1/8力的分解北京陳經(jīng)綸中學(xué)張國(guó)玉教學(xué)設(shè)計(jì)思路：本節(jié)課的設(shè)計(jì)思路是，按新課程標(biāo)準(zhǔn)理念，從學(xué)生的已有知識(shí)基礎(chǔ)出發(fā)，注重學(xué)生的實(shí)踐和體驗(yàn)，通過實(shí)驗(yàn)、視頻、現(xiàn)代媒體技術(shù)等教學(xué)手段創(chuàng)設(shè)出物理情境，學(xué)生由感性認(rèn)識(shí)到理性認(rèn)識(shí)層層遞進(jìn)，遵循了學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，激發(fā)了學(xué)生的求知欲和學(xué)習(xí)興趣，強(qiáng)化了學(xué)生參與知識(shí)形成發(fā)展的過程，使學(xué)生的學(xué)習(xí)方式逐漸向自主、探究合作式轉(zhuǎn)化，充分發(fā)揮了學(xué)生的主體地位，努力使學(xué)生成為學(xué)習(xí)的主人．學(xué)習(xí)任務(wù)分析：分解是高中物理解決問題的一種重要的方法．力的分解是力的合成的逆運(yùn)算，遵守“平行四邊形定則”，使學(xué)生對(duì)矢量運(yùn)算法則有了更加深入的了解，并且本節(jié)為位移、速度、加速度等矢量的分解奠定了基礎(chǔ)，所以說(shuō)本節(jié)內(nèi)容對(duì)前一節(jié)的知識(shí)有鞏固作用，同時(shí)對(duì)以后所學(xué)知識(shí)還具有預(yù)備作用．前一節(jié)學(xué)生學(xué)習(xí)了力的合成，基本掌握了矢量運(yùn)算法則，所以本節(jié)的重點(diǎn)放在如何根據(jù)力的實(shí)際效果去分解力，引導(dǎo)學(xué)生從平面、斜面、支架三種情況進(jìn)行具體分析，從日?，F(xiàn)象入手，體驗(yàn)合力產(chǎn)生的分作用效果，明確三種情況（平面、斜面、支架）分解的對(duì)象是重力，學(xué)生通過觀察、探究、動(dòng)手實(shí)踐，學(xué)會(huì)對(duì)已知力進(jìn)行定量分解，同時(shí)教授要規(guī)范解題步驟．對(duì)物體受到的彈力、摩擦力可以暫時(shí)不討論，以免分散學(xué)生的注意力．最后本節(jié)引入正交分解，先簡(jiǎn)單介紹，之后可另開專題進(jìn)行討論．學(xué)習(xí)者分析：學(xué)生在學(xué)習(xí)本節(jié)之前，已經(jīng)學(xué)習(xí)過力的合成，并初步理解了平行四邊形定則，但高一學(xué)生剛接觸矢量的運(yùn)算，而且數(shù)學(xué)基礎(chǔ)不夠，還不能完全掌握矢量運(yùn)算法則．本節(jié)知識(shí)從學(xué)生實(shí)際出發(fā)，以實(shí)例引入，使學(xué)生先建立感性認(rèn)識(shí)，通過不斷強(qiáng)化，逐步形成理性認(rèn)識(shí)，再結(jié)合數(shù)學(xué)知識(shí)進(jìn)行定量計(jì)算，符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律．教學(xué)目標(biāo)：1．知識(shí)與技能（1）知道力的分解同樣遵守平行四邊形定則，可以有無(wú)數(shù)組解．（2）知道力的分解具有惟一性的條件．（3）掌握根據(jù)力的效果進(jìn)行分解的方法和正交分解法．（4）能應(yīng)用力的分解分析生產(chǎn)生活中的問題．2．過程與方法（1）進(jìn)一步強(qiáng)化“等效替代”的思想．（2）培養(yǎng)學(xué)生觀察分析的能力和語(yǔ)言表達(dá)能力．（3）培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)工具解決物理問題的能力．3．情感態(tài)度與價(jià)值觀激發(fā)學(xué)生參與課堂活動(dòng)的熱情，培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)真觀察與思考的態(tài)度．教學(xué)準(zhǔn)備：臺(tái)秤、500克鉤碼，長(zhǎng)毛刷子、圓規(guī)、薄木板、多媒體、長(zhǎng)繩、橡皮筋、細(xì)線等教學(xué)過程：教學(xué)過程教學(xué)環(huán)節(jié)教學(xué)內(nèi)容教學(xué)說(shuō)明復(fù)習(xí)引入做好鋪墊復(fù)習(xí)：上節(jié)課我們學(xué)習(xí)了力的合成，知道了合成的法則．請(qǐng)同學(xué)們回憶一下所學(xué)的內(nèi)容．學(xué)生回顧知識(shí)，為新課的學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ)．創(chuàng)設(shè)情境引入新課引入：在日常生活和生產(chǎn)實(shí)踐中往往會(huì)遇到跟上述情況相反的問題．情境1：例如用力F斜向下沿水平面推物體使物體勻速前進(jìn)．我們可以說(shuō)，這個(gè)推力產(chǎn)生了兩個(gè)效果：克服摩擦力前進(jìn)，同時(shí)把物體向下壓．這兩個(gè)效果相當(dāng)于兩個(gè)力分別產(chǎn)生的：一個(gè)水平向前的F1一個(gè)豎直向下的F2可見力F可以用F1和F2來(lái)替代，這兩個(gè)力就是F的分力．通過演示或圖片，使學(xué)生建立分力的概念．學(xué)生對(duì)拉力有水平向前拉物體的效果是明白的，但對(duì)豎直向上提物體的效果則不容易體會(huì)．這可以通過演示來(lái)說(shuō)明：將物體放在臺(tái)秤上，讓學(xué)生注意指針，然后作用一個(gè)水平拉力，再使拉力的方向從水平方向緩緩向上偏轉(zhuǎn)，臺(tái)秤示數(shù)逐漸變小，說(shuō)明拉力有豎直向上提物體的效果．形成概念一、力的分解——求一個(gè)已知力的分力一、什么叫力的分解分力：一個(gè)力的作用可以用幾個(gè)力的共同作用來(lái)等效替代，這幾個(gè)力稱為這個(gè)力的分力．注意：幾個(gè)分力與原來(lái)那個(gè)力是等效的，它們可以相互替代，并非同時(shí)存在．力的分解：求一個(gè)已知力的分力叫力的分解．因?yàn)榉至Φ暮狭褪窃瓉?lái)那個(gè)被分解的力，所以力的分解是力的合成的逆運(yùn)算，同樣遵循平行四邊形定則．把一個(gè)已知力F作為平行四邊形的對(duì)角線，那么與力F共點(diǎn)的平行四邊形的兩個(gè)鄰邊就表示F的兩個(gè)分力．教師給出“力的分解”的規(guī)范表述．充分體驗(yàn)力的實(shí)際效果活動(dòng)1：兩個(gè)男生將繩子拉緊，請(qǐng)一個(gè)女生在繩子中間輕輕一拉，兩個(gè)男生將被拉動(dòng)．活動(dòng)2：第64頁(yè)“實(shí)驗(yàn)室”第2題．體驗(yàn)力的作用效果：如圖使OA水平，在O處垂直懸掛不太重的物品后，體會(huì)手上A處和B處各有什么感覺？重物對(duì)O點(diǎn)的拉力F可分解為哪兩個(gè)方向的力？學(xué)生活動(dòng)，體驗(yàn)力的分解，激發(fā)學(xué)生興趣，體會(huì)一個(gè)較小的力可以分解為兩個(gè)較大的力．學(xué)生親身體會(huì)一個(gè)力的兩個(gè)分作用．提出問題進(jìn)行探究二、如何分解已知力活動(dòng)3：請(qǐng)學(xué)生在練習(xí)本上畫一個(gè)60N的力，并分解這個(gè)力．力的分解遵循平行四邊形定則．如果沒有其他限制，對(duì)于同一條對(duì)角線，可以做出無(wú)數(shù)個(gè)不同的平行四邊形，也就是說(shuō)，同一個(gè)力F可以分解為無(wú)數(shù)對(duì)大小、方向不同的分力，一個(gè)已知力究竟應(yīng)該怎樣分解呢？（引導(dǎo)學(xué)生自己分析、回答）探究如何按力的實(shí)際效果分解力在實(shí)際問題中怎樣分解一個(gè)力？這要依據(jù)這個(gè)力的實(shí)際作用效果來(lái)定．演示2：斜面上物體的重力分解演示實(shí)驗(yàn)：在一端固定有釘子的長(zhǎng)塑料板上用橡皮筋栓住一鐵塊讓學(xué)生觀察在塑料板與水平面間的夾角逐漸增大的過程中，橡皮筋與塑料板有何變化．演示實(shí)驗(yàn)如下：通過以上實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生從觸覺和視覺兩方面去感受斜面上重物所產(chǎn)生的效果．斜面上物體受到的重力分解為垂直于斜面和平行于斜面的兩個(gè)分力是一種常見的分解方法．這樣分解是因?yàn)槲矬w在重力作用下一方面下壓斜面、一方面要沿斜面下滑．探究三角支架問題情境3：三角支架的問題．播放視頻．前面圓規(guī)的體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)，為三角支架問題做了鋪墊．播放視頻，講解．通過以上兩例，學(xué)會(huì)判斷分力信息．提出問題探究力的分解有確定解的條件結(jié)論：（1）已知合力和兩個(gè)分力的方向，有惟一一對(duì)解（2）已知合力和一個(gè)分力的大小和方向，有惟一一對(duì)解總之，如何分解力要具體問題具體分析，還需要知道有關(guān)分力的情況．我們是通過力的作用效果知道力的存在的，力的效果跟力的三要素有關(guān)，請(qǐng)同學(xué)們想一想，力的分解在什么時(shí)候有確定的解？學(xué)生討論（1）已知合力和兩個(gè)分力的方向．（2）已知合力和一個(gè)分力的大小和方向．（3）已知合力、一個(gè)分力的大小和另一個(gè)力的方向．（4）已知合力和兩個(gè)分力的大?。毩?xí)鞏固明確步驟、規(guī)范分解練習(xí)1：“發(fā)展空間”第1題．（工人推動(dòng)一臺(tái)割草機(jī)．）（1）畫出100N力的水平和垂直分力．（2）若割草機(jī)重300N，則它作用在地面上向下的力是多少？出示圖片．學(xué)生通過力的示意圖鞏固力的分解過程，規(guī)范畫圖步驟．探究三、合力與分力的關(guān)系演示細(xì)繩懸掛重物并隨著角度的增大而斷掉的實(shí)驗(yàn)．發(fā)給學(xué)生砝碼和橡皮筋，使學(xué)生體會(huì)角度和力的關(guān)系．對(duì)教材中斧子劈樹樁的例子和汽車千斤頂問題進(jìn)行具體分析，學(xué)生對(duì)這些并不陌生，此題可用于定量計(jì)算．學(xué)生觀察、討論．聯(lián)系實(shí)際加以應(yīng)用．建立正交分解概念四、正交分解法將一個(gè)力沿著相互垂直的兩個(gè)方向分解，是應(yīng)用最多的分解方法．首先建立直角坐標(biāo)系，把F沿x、y方向分解，稱為正交分解．學(xué)生閱讀“力的正交分解部分的內(nèi)容，并思考問題．學(xué)生分小組或獨(dú)立完成活動(dòng)．學(xué)生閱讀．實(shí)際操作．教師引導(dǎo)：發(fā)現(xiàn)分力互相垂直．教師講解．學(xué)生動(dòng)手建立坐標(biāo)系沿軸分解．小結(jié)小結(jié)：本節(jié)課重點(diǎn)掌握，力的分解同樣遵循平行四邊形定則，按力的作用效果分解一個(gè)已知力．學(xué)生總結(jié)．教學(xué)流程：學(xué)習(xí)效果評(píng)價(jià)：本節(jié)課的特點(diǎn)是采用實(shí)驗(yàn)體驗(yàn)、問題解決式教學(xué)法，通過實(shí)驗(yàn)、圖片、錄像、現(xiàn)代媒體技術(shù)等教學(xué)手段創(chuàng)設(shè)出生動(dòng)形象的真實(shí)物理學(xué)習(xí)情境，學(xué)生通過觀察體驗(yàn)，提出問題，解決問題，體現(xiàn)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，有利于發(fā)展學(xué)生思維．在整個(gè)教學(xué)過程中，教師層層創(chuàng)設(shè)物理情境，不斷引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)，使教學(xué)模式從傳統(tǒng)的重結(jié)論轉(zhuǎn)變?yōu)橹剡^程．教學(xué)目標(biāo)從傳授知識(shí)轉(zhuǎn)變?yōu)榘l(fā)展學(xué)生的觀察、實(shí)驗(yàn)、分析以及解決問題的能力．學(xué)生主動(dòng)參與學(xué)習(xí)，在參與中學(xué)會(huì)觀察，學(xué)會(huì)合作，不但獲取知識(shí)，也形成能力，教師在課堂中只起設(shè)置情境、激勵(lì)和歸納總結(jié)的作用，師生情感共鳴、配合默契、體驗(yàn)成功，激活學(xué)生內(nèi)動(dòng)力，使學(xué)生真正成為學(xué)習(xí)的主人．教學(xué)反思：本節(jié)以作用于平面上的物體的斜拉力分解為水平向前的分力和豎直向上的分力引入新課，并回顧力的合成，強(qiáng)調(diào)合力和它的分力的等效替代關(guān)系，使學(xué)生明確平行四邊形定則既是力的合成規(guī)律也是力的分解規(guī)律．學(xué)生通過具體分解一個(gè)已知力，可作出無(wú)數(shù)個(gè)平行四邊形，有無(wú)數(shù)個(gè)解，引出分解有確定解的條件．本課中不斷列舉一個(gè)力有兩個(gè)作用效果的實(shí)例，使學(xué)生通過實(shí)例來(lái)說(shuō)明如何根據(jù)力的實(shí)際效果和需要來(lái)分解，學(xué)生通過觀察會(huì)根據(jù)效果判斷分力的信息，并定量分解一個(gè)已知力．有的學(xué)生認(rèn)為斜面上物體所受重力沿垂直斜面方向的分力就是物體對(duì)