验证互成任意角 SHAPE * MERGEFORMAT 度的共点力的合力
提高分析问题能力和观察能力
学会如何用物理语言进行表达的和概括。
评
估
和
交
流
实验中,学生探究到的合力和分力之间的关系可能只是一个近似的平行四边形,甚 SHAPE * MERGEFORMAT 至是一些其他图形。请学生分析造成的原因,将自己的想法与其他同学交流。
请学生展示自己的作品,同时解释 SHAPE * MERGEFORMAT 实验中可能出现的实验误差,甚至操作上的错误。教师加以分析总结,其主要原因是存在:读书误差﹑作图误差﹑系统误差。
增强分析和处理问题的能力,提高实验技能
巩
固[来源:Z#xx#k、Com]
应
用
通过DISlab力的合成分解实验器,得出“合力的大小与分力的大小间无固定的关系”
讨论:
1、“人多力量大”这句话对不对?是否全面
2、两个一起提水桶为什么会不会比一个人更费力
2、引体向上运动时,双手怎样拉单杠才不感到费力
提高知识应用能力和自学能力
课堂总结
对本节课内容进行小结
知识回顾
课后作业
1、 写一份关于本节课的探究的实验报告。
2、 课后学案
巩固知识,培养学习兴趣
八、教学设计思想自我剖析
一、落实教学理念,以学生的发展为本
本节课基于“以学定教”的教学理念,采用了“情景——问题——探究——应用”的模式去组织教学,让学生在情景中体验、感悟中建立分力和合力的概念,通过参与探究来寻找合力和分力的关系,为学生的认知学习提供了有利条件。
二、创设情境,激发学生兴趣
通过学生的参与活动,发生与学生预想不同或猜想不到的结果,引起认知冲突,激发起他们强烈的求知欲望。在后续的教学活动中,教师通过问题串的形式,引领学生进行分析探究,通过严谨的实验探究量化研究过程,通过“图形”表示物理量之间的关系。并且,在探究过程中,学生通过分工与合作来完成实验的操作,因此对协作这种学习方式的体会也是本节课的目的之一。
三、传统实验与数字化实验取长补短,相得益彰
传统实验通过橡皮筋的形变情况反映力的作用效果,其便于探究各种特殊的力的合成规律,同时也便于小组成员之间的分工合作,但是由于弹簧测力计的读数非整数,为作力的图示带来了麻烦。但是传统实验在培养学生实验的规范性和实验技能方面,具有重要作用。而数字化实验的最大特点是借助计算机和传感器技术手段,能实时、定量表示出分力大小的变化,同步计算出合力大小不变的特征,但是它并不能直观给出合力和分力满足的平行四边形定则的矢量关系,所以比较适合用于定量检验。
在组织教学过程中,要利用各类实验的特点,共同突破学习中的思维难点,以谋求实验效果的最大化。
一、基本情况分析:
⒈学生情况分析:学生刚刚进入高中,对于物理的学习还停留在初中的认识水平。很多学生认为初中物理好学,从而轻视高中物理的学习。
⒉教材分析:我们使用的是教科版《高一物理必修一》是按照新课标的标准编写的教材,教材突出了学生的自主学习及探究式教学的教学模式,强化了学生的主体地位,这对学生的自学能力、逻辑思维能力、抽象思维能力、动手能力等都有了较高的要求。另外,必修一的学习内容是运动学和静力学,是整个物理学的基础。这一部分的学习,有利于培养学生的分析物理情景和物理过程的能力,对学生抽象思维能力、动手能力以及自然唯物主义人生观的培养都有着举足轻重的作用。
二、教学目的及任务:
1.认真学习20xx版《普通高中物理课程标准》,深刻领会新课程标准的基本精神,以全面实施素质教育为基本出发点,为新高考方案的实施热身,按照新课程标准搞好高中物理教学,使每一个学生的高中物理素养都能得到良好的发展和进步,不让学生在即将实施的新高考方案中折戟。
2.认真钻研教材内容,深刻体会教材的编写意图,注意研究学生的思维特点、学习方法以及兴趣爱好等因素。要依据教材和学生的实际情况深入研究和科学选择教学方法。特别注意在高一学习阶段培养学生良好的学习习惯和思维习惯,切忌要求过高、死记硬背物理概念和物理规律。提高学生的基本素质和基本能力。要逐步地纠正学生在初中物理学习中的不良学习习惯和思维方法。
3.对高一学生来讲,物理课程无论从知识内容还是从研究方法方面相对于初中的学习要求都有明显的提高,因而在学习时会有一定的难度。学生要经过一个从初中阶段到高中阶段转变的适应过程,作为教师要耐心地帮助学生完成这个适应过程。首先要积极培养和保护学生学习物理的兴趣和积极性,其次要注意联系实际,为学生搭建物理思维的平台。第三,要注意知识与能力的阶段性,不要急于求成,对课堂例题和习题要精心选择,不要求全、求难、求多,要求精、求活。同时要强调掌握好基础知识、基本技能、基本方法,强调对物理概念和规律的理解和应用,这是能力培养的基础。
4.加强教研研究,提高课堂效率。要把课堂教学的重点放在使学生科学地认识和理解物理概念和规律方面,掌握基本的科学方法,形成科学世界观。要充分利用现代教育技术手段,提高教育教学质量和效益。
⒌学习新的教育教学理念,采用探究式教学的教学模式,强化学生的参入意识,体现学生的主体地位,真正实现“我要学”。
⒍重视实验,重视实验能力培养。实验探究的过程,有利于培养学生的动手能力,能再现知识的发现过程,对学生科学的`思维方法方式的培养有着不可替代的作用。
三、采取的措施:
1.认真组织集体备课,精编学案。编写高质量的学案是搞好课堂教学的关键,为此搞好集体备课,充分发挥集体的智慧,按教材的要求和考钢的要求,结合我校学生的实际情况认真编写出高质量的学案。设计的知识问题化、问题层次化,设计的习题题要紧扣考纲要求,典型性,针对性强,以基本题中档题为主。
2.抓好课堂效率。上课力求高效,精讲精练,在有限的时间内化的提高学生的基本能力和基本技能,提高学生成绩。
3.抓好课前预习及课后及时巩固。落实每个人的作业。单元复习和测试落实到个人,完善课前检查和试卷的单独评讲。
4.积极组织组内人员多相互进行听课、评课,及时进行反思总结,以相互学习,相互借鉴,可及时发现问题,及时解决问题。
5.加强实验教学,能做的实验一定要做,能分组实验要分组实验,演示实验一定要演示,要认真组织实验,培养学生的实验技能和动手能力。
第一,对高一学生来讲,物理课程无论从知识内容还是从研究方法方面相对于初中的学习要求都有明显的提高,因而在学习时会有一定的难度。学生要经过一个从初中阶段到高中阶段转变的适应过程,作为教师要耐心地帮助学生完成这个适应过程。
首先,要积极培养和保护学生学习物理的兴趣和积极性,加强物理实验教学,培养学生观察与实验的基本素养。其次,要注意联系实际,以学生熟悉的实际的问题或情景为背景,为学生搭建物理思维的平台。第三,要注意知识与能力的`阶段性,不要急于求成,对课堂例题和习题要精心选择,不要求全、求难、求多,要求精、求活。同时要强调掌握好基础知识、基本技能、基本方法,强调对物理概念和规律的理解和应用,这是能力培养的基础。
第二,题要精心选择,不要求全、求难、求多,要求精、求活。同时要强调掌握好基础知识、基本技能、基本方法,强调对物理概念和规律的理解和应用,这是能力培养的基础。
第三,说明与建议:
1.建议期中练习前教学进度控制到第二章结束。
2.在教学中注意处理好以下几个关系,首先,是会考要求与高考要求的关系,高一学生的文理倾向并不形成,因此不要过早的向高考要求靠拢;第二,是初、高中知识的衔接关系,特别注意九、十两个月起始阶段的教学要求一定要适当,这套教科书已经考虑到了这一点,希望在教学中认真体会,并根据学生实际情况安排教学;第三,是知识的形成过程与讲练习题的关系,切忌以讲练习题替代学生的认识过程。
3.对于学生实验,教材中将游标卡尺和螺旋测微器的作用放在了实验的起始位置,请任课教师有计划地安排实验内容与进度,注意从一般的实验知识和基本的实验操作技能培养学生,以形成良好的实验素质和实验习惯。
指导思想与理论依据
本节教学根据课程的三维目标要求,突出培养学生实验探究能力,把本节课设计为实验探究式教学方式。在完成认知的过程中,通过提水桶实例感悟身边的物理学,通过实验探究发展学生的好奇心与求知欲,培养科学探索兴趣,培养勇于创新、实事求是的科学态度与科学精神。
教学背景
(一)本节教材分析
在学生了解力的概念和常见力的基础上,研究多个力的合力问题,它是前几节内容的深化,依据等效思想给出合力与分力概念,并通过实验探究推理归纳出矢量运算普遍遵守的法则——平行四边形定则,使学生对矢量和标量认识得以完善。矢量运算始终贯穿在高中物理知识内容的全过程中,具有基础性和预备性为以后学习速度、加速度、位移、动量等矢量运算奠定了基础因此,本节内容具有承上启下的作用
(二)学情分析
本节教学设计面对普通班高中学生,此层次学生认识兴趣极低,基本上没有学习动机。他们在初中物理中,学习了同一直线上力的合成,“代数和”的运算在学生头脑中已成定势,通过实验探究感知力的合成定则,力争突破原有思维定势。
(三)教学方法实验探索法、归纳分析法
(四)教学资源
多媒体课件、电脑及投影仪、方木板1块、弹簧秤2个、橡皮筋1条,20 cm细线1条(两端打好套)、白纸1张、图钉几个、三角板一对、刻度尺(学生探究实验用),杠铃片,绳子(演示实验用)
教学流程:
1、复习初中同一直线上两个力的合成。
2、生活中并不都是同一直线上两个力合成,提水桶的实例引入新课,由提水桶实例感悟分力合力,提出探究问题
3、学生猜想并设计探究实验4、实验探究力的合成方法
5、得出四边形定则,图示法的应用6、探究合力大小与分力关系
7、共点力概念及说明能形成共点力的条件8、学习效果反馈(课后作业完成情况)
教学目标:
一、知识与技能
1、感悟合力与分力,领会等效替代思想
2、学会设计实验、观察实验现象、探索规律、归纳总结出共点力合成定则。会用作图法求共点力的合力,归纳合力的大小与分力大小关系
3、培养学生的动手能力、观察能力、推理想象能力、协作能力、创新思维能力
二、过程与方法
1、通过生活现象感悟合力与分力,领会等效替代思想通过实验探究归纳共点合成定则。
2、通过运用平行四边形定则作图归纳合力的大小与分力大小关系。
三、情感态度与价值观
1、通过处理实验数据,培养学生实事求是的科学态度。
2、通过灵活地运用科学方法来研究问题、解决问题、培养创新意识。
3、通过经历实验探索过程,体验物理学研究问题的思想方法,激发学习兴趣
教学重点
通过实验探索“力的合成”所遵循的定则
教学难点
1、实验数据推理获得“平行四边形定则”
2、合力大小与分力关系课时安排1课时教学过程
一、引入新课
学生观看生活现象:请两位同学亲历体验提水桶。
1、请两位同学分别单手提水桶。说出你的感受。
2、请两位同学共同单手提水桶。说出你的感受。
3、请思考:比较一下两个人拉开些点距离提水桶省力还是靠近些距离提水桶省力?
上述物理情景中蕴含怎样的知识,你能用科学的语言概括它吗?
本节课我们从此现象出发来学习有关力的合成知识(从生活走进物理,激发兴趣)
二、新课教学
复习:初中所学同一直线上二力合成的方法,完成课本P62思考与讨论
生活中并不都是两个力合成时是在同一直线上,展示例子。
(一)、合力与分力
学生继续观看生活中提水桶的实例,让两男生,两女生,一个男生分别拉绳提杠铃片,
体会并感受,从物理学的角度谈自己的感悟,通过教师的启发完成以下知识的学习(培养观察、想象、语言表达能力)
1、前面两种提水桶的情景和后面三种拉绳子提杠铃片的情景中力的作用效果怎样?
(答:作用效果相同)
2、谁是谁的合力,谁是谁的分力?
(答:F是F1、F2的合力, F1、F2是F的分力)
3、从力的作用效果看合力与分力关系?
(答:等效替代)
4、F是F1、F2的合力,那F与F1、F2大小关系怎样?(引入下个问题)
(二)力的合成:
1、学生回答下列问题(检查预习情况)
(1)、什么叫力的合成?
(答:求几个力的合力的过程,叫力的合成)
(2)、什么是共点力?
(答:如果几个力都作用在物体上的同一点,或者它们的作用线相交于同一点,这几个力叫做共点力)
(3)、猜想F与F1、F2的关系(学生可能在上一环境感悟中说出),设计怎样的实验验证你的猜想?
2、本节实验方案:用一条橡皮条代替水桶,用两支弹簧秤互成角度地把它拉长X,读数F1、F2为两个已知分力的大小,并记录两个分力方向,再用一支弹簧秤把橡皮条拉长到同一点,读数为合力F大小(两次力的作用效果相同),记录方向。画出各个力的图示,就能研究出力F与力F
1、F2的关系
(学生也可能提出其他方案)
3、一个同学到前面和老师一起演示,其他同学观看实验操作步骤。(也可以通过看视频学习如何进行实验操作)
4、投影实验操作步骤及注意事项
实验操作步骤:
(1)用图钉把白纸钉在方木板上
(2)用图钉把橡皮条的一端固定在A点,橡皮条的另一端拴上两个细绳套
(3)用两只弹簧秤分别钩住细绳套,互成角度地拉橡皮条,将结点拉到某一位置O,用铅笔记下O点的位置及此时两条细绳套的方向,记录两弹簧秤的示数
(4)用铅笔和刻度尺从结点O沿两条细绳方向画直线,按选定的标度作出F1、F2的图示。
(5)用一只弹簧秤钩住细绳套,把橡皮条的结点拉到同样的位置O,记下弹簧秤的读数F和细绳的方向,按选定的标度沿记录的.方向作拉力F的图示为了减少误差,实验时要注意:
(1)正确选取弹簧秤先将弹簧秤调零,再将两只弹簧秤钩好后对拉,若两秤在拉的过程中,读数相同,则可选;若不同,应另选,直至相同为止
(2)拉动时,弹簧秤应保持与木板平行,在不超过弹性限度的条件下,应使拉力尽量大一些
(3)实验中两分力F1、F2的夹角不要取的太大
(4)在同一次实验中,橡皮条拉长的结点O位置一定要相同
(5)读数时要正视,按有效数字正确读数和记录
(6)作图时,应选定恰当的标度,尽量把图画大些,但也不能画出纸外。
5、实验数据分析猜想:(想象、推理能力培养)
(1)合力F是否能用F1、F2的代数和表示?(观察并计算)
(2)用虚线连接F1、F2及力F的末端点并观察图示,有什么发现?(方法提示)
(3)利用三角板以力F1、F2为邻边做平行四边形,画出其对角线F′,看力F、F′是否重合?
(4)若没有实验误差F′和F应该怎样即实验结论:(逻辑推理、想象)
6、学生实验探究,教师答疑。
7、学生交流,展示探究结论:
力的平行四边形定则:求两个共点力的合力时,可分别用表示这两个力的有向线段F1和F2为邻边做平行四边形,这两个邻边之间的对角线就是合力F的大小和方向,这就是平行四边形定则
力的合成平行四边形定则适用于共点力的合成。
(三)运用平行四边形定则求合力。理论知识具体应用、并发现规律
【例】已知共点力F1=4 N,F2=3 N,用作图法求出θ=30°,90°,120°时合力F的大小归纳当两个分力夹角变大时,合力大小的变化情况
学生画图并展示学生作品,交流成果。
【教师】通过课件演示当分力F1、F2一定时,夹角θ在0~180°之间发生变化时,合力F
的大小变化情况
(给学生感性认识,强化以下规律)归纳:合力的大小与分力大小关系
夹角θ越大,合力就越小合力最小值为F1-F2同一直线方向相反合力最大值为
F1+F2同一直线方向相同合力F的取值范围|F1-F2|≤F≤F1+F2合力可能大于某一分力,也可能小于某一分力
(三)小结(首先由学生总结本节学到哪些知识)
通过生活现象感悟合力与分力,知道等效代替是物理中研究问题的一种方法求互成角度的二力的合力的方法——力的平行四边形定则
知道合力的大小与分力大小关系|F1-F2|≤F≤F1+F2
(四)课堂学习效果反馈
完成导学案[达标演练,小组讨论]
板书设计
课题
力的合成
一、合力与分力的效果
等效替代
二、互成角度的两个力合成的方法
平行四边形定则
三、合力与分力大小关系|F1-F2|≤F≤F1+F2附:
课前预习:
1、通过怎样的实例来说明合力与分力,互为等效替代关系。
2、什么叫力的合成?什么叫共点力?
1、你想设计怎样的实验归纳出力的合成方法?
2、在实验中用什么方法找出分力F
1、F2及合力F?怎样使分力F
1、F2的作用效果与合力F的作用效果相同?
3、在实验过程中需要记录哪些实验数据,怎样描述力的大小和方向?
4、你是怎样通过猜想及推理归纳出力的合成法则?
教学设计说明:
我所任教的学生是本校民语部高一年级学生当中学习成绩属于中等的的学生。学生的特点是基础差,底子薄,多数学生对学习物理感到压力,没有学习兴趣。根据学生现状,在教学过程中努力落实新课程的三维目标,尽力培养和提高学生的科学素养。
通过以下一些途径力争完成教学目标。
课前安排预习,在学习本节之前的一节课,把本节的教学内容,通过学案的形式,给学生预习,思考,留作业;督促学生在课前先自学,初步了解本节内容。如何根据等效替代的思想设计实验,实验需要的器材,实验步骤等先有所了解。
在教学过程中,通过生活实例引入新课,体现物理学来源生活,回归于生活;而且是学生身边发生的事,激发学生的学习兴趣,使他们想学。
突出物理学的实验特色。学生对实验比较感兴趣,但他们不懂得怎样通过实验探究问题,所以在教学中先给学生演示一遍实验操作过程,告诉他们实验中要注意的事项。告诉他们对获得的实验数据如何推理,猜想,如果没有实验误差的话,应该怎样?培养和提高学生的实验探究能力,使之了解科学家研究问题的思想方法,力争通过此过程提高学生的科学素养。
每一步知识学习都按着循序渐进,逐步完善过程,所以把已知三个分力求合力问题当作思考题留给学生,本节重点培养学生的实验探究能力。
教学目标
1、学生能说出分解力的方法
2、学生会用作图法求分力,并能根据作图法说出力的分解在理论上是无限的
3、学生能结合实际需要对指定力进行分解,会用直角三角形的知识计算分力的大小,能用作图法分析分力的变化
4、学生能结合问题体会力的分解在生活中的应用,体会力的分解是有用的。
教学重点和难点
按照实际情况通过平行四边形定则分解指定的力成为本课的重点,而判定分力的方向则成为本课的难点。
教学过程
教学过程设计
(1)课题引入
实验演示,引入新课
教师演示:两个绳提起矿泉水瓶,一根绳也可以实现。复习合力分力概念,明确合成的规律。
问题引入:一个力提起重物,能否用两个力来代替。
设计意图:开门见山,为后续学习活动提供时间保障。
(2)引导学生发现,在活动中发现规律
力的分解多样性的活动设计
问题引导:请同学们画两个力,用来替代事先画在投影片上的力。
学生活动:用彩笔把作图分解。完成作图后,将作图利用实物投影仪投影到屏幕上。
教师引导:作图是否正确?判断依据是什么?(满足平行四边形定则)
教师叠加不同分组展示并追问:都正确吗?你能得到什么结论?
设计意图:让学生在活动中体验力的分解满足平行四边形、力的分解的'不性,体现学生学习的主体性地位。
设计意图:实验器材常见,贴近生活。矿泉水瓶即便落地,破坏作用很小。通过活动,自然驱动学生对问题的探究。同时用定性分析替代定量计算,做到重点突出,难点分散。
矢量的合成和分解定则
问题情境:某人向东行走了30m,又向北行走了40m,这个人的运动位移是多少?
学生活动:求解总位移,总结发现位移的合成也满足平行四边形定则。
师生总结有大小又有方向,相加时遵从平行四边形定则(或三角形定则)的物理量叫做矢量。
学生总结:位移、速度、加速度、力等物理量均为矢量,满足平行四边形定则的运算法则。而标量只需按照算术法则进行相加。
教师引导:平行四边形定则可以简化成三角形定则。通过在黑板上图解的方法让学生看出矢量求差的方法。
问题讨论:电流强度是矢量还是标量?
设计意图:矢量的核心要求是平行四边形定则进行分解或合成。是对早期矢量知识的升华,体现了循序渐进的渗透思想,需要学生在活动中加以体验。矢量减法可以适当降低要求。
【教学目标】
1知识与技能
(1)能够从力的“效果”角度理解合力与分力的概念;
(2)掌握力的平行四边形定则,知道它是合成力的基本定则,学会初步运用平行四边形定则求合力;
(3)会用作图法求解两个共点力的合力;并能意识到其合力随夹角是变化的。
2过程与方法
(1)能够通过实验探究归纳出互成角度的两个共点力的合成遵循平行四边形定则;
(2)体会等效代替的思想方法,参与实验探究过程,培养学生动手操作能力和协作能力;
(3)培养学生设计实验、观察实验现象、探索规律以及归纳总结问题的能力。
3情感、态度与价值观
(1)培养学生的物理思维能力和科学研究的态度。
(2)培养学生热爱生活、事实求是的科学态度,激发学生探索与创新的意识。
(3)培养学生合作、交流、互助的精神。
(4)让学生树立科学探究中大胆猜测,严谨求证的科学思想。
【重点难点】
重点:渗透“等效替代”的物理思想,促使力的平行四边形定则的发现与深刻的理解。
难点:①实验的设计;②平行四边形关系的发现;③从“代数和”思维到“矢量和”思维的跨越。
突破方法:让学生自己动手实验,自己将结论得出。
【教学方法】
为了体现新课程所倡导的教学理念,在教法上,采取以学生为主体,以问题为中心,以教师为引导,以小组的合作为主要方式,让学生进行简单的实验设计,亲身体验科学实验探究的过程。为了让学生更好地体验科学研究的方法和过程,发展自主学习能力,培养良好的思维品质,强化小组交流与合作意识,淡化机械式训练,摒弃灌输式教学;教师一定要把握好自己的角色,是适时适度地“引导”和“参与”,决不能搞型式化的探究。在以往的教学中,课堂教学实施往往过于注重知识传授倾向,学生被动地接受,很难从多方面培养学生的综合素质。
【教具准备】
多媒体课件、电子白板,弹簧秤,橡皮条,刻度尺,细线等。
【课时设计】
本节课计划用两课时学完。本节为第一课时
【教学环节】
新课的引入
[教师活动]多媒体展示简单的问题1+1在什么情况下不等于2,激发学生学习的激情,之后再讲“曹冲秤象”的故事,提水问题。引出等效思想的理论。
[学生活动]让学生自己分别用一只手和两只手拿桌子上的物体感受等效的思想。
[教师活动]引导学生理解合力与分力等效代替的关系,得出合力和分力的概念。并复习提问初中学过的同一直线上求两个力的合力的问题:(两种情形,分力同向和反向时)并引导学生用“等效替代”的思想去理解这两种情形,然后再抛出“两个互成角度的分力与其合力有什么样的关系呢?”“合力是否等于两分力大小之和或之差呢?”也可以让学猜测“合力的大小在什么范围内?”。引导学生设计实验用“等效替代”的思想靠测量的方法先去找到两分力与合力,并将它们表示出来,然后再探究它们之间的关系。
指导学生实验设计中应注意的一些问题
(1)问题的提出:两个互成角度的共点力与其合力有什么样的关系?
(2)设计实验时应注意的问题:
①用什么方法找分力与合力,实验中应怎样实现分力与其合力产生的作用效果相同?
②如何知道力的大小?如何确定力的方向?
③实验中需要记录哪些数据?怎样可以更直观简洁地同时描述力的大小和方向?
④该实验中可能出现误差的原因有哪些?你该如何处理?
进行实验
[学生活动]
四个或六个学生为一小组进行分组实验。
[教师活动]
在旁巡查,适时加以指导,实验时要分布引导学生注意以上4个问题。引导学生按书中的建议把合力的箭头和两分力的箭头连接起来,再看看这些图形有什么共同点和不同点。引导学生利用现有的实验结果大胆地提出科学合理的猜想──满足平行四边形定则,再让学生变化角度实验,验证猜测。
对实验结果进行分析与评估并归纳得出结论
[学生活动]学生通过实验探究确定了两个分力与合力,并且用力的图示将它们表示出来后,到讲台上展示交流实验中得到的图形,并思考归纳、总结本实验探究的结论。学生探究到的合力与分力之间的关系可能只是一个近似的.平行四边形,也可能是一些其他图形。
[教师活动]
总结说明:多数组得到了平行四边形这很好,对于没有得到平行四边形的,也要尊重实验,实事求是。教师要特别说明:即使今天我们所有组都得到了平行四边形规律,就一定能说明分力和合力满足平行四边形定则吗?在科学探究中这样做可吗?(学生能意识到这样做不妥)
[教师活动]
总结说明:因为我们只做了有限的几组实验,就得出结论。这当然不可取!科学探究往往要通过不同情况下的对大量实验数据的分析论证才能得出具有普遍意义的科学规律,有时还需要通过理论证明才能加以推广。而我们这节课只做了有限的实验,其实两分力和合力的关系满足平行四边形定则,早就被科学家证实了,大多数同学得到这个结论,而少数同学未能得到,那是因为实验中出现了问题,可能是实验误差(读数误差、作图误差、系统误差),甚至是操作上的错误。请学生下课后分析造成的原因。事实证明不仅力的合成满足平行四边形定则,所有的矢量合成都满足。让学生返回到前面学习位移时的几个问题,用平行四边形定则重新看待那些问题。
例题分析
教科书中的例题比较简单,但学生在作图时常常不规范,教师要强调学生注意
1.合力,分力要共起点,虚线,实线要分清。
2.合力,分力标度要相同,作图要准确。
3.对角线要找准,不要忘了方向。
让学生再思考
思考分力一定时,随着夹角的增大合力如何变化?提出引体向上的例子,然后观看动画,让学生总结得出合力与分力间夹角θ关系:
学生讨论以后通过多媒体动画演示,让学生总结得出以下结论:
合力与分力间夹角θ关系:
①θ=0°时,即F1、F2共线同方向:
F合=F1+F2?合力方向与两个力的方向相同
②θ=180°时,即F1、F2共线反方向:
F合=|F1-F2|合力方向与分力F1、F2中较大的方向相同。
③夹角θ越大,合力就越小:
F合随F1和F2的夹角增大而减小
④合力的取值范围:|F1-F2|≤ F合≤ F1+F2
⑤ F合可能大于、等于、小于F1、F2
小结
先让学生自己小结,老师在黑板上出示小结提示,补充和纠正学生的不足之处。
【布置作业】课后练习1,2小题。
【板书设计】
5.1力的合成
一、合力、分力、共点力
1.合力、分力、共点力的概念
二、力的合成
1.求几个分力的合力叫力的合成
2.同一直线上的两个力的合成
同方向:合力的大小等于两分力大小之和,合力的方向与任意一个分力方向相同。
反方向:合力的大小等于两分力大小之差,合力的方向与较大的分力方向相同。
3.互成角度的两个力的合成满足平行四边形定则,即以表示这两个力的有向线段为邻边作出平行四边形,这两个邻边之间所夹的对角线就代表合力的大小和方向。
一、关于教学计划的说明:
本学期继续使用教科版《必修二》,共五章,分别为第一章《抛体运动》、第二章《匀速圆周运动》、第三章《万有引力定律》、第四章《机械能和能源》和第五章《经典力学的成就与局限性》
二、教学目标:本学期完成以下教学目标。
1、知识目标:以平抛运动和匀速圆周运动为例,研究物体做曲线运动的条件和规律;万有引力定律的发现及其在天体运动中的应用;功和能的概念,以及动能定理和机械能守恒定律。
2、方法目标:学会运动合成和分解的基本方法;引导学生体会万有引力定律发现过程中的思路和方法。
3、能力目标:培养学生分析问题的能力;培养学生从能量的观点和守恒的观点来处理的能力。
三、教材分析:
第一章《抛体运动》可分为两个单元:
第一单元第一节,讲述物体做曲线运动的条件和曲线运动的特点
第二单元第二节、第三节,讲述研究曲线运动的基本方法──运动的合成和分解,并用这个方法具体研究平抛运动的特点和规律,这是本章的一个重点内容
第二章匀速圆周运动可分为两个单元:
第一单元第一节、第二节,讲述匀速圆周运动的.描述方法和基本规律
分析匀速圆周运动的实例以及离心现象
第二单元第三节、第四节,讲述圆周运动的实例分析
第三章《万有引力定律》章可分为三个单元:
第一单元第一节,学习开普勒关于行星运动描述的有关知识
第二单元第二节和第三节,学习万有引力定律的知识
第三单元第四节,学习万有引力定律在天体运动中的有关知识
第四章《机械能》可分为四个单元:
第一单元第一节和第二节,讲述功和功率。
第二单元第三、四、五节,讲述动能和动能定理、重力势能。
第三单元第六、七节,讲述机械能守恒定律及其应用。
第五章《经典力学的成就与局限性》只有一个单元,即经典力学的成就与局限性。
四、教学进度表:
教学进度周计划安排表
【学习目标】
1.知道力是使物体运动状态发生改变和发生形变的原因。
2.初步认识力是物体间的相互作用,能分清受力物体和施力物体。
3.知道力的三要素,会用力的图示和示意图来表示力。
4.知道重力产生原因,理解重力的大小及方向,知道重心的概念。
5.初步了解四种基本相互作用力的特点和作用范围。
【学习重点】
力的概念、重力产生原因
【知识回顾】
一、力
1.概念
(1)力是物体间的相互作用,力总是成对出现的,这一对力的性质相同。不接触的物体间也可以有力的作用,如重力、电磁力等。
(2)力是矢量,其作用效果由大小、方向和作用点三个要素决定。力的作用效果是使物体产生形变或加速度。
2.力的图示和示意图
(1)力的图示:力的图示中,线段的长短表示力的大小,箭头的指向表示力的方向,箭尾(或箭头)表示力的作用点,线段所在的直线叫做力的作用线。
(2)力的示意图:力的示意图只能粗略表示力的作用点和方向,不能表示力的大小。
二、重力
1.产生:由于地球的吸引而使物体受到的.力。
2.大小:G=mg。
3.g的特点
(1)在地球上同一地点g值是一个不变的常数。
(2)g值随着纬度的增大而增大。
(3)g值随着高度的增大而减小。
4.方向:竖直向下。
5.重心
(1)相关因素:物体的几何形状;物体的质量分布。
(2)位置确定:质量分布均匀的规则物体,重心在其几何中心;对于形状不规则或者质量分布不均匀的薄板,重心可用悬挂法确定。
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