——对“力的合成”习题课的评析

高一物理“力的合成”一节，是力学中的一个重点内容。这是因为：第一，力的合成的平行四边形法是处理多力作用问题的基本手段，是高中所有动力学问题研究的基础；第二，贯穿力的合成始终的等效替代方法是高中阶段常用的物理研究方法之一，有着重要的方法论意义；第三，向量是近代数学中重要和基本的数学概念之一，有深刻的几何背景，是解决几何问题的有力工具。将向量的思想和研究方法运用到物理学习之中，体现了数学学科的基础作用以及学科之间的密切联系，对学生灵活运用所学知识解决学科综合之类的问题有着现实的意义。

高一备课组在讲授了“力的合成”的内容，完成了“力的合成的平行四边法则的实验探究”之后，安排了一节习题课，加深对“力的合成”思想认识，我认为是很有必要的。我去听了 张老师上的这节习题课，认为构思很好，针对性也很强，是一节很有特色的物理课。整节课分四个板块，层次递进，由浅入深，有利于学生形成分析和解决问题的思路。现归纳评析如下：

第一板块：合力的计算

这个板块主要回顾力的平行四边形法则，等效替代的思想，以及“已知两个共点力，求它的合力”的两种基本思路：计算求解和作图求解。教师在这里没有花很多的时间，举了两个具体的事例，回顾了两种求解方法之后，就进入了第二个板块。

评析：在这一部分，主要是教师自己在讲解。我认为应该让学生自己去说。学生已经有了力的合成方面的基础，让学生去说可以发现作图中经常出现的一些问题：如没有标度、不分虚线和实线、只关注大小的测量忽视方向等问题；也可以发现计算中经常出现的一些问题：比如说角度的确定、三角函数的选择、方向的叙述等，学生展示这些问题的过程，就是对所有同学进行教育的时候。

第二板块：多力合成的问题

如果出现了多个共点力，要求它们的合力，该如何办？很多学生在初学的时候，只会一个个地进行合成，这样花费的时间很多，还经常容易出错。老师给出了4个5个、6个共点力等不同类型的问题，让学生在课前先进行练习，课堂上让大家进行分析和讨论。从中归纳出分析问题的基本思路：第一步，观察各个力的分布情况，看有没有共线的力，先进行合成；第二步，看能否将多个力转化为有一定特殊角度的两个外力的合成问题；第三步，利用平行四边形法则对归并之后的两个外力进行求解。

评析：先观察、找特点，再根据物理规律进行求解，是一种很重要的解决问题的习惯。老师在这里的引导和强调很重要，也很及时。在力的合成中，我们比较熟悉的问题有三类，一是一条直线上的力的合成问题，可以转化成代数加减法进行处理；二是互称直角的两个力的合成，可以利用直角三角形的有关知识分析；三是两个等大的互成120°的力的合力大小恰好等于分力。遇到复杂的问题怎么办？基本的思想就是“利用老方法解决新问题”，通过观察，将多力的问题，转化成一个个上述熟悉的三种类型的问题，就是这一思想的具体体现。这样的方法在物理学习中比比皆是，因此需要养成习惯。

第三板块：合力的取值范围

两个共点力F₁、F₂，它们合力的最大值为两者相加，最小值为两者相减，这是学生们很容易理解的。老师在复习了这一部分的内容之后，抛出了两个问题：

1．给出F₁、F₂两个力的合力随角度变化的图线，在图线中已知夹角为90°、270°时，合力的大小为5牛，夹角为180°时，合力的大小为1牛，让学生求F₁、F₂的值。很多学生就认为F₁、F₂的最大值为5N，最小值为1N。说明他们只是记住了这样的一个结论，并没有真正将合力最大值和最小值的问题与实际情况相联系。

2．给出三个共点力的大小，分析他们合力的最小值。学生中出现的一个主要问题就将它们按照两个力合成的方式去套。经过讨论之后，学生发现三个力有最小合力的时候，并不一定在一条直线上。

评析：给学生确立一个思考问题的思路，再设计一个情景，让学生理解这个思路是有使用条件的，不能够随便迁移，是老师在设计中的一个亮点。如果能够再进一步归纳和总结，效果可能会更好。另外，这一部分内容原来是安排在第二板块的，我现在做了调整，这样可能会更好些。因为学生还没有学习过共点力的平衡条件，前面的多力合成的分析，可以为这里的理性思考做好铺垫。

第四板块：生活中的力的合成问题

联系生活实际，给学生提出两个生活情景，让学生利用力的合成的相关知识进行分析。

评析：这样的一个设计很好，虽然物理知识运用的难度不高，但建模这一环节比较困难，学生普遍没有建模分析的意识。教师需要注意的是，在选择生活情景和问题设计的时候，不要将共点力合成的相关要求提出来，否则学生很难完成。