3.4.力的合成和分解 教学设计（表格式）
文档属性
| 名称 | 3.4.力的合成和分解 教学设计（表格式） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 505.1KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2025-05-04 00:00:24 | ||
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文档简介
教学设计
课题 力的合成和分解原则
课型 新授课 章/单元复习课□ 专题复习课 习题/试卷讲评课 学科实践活动课□ 其他□
教学内容分析
力的合成和分解的核心内容是矢量叠加法则遵循平行四边形和三角形定则，这既是对前几节重力弹力摩擦力、受力分析的进一步处理，也是下一课时及今后学习共点力平衡，牛顿运动定律的基础工具。学完本节课内容，学生能对一些生活现象进行解释，获得学习的意义。
学习者分析
学生基础扎实，思维活跃，接收新概念新知识能力较强。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，并会画力的图示精确表示力；同时，通过位移、速度等矢量的学习，对“矢量”也有了初步的认识。但是刚上高中，学生考虑问题较浅，不能独立思考得到矢量运算法则。对力的合成和分解理解停留在初中学习的代数加和层面。
学习目标确定
1物理观念.观看教师播放视频和图片，初步体会等效替代思想在高中物理学习中的重要作用，知道物理来源于生活。 2科学探究.学生结合教师关于位移叠加从而类比猜想得到力的合成和分解可能也遵循平行四边形定则，加深体会类比学习在高中物理学习中的重要作用。 3科学思维.学生通过设计说明验证平行四边形定则实验过程，知道物理学科的严谨。 4科学态度与思维.结合实验动画，初步了解平行四边形定则，并能利用数学三角函数知识表示分力与合力的关系。通过利用力的合成和分解解决三个共点力平衡问题，体会初高中知识的有效衔接，能用物理规律解释生活现象。
学习重点难点
重点： 1.合力和分力概念及对平行四边形定则的理解和应用。 2.能够在解决三个共点力的平衡问题中熟练掌握平行四边形定则。 难点： 1.理解等效替代思想。 2.确定平行四边形定则的探究过程。 3.利用平行四边形定则解决简单的三个共点力的平衡问题。
学习评价设计
1.举例说明生活中等效替代的关系的实例。由此评价学生对于等效替代思想的掌握情况。 2.学生动手画力的合成分解图，要求注意平行四边形实线与虚线之分。 3.学生通过斜面上物体的平衡问题能解释高桥建长长的引桥的原因。
学习活动设计
教师活动学生活动环节一：引入新课教师活动1 教师播放图片，一个静止的物体，在某平面上受到5个力作用，你能判断它将向哪个方向运动吗？如果我们能找到一种方法，即“用一个力的单独作用替代几个力的共同作用，而效果不变”，上述问题就迎刃而解了。你觉得这个力和被替代的几个力会有怎样的关系呢？ 引出本节课的学习。学生活动1 学生认真聆听、思考。 （学生在真实问题情境中开展学习活动；围绕完成学习任务开展系列活动与教的环节对应，学生分析任务-设计方案-解决问题-分享交流中学习并有实际收获。） 活动意图说明：这样承接了前一节相互作用力中的受力分析问题，并进一步提问引出本节课内容，回归教材，承上启下，符合学生认知，激发学生学习兴趣。环节二：学习合力与分力等效替代关系教师活动2 PPT展示油桶在细线作用下保持静止和细线拉橡皮筋视频，让学生观看。 直接给出合力与分力概念，提醒学生理解等效替代的含义并思考举例你知道的体现等效替代思想的事例。学生活动2 看视频，认真听，并体会等效替代的含义。 例举在生活经历中有哪些实例体现了等效替代的思想。（可能有学生想到重心概念的建立，曹冲称象的事件等）活动意图说明 检测学生是否真正理解等效替代的含义。第二章拓展模型竖直上抛运动的分段研究和整体研究、本章第1节重心的概念、初中涉及的等效电路均利用了等效思想。后续课程，如必修第二册运动的合成与分解等，多处涉及等效思想，这也是近年高考考查的一个重要能力，因此我们应引起重视，在平时的学习中注意积累、运用。环节三：猜想验证力的平行四边形定则教师活动3 结合两段连续的不在一条直线上位移加和等于总位移猜想力相加怎么加？是直接数字相加吗？ PPT给定实验器材，提问学生如何利用以下器材验证力的叠加与三角形或平行四边形有关，给大家1分钟时间思考，并找学生说一说。学生活动3 猜想可能与三角形有关。 思考并回答 活动意图说明让学生主动思考参与学习活动。加入设计绳挂油桶静止的实验设计过程，更具有开放性，让学生知道科学实验探究不拘泥于课本教材，提醒学生关注生活中的物理现象，并能解释。环节四：给出平行四边形定则并练习教师活动4 为了初步练行四边形定则同时呼应开头，我又让学生解决引课的问题，求解5个共点力的合力。 提出质疑，这样做法虽然简单，但是不方便求解合力，因此我又顺便给出了正交分解的方法。学生活动4 说出可以先把其中两个力合成再与第三个力合成，从而得到合力。并在纸上画合成图，并拍照上传。 听课记笔记 学生活动3 猜想可能与三角形有关。 思考并回答活动意图说明这样设计课堂既强调了画平行四边形时力用实线，另两条边用虚线，同时也让学生在解决问题的过程中获得学习的成就感。环节五：给出平行四边形定则并练习教师活动5 引导学生思考结合初中二力平衡关系和本节课合力与分力等效替代关系总结物体受三个共点力的特点。并作针对训练，练习用数学三角函数和物理平行四边形或三角形定则解决静止在斜面上物体受三个共点力保持静止时，求解物体受支持力和摩擦力。 提出问题“你知道为什么较高的桥要建长长的引桥吗？”学生活动5 作图分解重力 （可能有些学生合成支持力和摩擦力） 思考回答 学生活动3 猜想可能与三角形有关。 思考并回答活动意图说明这样设计调整教学顺序，便于学生接受，并能在解决三力平衡问题中强化练行四边形或三角形，同时也加深学生等效替代的思想的理解。
板书设计
（板书完整呈现教与学活动的过程，最好能呈现建构知识结构与思维发展的路径与关键点。使用PPT应注意呈现学生学习过程的完整性）
作业与拓展学习设计
能力作业： 在家与家长讨论： 为什么较高的桥要建长长的引桥吗？ 为什么越尖锐的刀越锋利？ 如果车陷在泥里，利用周围环境以及车上的工具怎么把车拉出来，假如车上有麻绳，周围有树木？ ——达成目标1、5 知识作业：教材75页练习与应用和以下习题 1.(多选)关于力的合成，下列说法中正确的是( ) A．一个物体受到两个力的作用，求出它们的合力，物体便受到三个力的作用 B．如果一个力的作用效果与几个力共同作用的效果相同，这个力就是那几个力的合力 C．不同种类的力，不能进行合成 D．某个力单独作用与其他几个力共同作用使物体发生的运动状态变化相同，则这个力就是那几个力的合力 ——达成目标1 2.2018年1月1日通车的港珠澳大桥是一座跨海大桥，连接香港大屿山、澳门半岛和广东省珠海市，如图甲，桥梁采用斜拉索式。斜拉桥某塔柱两侧有一对钢索与竖直方向的夹角都是30°，如图乙，每根钢索中的拉力都是3×104 N，那么它们对竖直塔柱形成的合力有多大？方向如何？ ——达成目标4 3.如图所示，一个“Y”形弹弓顶部跨度为L，两根相同的橡皮条自由长度均为L，在两橡皮条的末端用一块软羊皮(长度不计)做成裹片。若橡皮条的弹力与形变量的关系满足胡克定律，且劲度系数为k，发射弹丸时每根橡皮条的最大长度为2L(弹性限度内)，则发射过程中裹片对弹丸的最大作用力为( ) A．kL B．2kL C．kL D．kL ——达成目标4 4.(多选)下列事例体现等效法的有( ) A．马德堡半球实验中，在每一侧用1头大象代替8匹马，同样恰好可以拉开2个半铜球 B．定义加速度 C．从匀速竖直上升的热气球上落下的压舱物的运动，可看作竖直向上的匀速直线运动与自由落体运动的合运动 D．初中物理中用磁感线描述磁场 ——达成目标1 5.表演用的安全网如图甲所示，网绳的结构为正方形格子，O、a、b、c、d等为网绳的结点。安全网水平张紧后，质量为m的运动员从高处落下，恰好落在O点上，该处下凹至最低点时，网绳dOe、bOg张角均为120°，如图乙所示，此时O点受到向下的冲击力大小为2F，则这时O点周围每根网绳承受的张力大小为( ) ——达成目标4、5 A．F B． C．2F＋mg D． 6.(力的分解)(多选)人们把截面如图所示的斜面体木料叫作楔。明朝年间，苏州的虎丘寺塔因年久失修，塔身倾斜，有倒塌的危险。有一位和尚把木楔一个一个地从塔身倾斜的一侧的砖缝间敲进去，结果扶正了塔身。假设和尚所用的木楔表面光滑、质量不计，木楔的一个角为θ，如图所示，现在木楔背上加一压力F，使木楔保持静止，则( ) ——达成目标4 A．木楔对A砖块的压力大小为F sin θB．木楔对A砖块的压力大小为 C．木楔对B砖块的压力大小为D．木楔对B砖块的压力大小为F tan θ 7.（能力提升）古人云：“逆风行舟，不进则退。”帆板运行中，如遇逆风，可以调节船的航向以及帆与风向的夹角，使船仍前进。实践证明，当帆面恰好在风向与船运动方向所成夹角的平分线上时，行驶获得的逆风推力最大。如图所示，如果风对帆的作用力为F，船获得逆风行驶中最大推力时帆面与风向的夹角设为θ，风与帆间的摩擦力因对船的运动影响不大，可忽略，风对船的横向推力可与水的阻力相抵消，则因F引起的使船沿S方向运动的最大推力为( ) ——达成目标4、5 A．F sin2θ B．F sinθ C．F sin θcos θ D． 8.甲、乙两人用绳子拉船，使船沿OO′方向航行。甲用1000 N的力拉绳子，方向如图所示，要使船沿OO′方向航行，乙的拉力至少应多大？方向如何？ ——达成目标4 9.（课堂延伸）如图所示，炮弹从炮筒射出后运动轨迹为曲线。请用矢量的运算法则及运动学知识解决以下问题： (1)从炮弹射出炮筒口瞬间开始计时，炮弹在t1、t2时刻在轨迹上对应的点分别为A、B。以炮筒口为位移原点，作出炮弹做曲线运动时在0～t1时间内的位移x1、0～t2时间内的位移x2，以及Δt＝t2－t1时间内的位移Δx； (2)证明炮弹在t1时刻的瞬时速度沿轨迹的切线方向； (3)试大致画出炮弹在Δt＝t2－t1时间内的平均加速度的方向。 ——最后一题是为了说明所有矢量合成都遵循平行四边形，引出下一课时
特色学习资源分析、技术手段应用说明
网络资源、PPT动画视频（结合教学特色和实际撰写）
教学反思与改进
我设计了学生身边的事例推动教学，有助于帮助学生联系真实情景建立物理模型，同时也让学生有亲近感，激发学习兴趣。今后要多积累生活素材，也让学生多多关注日常生活中的物理现象物理规律。 课后能力作业设计是亮点，既回归了本节课的基本知识，让学生获得学习的成就感，也激发了学生继续学习的兴趣。 学生回答问题过程中逻辑条理不够清晰，物理语言运用不够恰当，针对这个问题首先教师应先做到能准确地用物理语言描述物理现象物理规律，另外在学生回答问题后进行评价时及时指出不当的地方。 在备课过程中对学生学情分析不够充分，导致课堂前松后紧。教师多研究学生的认知程度，可以不定时做一些调查问卷，调查学生关于近期课堂接受程度，也可以提出对教师课堂授课的一些建议。
课题 力的合成和分解原则
课型 新授课 章/单元复习课□ 专题复习课 习题/试卷讲评课 学科实践活动课□ 其他□
教学内容分析
力的合成和分解的核心内容是矢量叠加法则遵循平行四边形和三角形定则，这既是对前几节重力弹力摩擦力、受力分析的进一步处理，也是下一课时及今后学习共点力平衡，牛顿运动定律的基础工具。学完本节课内容，学生能对一些生活现象进行解释，获得学习的意义。
学习者分析
学生基础扎实，思维活跃，接收新概念新知识能力较强。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，并会画力的图示精确表示力；同时，通过位移、速度等矢量的学习，对“矢量”也有了初步的认识。但是刚上高中，学生考虑问题较浅，不能独立思考得到矢量运算法则。对力的合成和分解理解停留在初中学习的代数加和层面。
学习目标确定
1物理观念.观看教师播放视频和图片，初步体会等效替代思想在高中物理学习中的重要作用，知道物理来源于生活。 2科学探究.学生结合教师关于位移叠加从而类比猜想得到力的合成和分解可能也遵循平行四边形定则，加深体会类比学习在高中物理学习中的重要作用。 3科学思维.学生通过设计说明验证平行四边形定则实验过程，知道物理学科的严谨。 4科学态度与思维.结合实验动画，初步了解平行四边形定则，并能利用数学三角函数知识表示分力与合力的关系。通过利用力的合成和分解解决三个共点力平衡问题，体会初高中知识的有效衔接，能用物理规律解释生活现象。
学习重点难点
重点： 1.合力和分力概念及对平行四边形定则的理解和应用。 2.能够在解决三个共点力的平衡问题中熟练掌握平行四边形定则。 难点： 1.理解等效替代思想。 2.确定平行四边形定则的探究过程。 3.利用平行四边形定则解决简单的三个共点力的平衡问题。
学习评价设计
1.举例说明生活中等效替代的关系的实例。由此评价学生对于等效替代思想的掌握情况。 2.学生动手画力的合成分解图，要求注意平行四边形实线与虚线之分。 3.学生通过斜面上物体的平衡问题能解释高桥建长长的引桥的原因。
学习活动设计
教师活动学生活动环节一：引入新课教师活动1 教师播放图片，一个静止的物体，在某平面上受到5个力作用，你能判断它将向哪个方向运动吗？如果我们能找到一种方法，即“用一个力的单独作用替代几个力的共同作用，而效果不变”，上述问题就迎刃而解了。你觉得这个力和被替代的几个力会有怎样的关系呢？ 引出本节课的学习。学生活动1 学生认真聆听、思考。 （学生在真实问题情境中开展学习活动；围绕完成学习任务开展系列活动与教的环节对应，学生分析任务-设计方案-解决问题-分享交流中学习并有实际收获。） 活动意图说明：这样承接了前一节相互作用力中的受力分析问题，并进一步提问引出本节课内容，回归教材，承上启下，符合学生认知，激发学生学习兴趣。环节二：学习合力与分力等效替代关系教师活动2 PPT展示油桶在细线作用下保持静止和细线拉橡皮筋视频，让学生观看。 直接给出合力与分力概念，提醒学生理解等效替代的含义并思考举例你知道的体现等效替代思想的事例。学生活动2 看视频，认真听，并体会等效替代的含义。 例举在生活经历中有哪些实例体现了等效替代的思想。（可能有学生想到重心概念的建立，曹冲称象的事件等）活动意图说明 检测学生是否真正理解等效替代的含义。第二章拓展模型竖直上抛运动的分段研究和整体研究、本章第1节重心的概念、初中涉及的等效电路均利用了等效思想。后续课程，如必修第二册运动的合成与分解等，多处涉及等效思想，这也是近年高考考查的一个重要能力，因此我们应引起重视，在平时的学习中注意积累、运用。环节三：猜想验证力的平行四边形定则教师活动3 结合两段连续的不在一条直线上位移加和等于总位移猜想力相加怎么加？是直接数字相加吗？ PPT给定实验器材，提问学生如何利用以下器材验证力的叠加与三角形或平行四边形有关，给大家1分钟时间思考，并找学生说一说。学生活动3 猜想可能与三角形有关。 思考并回答 活动意图说明让学生主动思考参与学习活动。加入设计绳挂油桶静止的实验设计过程，更具有开放性，让学生知道科学实验探究不拘泥于课本教材，提醒学生关注生活中的物理现象，并能解释。环节四：给出平行四边形定则并练习教师活动4 为了初步练行四边形定则同时呼应开头，我又让学生解决引课的问题，求解5个共点力的合力。 提出质疑，这样做法虽然简单，但是不方便求解合力，因此我又顺便给出了正交分解的方法。学生活动4 说出可以先把其中两个力合成再与第三个力合成，从而得到合力。并在纸上画合成图，并拍照上传。 听课记笔记 学生活动3 猜想可能与三角形有关。 思考并回答活动意图说明这样设计课堂既强调了画平行四边形时力用实线，另两条边用虚线，同时也让学生在解决问题的过程中获得学习的成就感。环节五：给出平行四边形定则并练习教师活动5 引导学生思考结合初中二力平衡关系和本节课合力与分力等效替代关系总结物体受三个共点力的特点。并作针对训练，练习用数学三角函数和物理平行四边形或三角形定则解决静止在斜面上物体受三个共点力保持静止时，求解物体受支持力和摩擦力。 提出问题“你知道为什么较高的桥要建长长的引桥吗？”学生活动5 作图分解重力 （可能有些学生合成支持力和摩擦力） 思考回答 学生活动3 猜想可能与三角形有关。 思考并回答活动意图说明这样设计调整教学顺序，便于学生接受，并能在解决三力平衡问题中强化练行四边形或三角形，同时也加深学生等效替代的思想的理解。
板书设计
（板书完整呈现教与学活动的过程，最好能呈现建构知识结构与思维发展的路径与关键点。使用PPT应注意呈现学生学习过程的完整性）
作业与拓展学习设计
能力作业： 在家与家长讨论： 为什么较高的桥要建长长的引桥吗？ 为什么越尖锐的刀越锋利？ 如果车陷在泥里，利用周围环境以及车上的工具怎么把车拉出来，假如车上有麻绳，周围有树木？ ——达成目标1、5 知识作业：教材75页练习与应用和以下习题 1.(多选)关于力的合成，下列说法中正确的是( ) A．一个物体受到两个力的作用，求出它们的合力，物体便受到三个力的作用 B．如果一个力的作用效果与几个力共同作用的效果相同，这个力就是那几个力的合力 C．不同种类的力，不能进行合成 D．某个力单独作用与其他几个力共同作用使物体发生的运动状态变化相同，则这个力就是那几个力的合力 ——达成目标1 2.2018年1月1日通车的港珠澳大桥是一座跨海大桥，连接香港大屿山、澳门半岛和广东省珠海市，如图甲，桥梁采用斜拉索式。斜拉桥某塔柱两侧有一对钢索与竖直方向的夹角都是30°，如图乙，每根钢索中的拉力都是3×104 N，那么它们对竖直塔柱形成的合力有多大？方向如何？ ——达成目标4 3.如图所示，一个“Y”形弹弓顶部跨度为L，两根相同的橡皮条自由长度均为L，在两橡皮条的末端用一块软羊皮(长度不计)做成裹片。若橡皮条的弹力与形变量的关系满足胡克定律，且劲度系数为k，发射弹丸时每根橡皮条的最大长度为2L(弹性限度内)，则发射过程中裹片对弹丸的最大作用力为( ) A．kL B．2kL C．kL D．kL ——达成目标4 4.(多选)下列事例体现等效法的有( ) A．马德堡半球实验中，在每一侧用1头大象代替8匹马，同样恰好可以拉开2个半铜球 B．定义加速度 C．从匀速竖直上升的热气球上落下的压舱物的运动，可看作竖直向上的匀速直线运动与自由落体运动的合运动 D．初中物理中用磁感线描述磁场 ——达成目标1 5.表演用的安全网如图甲所示，网绳的结构为正方形格子，O、a、b、c、d等为网绳的结点。安全网水平张紧后，质量为m的运动员从高处落下，恰好落在O点上，该处下凹至最低点时，网绳dOe、bOg张角均为120°，如图乙所示，此时O点受到向下的冲击力大小为2F，则这时O点周围每根网绳承受的张力大小为( ) ——达成目标4、5 A．F B． C．2F＋mg D． 6.(力的分解)(多选)人们把截面如图所示的斜面体木料叫作楔。明朝年间，苏州的虎丘寺塔因年久失修，塔身倾斜，有倒塌的危险。有一位和尚把木楔一个一个地从塔身倾斜的一侧的砖缝间敲进去，结果扶正了塔身。假设和尚所用的木楔表面光滑、质量不计，木楔的一个角为θ，如图所示，现在木楔背上加一压力F，使木楔保持静止，则( ) ——达成目标4 A．木楔对A砖块的压力大小为F sin θB．木楔对A砖块的压力大小为 C．木楔对B砖块的压力大小为D．木楔对B砖块的压力大小为F tan θ 7.（能力提升）古人云：“逆风行舟，不进则退。”帆板运行中，如遇逆风，可以调节船的航向以及帆与风向的夹角，使船仍前进。实践证明，当帆面恰好在风向与船运动方向所成夹角的平分线上时，行驶获得的逆风推力最大。如图所示，如果风对帆的作用力为F，船获得逆风行驶中最大推力时帆面与风向的夹角设为θ，风与帆间的摩擦力因对船的运动影响不大，可忽略，风对船的横向推力可与水的阻力相抵消，则因F引起的使船沿S方向运动的最大推力为( ) ——达成目标4、5 A．F sin2θ B．F sinθ C．F sin θcos θ D． 8.甲、乙两人用绳子拉船，使船沿OO′方向航行。甲用1000 N的力拉绳子，方向如图所示，要使船沿OO′方向航行，乙的拉力至少应多大？方向如何？ ——达成目标4 9.（课堂延伸）如图所示，炮弹从炮筒射出后运动轨迹为曲线。请用矢量的运算法则及运动学知识解决以下问题： (1)从炮弹射出炮筒口瞬间开始计时，炮弹在t1、t2时刻在轨迹上对应的点分别为A、B。以炮筒口为位移原点，作出炮弹做曲线运动时在0～t1时间内的位移x1、0～t2时间内的位移x2，以及Δt＝t2－t1时间内的位移Δx； (2)证明炮弹在t1时刻的瞬时速度沿轨迹的切线方向； (3)试大致画出炮弹在Δt＝t2－t1时间内的平均加速度的方向。 ——最后一题是为了说明所有矢量合成都遵循平行四边形，引出下一课时
特色学习资源分析、技术手段应用说明
网络资源、PPT动画视频（结合教学特色和实际撰写）
教学反思与改进
我设计了学生身边的事例推动教学，有助于帮助学生联系真实情景建立物理模型，同时也让学生有亲近感，激发学习兴趣。今后要多积累生活素材，也让学生多多关注日常生活中的物理现象物理规律。 课后能力作业设计是亮点，既回归了本节课的基本知识，让学生获得学习的成就感，也激发了学生继续学习的兴趣。 学生回答问题过程中逻辑条理不够清晰，物理语言运用不够恰当，针对这个问题首先教师应先做到能准确地用物理语言描述物理现象物理规律，另外在学生回答问题后进行评价时及时指出不当的地方。 在备课过程中对学生学情分析不够充分，导致课堂前松后紧。教师多研究学生的认知程度，可以不定时做一些调查问卷，调查学生关于近期课堂接受程度，也可以提出对教师课堂授课的一些建议。