力的合成教案2篇

一、學(xué)生學(xué)習(xí)情況及學(xué)習(xí)任務(wù)分析

人民教育出版社普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書（以下簡(jiǎn)稱“人教版”）《物理》必修1第三章第四節(jié)“力的合成”，把實(shí)驗(yàn)探究求合力方法的過(guò)程作為本節(jié)課的重點(diǎn)內(nèi)容，要求學(xué)生在學(xué)習(xí)重力、彈力、摩擦力等矢量的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步探究矢量的運(yùn)算方法。

高一學(xué)生剛接觸矢量，對(duì)矢量的運(yùn)算沒(méi)有任何感性認(rèn)識(shí)，沒(méi)有任何生活經(jīng)驗(yàn)可供借鑒，他們習(xí)慣的是僅有大小沒(méi)有方向如質(zhì)量、體積等物理量之間的代數(shù)運(yùn)算。所謂“萬(wàn)事開頭難”，力的合成法則對(duì)高一學(xué)生來(lái)說(shuō)是一個(gè)難關(guān)，而一旦過(guò)了這個(gè)坎，則是學(xué)生認(rèn)識(shí)上的一次質(zhì)的飛躍。

意識(shí)到學(xué)生在這一問(wèn)題上的巨大困難，一種簡(jiǎn)單易行的教學(xué)方法是分散教學(xué)難點(diǎn)，先教給學(xué)生力的合成法則，再讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證和反復(fù)運(yùn)用中逐步深化對(duì)力的合成法則的理解。但對(duì)照新課程理念對(duì)高中物理教學(xué)的要求，這樣的處理又顯然不是最佳的選擇。一則，以提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)為核心的新的教學(xué)理念把學(xué)生探究活動(dòng)的過(guò)程、方法以及經(jīng)歷探究活動(dòng)過(guò)程中的體驗(yàn)作為課程目標(biāo)之一，正是像力的合成這樣對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)全新的知識(shí)，學(xué)生在探究活動(dòng)過(guò)程中的體驗(yàn)才更加真實(shí)而深刻，其效果遠(yuǎn)非那種目標(biāo)和路線都明擺著的形式化的探究活動(dòng)可比。二則，正因?yàn)閷W(xué)生對(duì)矢量運(yùn)算是完全陌生的，放慢教學(xué)過(guò)程，讓學(xué)生在探究過(guò)程中獲得切身體驗(yàn)，也有利于學(xué)生更深刻的理解矢量的合成法則。三則，從知識(shí)上說(shuō)，學(xué)生在前面已經(jīng)學(xué)過(guò)運(yùn)動(dòng)學(xué)，對(duì)運(yùn)動(dòng)學(xué)中的矢量，如位移速度等，在生活中還是有一定的感性認(rèn)識(shí)的，尤其是對(duì)兩段位移總位移的討論，形象直觀，對(duì)力的平行四邊形法則有一定的啟示；從方法和習(xí)慣上來(lái)說(shuō)，隨著新課程的實(shí)施和推進(jìn)，學(xué)生對(duì)于科學(xué)探究尤其是實(shí)驗(yàn)探究已經(jīng)積累了一定的體驗(yàn)和認(rèn)識(shí)，也勇于發(fā)表自己的看法，良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣和課堂氛圍也為學(xué)生自主探究力的合成法則提供了保障。

綜上所述，本節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)可確定為：(1)從力的作用效果出發(fā)研究合力與分力間關(guān)系；(2)通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究得出力的平行四邊形定則；(3)體會(huì)等效的思想方法，參與實(shí)驗(yàn)探究力的合成法則的過(guò)程，體會(huì)實(shí)驗(yàn)歸納的方法；(4)體會(huì)在科學(xué)探究中既要大膽猜想，也要嚴(yán)謹(jǐn)求證。

本節(jié)課的教學(xué)重點(diǎn)是實(shí)驗(yàn)探究力的合成的規(guī)律。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，利用實(shí)驗(yàn)得到合力與分力的大小和方向，猜想它們之間所遵循的運(yùn)算規(guī)律則是本節(jié)課的教學(xué)難點(diǎn)。考慮到學(xué)生的實(shí)際困難，教師設(shè)置好引導(dǎo)學(xué)生步步深入進(jìn)行探究的情景和問(wèn)題，適時(shí)、適度地參與學(xué)生的探究活動(dòng)則顯得尤為重要。

二、課堂教學(xué)設(shè)計(jì)理念與教學(xué)思路

為了讓學(xué)生更好地體驗(yàn)科學(xué)探究的方法和過(guò)程，發(fā)展自主學(xué)習(xí)能力，培養(yǎng)良好的思維品質(zhì)，本節(jié)課的教學(xué)采用如下教學(xué)流程：小實(shí)驗(yàn)創(chuàng)設(shè)情境一提出問(wèn)題一設(shè)計(jì)方案一分組實(shí)驗(yàn)一引導(dǎo)啟發(fā)猜想一實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證一得出結(jié)論。教學(xué)過(guò)程中注重教師的“導(dǎo)”和“參與”，適時(shí)、適度地參與學(xué)生的探究活動(dòng)，淡化教師的“教”；注重學(xué)生對(duì)知識(shí)的自主學(xué)習(xí)與自我構(gòu)建，強(qiáng)化小組學(xué)習(xí)與小組交流，淡化機(jī)械訓(xùn)練，摒棄灌輸式教學(xué)；在師生互動(dòng)、互助的氛圍中達(dá)到學(xué)習(xí)的目的。

三、教學(xué)準(zhǔn)備

系上繩子的一組杠鈴片，用來(lái)創(chuàng)設(shè)一個(gè)學(xué)生感興趣的力的等效替代的情景。

人教版新課標(biāo)教材上的探究實(shí)驗(yàn)只能提供一組特殊數(shù)據(jù)，對(duì)于學(xué)生體驗(yàn)探究力的合成法則是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，這里把實(shí)驗(yàn)改成先用彈簧秤和重錘初步研究合力與分力的關(guān)系做鋪墊，再用橡皮條和彈簧秤在白紙上研究力的合成法則（即原教材中驗(yàn)證力的平行四邊形定則的學(xué)生實(shí)驗(yàn)）。學(xué)生每?jī)扇艘唤M下列器材：平行四邊形法則演示器、方木板、白紙、彈簧秤（兩個(gè)）、橡皮條、細(xì)繩兩條、三角板、刻度尺、圖釘（幾個(gè)）、帶有繩套的重錘（約300 g）

四、教學(xué)過(guò)程

1．小實(shí)驗(yàn)設(shè)置情景，滲透科學(xué)方法

一力氣大的同學(xué)一人提起杠鈴片，使杠鈴片保持靜止；另外兩位同學(xué)一起通過(guò)拉動(dòng)繩子將杠鈴提起并使之保持靜止，從實(shí)驗(yàn)中有什么發(fā)現(xiàn)？分析兩種情況下杠鈴片的受力情況并畫出力的示意圖如圖1、2所示，F(xiàn)與F1、F2是什么關(guān)系？引出力的等效替代關(guān)系，得出合力與分力的概念。

教學(xué)中滲透等效替代的思想方法，即分力與合力雖然不同時(shí)作用在物體上，但可以相互替代，能夠相互替代的條件是分力與合力的作用效果相同，但不能同時(shí)考慮分力的作用又考慮合力的作用。

2．分組實(shí)驗(yàn)，激發(fā)思考

那么合力和分力之間遵循怎樣的規(guī)律呢？具體的說(shuō)，上面的例子里F與F1、F2的大小方向存在怎樣的關(guān)系？猜想，并利用桌子上的實(shí)驗(yàn)器材，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證你的猜想。

可能會(huì)有學(xué)生猜想F=F1+F2，實(shí)際上猜想不一定要正確，與實(shí)驗(yàn)證實(shí)相比，實(shí)驗(yàn)證偽更能反映科學(xué)研究活動(dòng)的真實(shí)情況?？捎弥劐N模擬上面小實(shí)驗(yàn)中的杠鈴片，兩個(gè)彈簧秤可分別讀出F與F1、F2的大小。

將各組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記入下表中，事實(shí)上用一個(gè)彈簧秤秤重錘時(shí)讀數(shù)為一確定值，而用兩個(gè)彈簧秤互成角度秤重錘時(shí)的讀數(shù)各不相同。

由上述表格中的數(shù)據(jù)，能得出什么結(jié)論？

看來(lái)分力F1、F2與合力F之間的運(yùn)算關(guān)系不是簡(jiǎn)單的代數(shù)和運(yùn)算，似乎還與分力F1、F2的方向有關(guān)，那么，如何探究它們之間的關(guān)系呢？首先我們要想辦法把合力和分力的大小方向記錄下來(lái)并方便地表達(dá)出來(lái)，怎樣做呢?

3．設(shè)計(jì)方案，促進(jìn)合作

請(qǐng)同學(xué)們利用桌子上的實(shí)驗(yàn)器材，設(shè)計(jì)方案，探究分力與合力之間的運(yùn)算法則。若提供的實(shí)驗(yàn)器材不能滿足你的設(shè)計(jì)要求，可報(bào)告教師。

每一小組在設(shè)計(jì)方案的過(guò)程中，思考以下幾個(gè)問(wèn)題：

(1)用什么方法找出分力F1、F2及合力F；

(2)怎樣使分力F1、F2的作用效果與合力F的作用效果相同？

(3)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中需要記錄哪些實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)？怎樣可以直觀簡(jiǎn)潔的同時(shí)描述力的大小和方向？

各小組分別討論，經(jīng)互相補(bǔ)充和完善后，形成探究方案。

經(jīng)實(shí)驗(yàn)可得到F1、F2及F的圖示如圖3所示。

4．啟發(fā)思考，民主互動(dòng)

觀察圖3中F1、F2及F的大小和方向，并猜想F1、F2之和與F之間可能遵守什么規(guī)律？

部分同學(xué)的猜想可能不著邊際，還有一部分同學(xué)感到問(wèn)題棘手，不知道解決問(wèn)題的突破口在哪里。此時(shí)，教師參與學(xué)生的猜想和討論，可以以自言自語(yǔ)的方式給學(xué)生一些提示：“在學(xué)習(xí)平面幾何時(shí)，可以利用添加輔助線的方法，重新構(gòu)建幾何圖形，使得已知量和未知量之間建立聯(lián)系。我們能否通過(guò)添加輔助線的方法構(gòu)成一些簡(jiǎn)單圖形如三角形、四邊形等，使得F1、F2與F之間建立某種聯(lián)系？”在老師的引導(dǎo)下，利用添加輔助線的方法，學(xué)生可能形成如下的探究方案：

方案1：如圖4所示，過(guò)F1和F2的末端A、B作力F的方向OE的垂線交OE于C、D兩點(diǎn)，則OC+ OD即為合力F的大小。

方案2：如圖5所示，用虛線連接F1和F的末端A、E，則AOE就構(gòu)成一個(gè)三角形，F(xiàn)1、F2和F三個(gè)物理量之中已有兩個(gè)量在構(gòu)成的三角形中，但分力F2與三角形之間還沒(méi)有聯(lián)系，僅連接AE還不能解決問(wèn)題。

方案3：和方案2類似，用虛線連接F2和F的末端B、E，BOE就構(gòu)成一個(gè)三角形，要想知道F1、F2和F之間的關(guān)系，則需確定BE與F1之間的聯(lián)系或者確定AE與F2之間的聯(lián)系。另外，有的小組將A、B相連，AOB構(gòu)成一個(gè)三角形；有的將A、E相連，B、E相連，AOBE構(gòu)成一個(gè)四邊形等等。

評(píng)價(jià)：對(duì)于方案1，同學(xué)們有這樣的設(shè)想是值得肯定的，里面實(shí)際上蘊(yùn)藏了正交分解的思想，但問(wèn)題是事先不知道合力F的方向，那么，從A、B出發(fā)向什么方向作垂線得到C、D兩點(diǎn)？顯然這種方法有缺陷，還需進(jìn)行一步研究。

對(duì)于方案2，同學(xué)們利用添加輔助線的方法，使F1、F構(gòu)成三角形的兩邊，若想深入研究，還需確定AE與分力F2之間的關(guān)系，請(qǐng)進(jìn)一步猜想AE與分力F2的大小是否相等？AE與F2的方向是否平行？

既然連接AE或連接BE構(gòu)成的三角形，僅能使F1和F或F2和F建立聯(lián)系，那么，同時(shí)連接AE和BE，在四邊形AOBE中，F(xiàn)1、F2和F三個(gè)物理量都包含在里面，F(xiàn)1和F2四邊形的兩邊，F(xiàn)是其一條對(duì)角線。請(qǐng)同學(xué)們認(rèn)真觀察一下四邊形AOBE，并猜想四邊形AOBE有什么特點(diǎn)？

經(jīng)觀察、實(shí)驗(yàn)和分析，發(fā)現(xiàn)AOBE為近似平行四邊形，于是猜想出合力與分力的關(guān)系所滿足的平行四邊形定則。為驗(yàn)證平行四邊形定則，重做剛才的實(shí)驗(yàn)，比較用平行四邊形定則得到的合力與實(shí)際合力的誤差。

5．延伸拓展，鞏固提高

一般的鞏固提高都著眼于平行四邊形法則的運(yùn)用與練習(xí)，如“合力F的大小一定比分力F1或F2大嗎？可能比F1或F2都小嗎？”這樣的問(wèn)題，或用幾何畫板等鞏固學(xué)生對(duì)平行四邊形法則的掌握與理解，但是本節(jié)課的重點(diǎn)是探究力的合成法則的過(guò)程，因此，鞏固練習(xí)也應(yīng)該是有關(guān)過(guò)程和方法的遷移運(yùn)用。

這里設(shè)置這樣的問(wèn)題：某同學(xué)用實(shí)驗(yàn)研究同方向平行力的合成。他把一根很輕（重力不計(jì)）的刻度尺掛在兩個(gè)橡皮條下，然后在任意兩點(diǎn)A1、A2掛上重力為G1、G2的鉤碼（如圖6）記下刻度尺和A1、A2位置，以及G1、G2的大小。接著他取下G1、G2鉤碼，在刻度尺上0點(diǎn)掛鉤碼G，并調(diào)整0的位置和G的大小使得刻度尺的位置和原來(lái)一樣(如圖7)，記下0的位置和G的大小。他經(jīng)過(guò)多次實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表所示：

(1)該同學(xué)實(shí)驗(yàn)中，“使得刻度尺的位置和原來(lái)一樣”的目的是什么？

(2)根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)，兩個(gè)同向平行力F1、F2和它們的合力F的大小關(guān)系是什么？合力F的作用點(diǎn)D到分力F1、F2的作用點(diǎn)A1、A2的距離的關(guān)系是怎樣的？

五、教學(xué)后記

本節(jié)課的教學(xué)設(shè)計(jì)，強(qiáng)調(diào)學(xué)生的探究過(guò)程和探究過(guò)程中的方法與體驗(yàn)，把教師作為學(xué)生探究活動(dòng)的參與者，隨時(shí)與學(xué)生進(jìn)行交流，為學(xué)生提供必要的幫助，來(lái)克服探究過(guò)程中的困難。對(duì)教材的處理也比較合-理，既充分體現(xiàn)了教材的教學(xué)理念，又改進(jìn)了教材中實(shí)驗(yàn)的不足。通過(guò)在不同類型學(xué)校的試教，執(zhí)教者一般認(rèn)為由于本節(jié)課的教學(xué)設(shè)計(jì)中對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)的困難和可能出現(xiàn)的探究方案、猜想假設(shè)等考慮得比較充分，為課堂教學(xué)中根據(jù)不同情況生成教學(xué)留下了足夠的空間，這樣的教學(xué)設(shè)計(jì)是切實(shí)可行的。當(dāng)然，本節(jié)課沒(méi)有對(duì)平行四邊形定則做進(jìn)一步的鞏固與提高，這有待后續(xù)課程來(lái)完成。

力的合成教案二

【教材分析、學(xué)生分析及教學(xué)處理】

“平行四邊形定則”是矢量運(yùn)算的普遍法則，學(xué)習(xí)它不但是研究力的合成與分解的需要，也是為以后學(xué)習(xí)速度的變化、動(dòng)量的變化等矢量運(yùn)算做準(zhǔn)備，但矢量的運(yùn)算法則對(duì)初學(xué)者來(lái)說(shuō)是很難跨越的一個(gè)臺(tái)階，為此可關(guān)注以下幾點(diǎn)：

1、對(duì)于本節(jié)教學(xué)，改變了過(guò)去一貫采用的“驗(yàn)證性”實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式，而采用“探究性”實(shí)驗(yàn)教學(xué)，讓學(xué)生在自己原有“同一直線上兩個(gè)力的合成”的知識(shí)基礎(chǔ)上，通過(guò)“猜測(cè)、實(shí)驗(yàn)、歸納、總結(jié)”的探究過(guò)程，自己得出“不在同一直線上的兩個(gè)力的合成”所遵循的“平行四邊形定則”，并讓學(xué)生在此過(guò)程中體會(huì)“實(shí)驗(yàn)歸納法”。

2、學(xué)生對(duì)矢量的認(rèn)識(shí)還很膚淺，但只要老師引導(dǎo)得當(dāng)，注重分析貼近學(xué)生生活的實(shí)際問(wèn)題，就目前學(xué)生的知識(shí)水平而言，教學(xué)活動(dòng)應(yīng)該會(huì)比較順暢，學(xué)生各方面的能力可以得到培養(yǎng)。

3、教材在第一章第2節(jié)中已經(jīng)設(shè)置了一個(gè)“思考與討論”欄目，讓學(xué)生通過(guò)對(duì)兩段互成角度的位移的合成，體驗(yàn)矢量相加的“三角形定則”，雖未提到“平行四邊形定則”，但已為后面有關(guān)矢量合成的研究埋下伏筆。所以在本節(jié)課中，應(yīng)該加以充分利用，使學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中感覺(jué)自然、水到渠成。

4、力的合成規(guī)律的探究過(guò)程依據(jù)的是“等效替代”思想，學(xué)生只有領(lǐng)悟了這一思想，才有可能以它為指導(dǎo)思想真正理解“平行四邊形定則”，才有可能靈活應(yīng)用。

5、利用實(shí)驗(yàn)探究的方法來(lái)得到平行四邊形定則，一來(lái)可以培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究的能力，二來(lái)可以培養(yǎng)學(xué)生勇于探索的精神。學(xué)生經(jīng)過(guò)這一過(guò)程，在一定程度上也提高了運(yùn)用知識(shí)的能力。

【教學(xué)目標(biāo)】

（一）知識(shí)與技能

1、理解合力與分力的概念，知道什么是力的合成。

2、掌握力的“平行四邊形定則”，會(huì)用作圖法求兩個(gè)共點(diǎn)力的合力。

3、會(huì)定性分析合力隨兩個(gè)分力夾角的變化情況，掌握合力的變化范圍。

4、知道共點(diǎn)力的概念，會(huì)計(jì)算在同一直線上的幾個(gè)力的合力，會(huì)用直角三角形知識(shí)計(jì)算兩個(gè)力的合力。

5、能區(qū)分矢量與標(biāo)量，能用力的合成分析日常生活中的問(wèn)題

（二）過(guò)程與方法

1、采用“等效替代”思想來(lái)理解合力與分力的概念，并在這一思想的指導(dǎo)下，通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究來(lái)體驗(yàn) “力的平行四邊形定則”的發(fā)現(xiàn)過(guò)程。

2、采用實(shí)驗(yàn)探究的學(xué)習(xí)方式，通過(guò)獨(dú)立思考與分組討論等過(guò)程，培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、動(dòng)手操作及觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的能力，以及分析、綜合、歸納的能力。

3、通過(guò)課堂實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)及操作過(guò)程，培養(yǎng)學(xué)生利用現(xiàn)有器材設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力及一些器材的等效替代的實(shí)驗(yàn)方法。

（三）情感、態(tài)度與價(jià)值觀

1、通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，發(fā)揮學(xué)生的積極性、主動(dòng)性和創(chuàng)造性。

2、通過(guò)力的合成的研究與規(guī)律的發(fā)現(xiàn)，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，逐步養(yǎng)成用科學(xué)方法與科學(xué)知識(shí)理解和解決實(shí)際問(wèn)題的習(xí)慣，提高科學(xué)素養(yǎng)。

3、通過(guò)分組實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生合作、交流的能力與團(tuán)結(jié)協(xié)作的精神。

【教學(xué)重難點(diǎn)】

重點(diǎn)：滲透“等效替代”的物理思想，促使力的平行四邊形定則的發(fā)現(xiàn)與深刻的理解。

難點(diǎn)：①實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)；②平行四邊形關(guān)系的發(fā)現(xiàn)；③從“代數(shù)和”思維到“矢量和”思維的跨越；④對(duì)合力與分力間的“等效替代”關(guān)系的真正理解與靈活運(yùn)用。

【教學(xué)器材】

演示用器材：重力為2~3N的鉤碼1只（系上細(xì)繩套兩根），演示彈簧秤2只，粗大的橡皮條（可用許多小橡皮條組合而成）1根，強(qiáng)磁鐵1塊，教學(xué)用圓規(guī)1只、尺子1根

學(xué)生實(shí)驗(yàn)用器材：按每四人小組：①木板1塊；②白紙1張；③圖釘5枚；④橡皮條1根；⑤細(xì)繩2根（兩端做好套）；⑥彈簧秤2個(gè)；⑦鉛筆1只；⑧量角器1只；三角尺1-2只；圓規(guī)1只。

【教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)】

（一）引入新課

前面，我們已學(xué)習(xí)了物體間相互作用的各種表現(xiàn)，如重力、彈力、摩擦力，也知道了如何對(duì)物體進(jìn)行受力分析。那么，當(dāng)物體的受力情況比較復(fù)雜時(shí)，是否存在簡(jiǎn)化問(wèn)題的科學(xué)方法和途徑？現(xiàn)在就來(lái)探究這個(gè)問(wèn)題。

（二）進(jìn)行新課

一、引出概念

引入情境：（幻燈片）兩位小同學(xué)一起提著一個(gè)水桶的情景

提出問(wèn)題：他們對(duì)水桶施加了幾個(gè)力？……能用一個(gè)力來(lái)等效替代它嗎？……怎樣替代？

學(xué)生回答：讓一位大同學(xué)去提。（幻燈片：切換到一只大手替代兩只小手的情景）

點(diǎn)評(píng)：（幻燈片）等效思維方法，是科學(xué)研究的一種重要方法。例如剛才的問(wèn)題，就是讓一個(gè)力的單獨(dú)作用來(lái)等效替代幾個(gè)力的共同作用。

追問(wèn)：剛才這一個(gè)力真的“等效替代”了原來(lái)兩個(gè)力的作用了嗎？有什么依據(jù)？

＜設(shè)計(jì)說(shuō)明＞引出“等效替代”的思想，是發(fā)現(xiàn)力的合成法則的前提，是至關(guān)重要的環(huán)節(jié)。如果這一環(huán)節(jié)做得不到位，即使“完成”了后面的教學(xué)，學(xué)生對(duì)為什么要進(jìn)行力的合成、為什么可以進(jìn)行力的合成、怎樣進(jìn)行力的合成等等問(wèn)題的理解都是模糊的。所以，“等效”思想需反復(fù)強(qiáng)調(diào)，以使之深入人心。

引出概念：（幻燈片）如果一個(gè)力作用在物體上產(chǎn)生的效果跟幾個(gè)力共同作用在物體上產(chǎn)生的效果相同，這個(gè)力就叫做那幾個(gè)力的合力（resultant force），而那幾個(gè)力就叫做這個(gè)力的分力（components offorce）。

二、對(duì)力的合成法則的探究

（一）提出問(wèn)題

設(shè)置陷阱：（幻燈片）如果兩個(gè)小孩施加在水桶上的力都是200N，那么一個(gè)大人需要施加多大的力才能等效替代？

一般回答：400N；

可能回答：小于400N（一般是已預(yù)習(xí)過(guò)的學(xué)生或是參加競(jìng)賽的學(xué)生）

質(zhì)疑：你怎么知道？有科學(xué)依據(jù)嗎？……憑直覺(jué)得出結(jié)論，像亞里士多德了吧？……若是伽利略會(huì)怎么做！

學(xué)生回答：做實(shí)驗(yàn)

＜設(shè)計(jì)說(shuō)明＞在“伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究”一節(jié)中曾介紹了伽利略的科學(xué)研究方法，在課堂教學(xué)中，只要有機(jī)會(huì)，就應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步滲透這些研究方法，以培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，養(yǎng)成良好的思維習(xí)慣，提高實(shí)踐能力與科學(xué)素養(yǎng)。

演示1：用兩只演示用彈簧秤(“這是兩個(gè)小孩的手”)，通過(guò)兩個(gè)細(xì)繩差不多豎直地提起一個(gè)鉤碼(“這是水桶”)，讓學(xué)生讀數(shù)，再用一個(gè)彈簧秤提起鉤碼，讓學(xué)生讀數(shù)，結(jié)果基本驗(yàn)證了“合力等于分力大小之和”。

提問(wèn)：兩個(gè)小孩在提水時(shí)手臂是這樣豎直的嗎？

演示2：讓兩個(gè)提鉤碼的彈簧秤有一定的夾角……

學(xué)生發(fā)現(xiàn)：合力大小不等于分力大小之和，而且隨著兩個(gè)分力的夾角增大，兩個(gè)分力的大小之和與合力大小的差距越來(lái)越大！——這是為什么？（在黑板上從同一點(diǎn)出發(fā)大致畫出兩個(gè)分力及一個(gè)合力的方向）

點(diǎn)評(píng)：（幻燈片）對(duì)于標(biāo)量：例如兩個(gè)物體，質(zhì)量都是20kg，求總質(zhì)量只要相加就行，等于40kg；但對(duì)于矢量：它們除了有大小之外，還有方向：例如兩個(gè)力，當(dāng)它們的方向互成某一角度時(shí)，求合力就沒(méi)那么簡(jiǎn)單了！！

＜設(shè)計(jì)說(shuō)明＞這個(gè)問(wèn)題的提出可以強(qiáng)化學(xué)生對(duì)矢量與標(biāo)量有本質(zhì)區(qū)別的認(rèn)識(shí)，還可以產(chǎn)生“懸念”，學(xué)生急于想知道：兩力的合成究竟應(yīng)怎樣進(jìn)行？有了懸疑，就會(huì)激發(fā)學(xué)生的求知欲，就會(huì)產(chǎn)生探求真知的強(qiáng)大動(dòng)力。這一“懸念”的創(chuàng)設(shè)在學(xué)生的大腦里立即產(chǎn)生了撞擊，思維被迅速地激活，學(xué)生的求知欲望油然而生。

過(guò)渡引導(dǎo)：今天任務(wù)完成了嗎？……伽利略反駁了亞里士多德“重物比輕物下落快”的觀點(diǎn)后，還想到了什么？還做了哪些？我們剛才反駁了“合力等于分力之和”的觀點(diǎn)后，你還想到什么？還想做些什么？

學(xué)生：很想知道合力跟分力之間到底有什么關(guān)系。

老師鼓勵(lì)：提得很好！力是矢量，我們能否同時(shí)考慮合力與分力的大小以及方向間的關(guān)系？今天我們就來(lái)直接體驗(yàn)一下科學(xué)探索的過(guò)程：先從最簡(jiǎn)單的兩個(gè)力的合力與分力的關(guān)系開始研究。

（二）探究過(guò)程(分四人小組進(jìn)行)

1、提出問(wèn)題：互成角度的兩個(gè)力的合力跟分力的關(guān)系是怎樣的？

2、猜想與假設(shè)：同學(xué)們猜測(cè)一下合力和分力之間可能存在什么樣的大小關(guān)系？……

＜設(shè)計(jì)說(shuō)明＞若猜想不出可能的關(guān)系，也可先進(jìn)行探索，科學(xué)研究過(guò)程不一定按死板的模式進(jìn)行。

3、制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：

分組討論：……

＜設(shè)計(jì)說(shuō)明＞盡量先讓學(xué)生提出，真有困難時(shí)，可引導(dǎo)學(xué)生逐漸逼近可行的實(shí)驗(yàn)方案

學(xué)生匯報(bào)：＜方案一＞……＜方案二＞……＜方案三＞……

對(duì)學(xué)生的積極性給予鼓勵(lì)，對(duì)各方案中的不成熟方面給予說(shuō)明，對(duì)學(xué)生的創(chuàng)新思維給予充分的肯定……

＜引導(dǎo)學(xué)生逐漸逼近可行性實(shí)驗(yàn)的參考思路＞①剛才我們隨意地畫了個(gè)合力與分力的草圖，稱不上力的示意圖，更談不上力的圖示，可是，要想得到有說(shuō)服力的結(jié)論，應(yīng)該怎樣做？（在同一個(gè)圖中畫兩個(gè)分力及合力的準(zhǔn)確圖示）②在哪里畫？（白紙上）③怎樣做實(shí)驗(yàn)才能直接讀取分力及合力大小的數(shù)據(jù)并且直接把這些力如實(shí)地畫到白紙上去？（將“水桶”、彈簧秤等都處于一個(gè)豎直面上？學(xué)生可能提出各種方案，教師一一作出評(píng)價(jià)，例如將掛“水桶”的繩子繞過(guò)定滑輪后沿水平方向，然后分別用一只彈簧秤和兩只互成角度的彈簧秤拉住……）④在沒(méi)有定滑輪的情況下還有什么辦法嗎？提醒按現(xiàn)有器材如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，強(qiáng)調(diào)根據(jù)現(xiàn)有器材進(jìn)行設(shè)計(jì)會(huì)體現(xiàn)一種實(shí)際工作能力，至于現(xiàn)有條件不足的情況下，若能利用其它器材進(jìn)行替代來(lái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，則更能考驗(yàn)一個(gè)人的解決實(shí)際問(wèn)題的靈活性與能力了。（“水桶”可以用橡皮條替代……）

4、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)并收集數(shù)據(jù)：

①制訂具體的操作方案

②為了分析合成情況隨夾角大小的變化，按夾角不同分四大組:

第一組30~60、第二組60~90、第三組90~120、第四組120~150

③注意用鉛筆記錄和畫圖。

④每個(gè)小組中的四人分工：為了提高實(shí)驗(yàn)效率，建議四人中，二人可以馬上根據(jù)自己的思路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，另外二人中，一人看幻燈片中的實(shí)驗(yàn)步驟與注意事項(xiàng)，用以對(duì)比本小組進(jìn)行的情況，必要時(shí)可調(diào)整本組的做法，另一人則關(guān)注黑板處演示小組的操作過(guò)程，也可加以參考。(此時(shí)請(qǐng)剛才提出“橡皮條方案”的小組上臺(tái)演示：將粗大橡皮條的一端固定在已吸附于黑板的強(qiáng)磁鐵上，然后用演示彈簧秤進(jìn)行操作。)

＜設(shè)計(jì)說(shuō)明＞這樣安排的意圖：一是讓每位學(xué)生都有事情做。二是在操作上，既讓學(xué)生有根據(jù)自己計(jì)劃好的實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行探究的機(jī)會(huì)，又讓學(xué)生可以參考教師的提醒或演示小組的做法，從而有可能隨時(shí)調(diào)整自己的做法。三是在充分發(fā)揮學(xué)生主動(dòng)性的同時(shí)，提高課堂效率。

⑤可在學(xué)生畫出各力的圖示后告一段落。

＜說(shuō)明＞彈簧秤可以只用一個(gè)，分別測(cè)出兩個(gè)分力，雖然操作較麻煩，但可避免兩個(gè)測(cè)力計(jì)的不一致性帶來(lái)的系統(tǒng)誤差。

5、分析數(shù)據(jù)、進(jìn)一步猜想、得出結(jié)論：

分小組分析處理，嘗試根據(jù)白紙上所畫的兩個(gè)分力與合力的圖示進(jìn)行探究：合力與兩個(gè)分力間有什么幾何關(guān)系？

若有困難則進(jìn)行引導(dǎo)或暗示：力是矢量，我們進(jìn)行的是矢量的合成，我們?cè)鴮W(xué)過(guò)哪些矢量的合成？……我們學(xué)過(guò)哪些矢量？……

學(xué)生：位移的合成

教師在黑板上“提水桶”問(wèn)題的受力示意力附近，畫出位移合成的“三角形關(guān)系”圖，使學(xué)生通過(guò)對(duì)兩個(gè)問(wèn)題的類比，更易產(chǎn)生靈感，從而發(fā)現(xiàn)合力與分力的幾何關(guān)系。

學(xué)生可以想到將一個(gè)分力平移，好象可得到類似于位移合成的“三角形”，并進(jìn)一步猜想：合力與分力應(yīng)該符合平行四邊形的幾何關(guān)系……

＜設(shè)計(jì)說(shuō)明＞通過(guò)暗示的手段，使學(xué)生發(fā)現(xiàn)規(guī)律，既能發(fā)揮教師的引導(dǎo)作用，又能充分發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)思維，在課堂時(shí)間有限的情況下可以大大提高課堂效率。