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阅读下列材料．按照要求完成教学设计。

下面是某高中物理教材“力的合成”一节中的实验。

如图3．4—2甲．轻质小圆环挂在橡皮条的下端，橡皮条的长度为GE。

在图乙中．用手通过弹簧测力计拉动小圆环，小圆环受到作用力Fl、F，橡皮条伸长，小圆环处于0点。这时它受到橡皮条对它向上的拉力F0。撤去F、F，改用一个力F拉住小圆环，仍使它处于D点(图丙)。

中学物理学科知识与教学能力,点睛提分卷,2021年教师资格证《物理学科知识与教学能力》（高级中学）点睛试卷5

任务：(1)说明教材所述“撤去Fl、F2，改用一个力F拉住小圆环，仍使它处于0点”的实验

设计意图。(4分)

(2)基于该实验，设计一个教学方案帮助学生学习这部分知识。(8分)

正确答案及解析

正确答案

解析

教学方案；力的合成。 (1)“撤去F1、F2，改用一个力F拉住小圆环，仍使它处于0点”，其设计意图是使橡皮筋产生的形变量相同．从而研究合力和分力的关系。

(2)在实验前，教师可以设置一个特殊的情形，把F1、F2的大小设为3 N、4 N，并且把两个力的夹角设为900．让学生很容易看出分力和合力满足勾股定理．进而更容易理解平行四边形法则。其次在将两分力和合力用力的示意图表示出来之后．让学生大胆地去猜想，从而可以看出分力和合力之间不是简单的相加相减关系．而是用表示两个力的有向线段为邻边作平行四边形，这两邻边之间的对角线就表示合力的大小和方向。再次引导学生形成矢量的概念，认识矢量之间所满足的运算关系．从而更好地理解平行四边形法则。