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文檔簡介

1、力的分解 【教學(xué)任務(wù)分析】 力的分解和力的合成是對立統(tǒng)一的,體現(xiàn)的是物理學(xué)上的對稱美。在新課教學(xué)中要聯(lián)系力的合成的知識,以分力和合力的等效替代關(guān)系進(jìn)行新課教學(xué)。同時本節(jié)課也意在加強(qiáng)學(xué)生的等效替代思想,鞏固對平行四邊形的掌握。 力的分解是高中第一個重點也是第一個難點,也是整個高中物理的基礎(chǔ)之一。它是初中上高中的第一個臺階。兩個力的合成不再是同向的相加減,而是矢量運(yùn)算。所以本節(jié)課的教學(xué)任務(wù)是很重要的。【學(xué)生分析】在上力的分解前學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了力的概念-力是物體間的相互作用,力的表示-圖示法和示意圖,力的分類-效果力、性質(zhì)力,力學(xué)中的三種力-重力、彈力、摩擦力。上節(jié)課學(xué)習(xí)了力的合成、知道了解了分力、合

2、力、以及它們之間的等效替代關(guān)系,還知道力的合成遵行平行四邊形定則?!窘虒W(xué)目標(biāo)】1.知識與技能(1)理解力的分解的概念。(2)理解力的分解是力的合成的逆運(yùn)算。(3)掌握力的分解遵循平行四邊形定則。(4)掌握力的分解要根據(jù)實際情況來確定分力的方向。2.過程與方法(1)強(qiáng)化“等效替代”的物理思想(2)培養(yǎng)學(xué)生觀察實驗及分析解決問題的能力(3)培養(yǎng)應(yīng)用數(shù)學(xué)工具解決物理問題的能力(幾何知識)3. 情感態(tài)度與價值觀(1)培養(yǎng)學(xué)生參與課堂活動的熱情(2)培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用力的分解解決一些日常生活中的有關(guān)物理問題,有將物理知識應(yīng)用于生活和生產(chǎn)實踐的意識【教學(xué)重點和難點】重點1理解力的分解是力的合成的逆運(yùn)算;2掌握運(yùn)

3、用平行四邊形定則進(jìn)行力的分解。難點力分解時如何判斷力的作用效果及確定兩分力的方向。【實驗器材及課件】1.實驗器材:模擬三角支架(包括繩子,鐵塊,橡皮筋,輕桿),平面模型(小車,繩子),斜面模型(斜面,小車,橡皮筋,書本)。2.多媒體課件:PPT課件 視頻AVI-鄭和下西洋, falsh-拖拉機(jī)拉耙,flash-三角架受力分析【教學(xué)流程】1、 教學(xué)流程圖活動討論分析教學(xué)流程1教學(xué)流程圖活動學(xué)生動腦活動I討論復(fù)習(xí)力的合成情景I教師學(xué)生觀看視屏活動IV學(xué)生動手感受活動-VII學(xué)生動腦動手動手情景II解密帆船逆風(fēng)行駛學(xué)生歸納,得出結(jié)論布置作業(yè)小結(jié)學(xué)生反思收獲2、流程圖說明情景I -播放視頻-科技奧運(yùn)-

4、帆船比賽。提出問題,為什么帆船能夠逆風(fēng)行駛,它蘊(yùn)含了什么物理知識?調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,讓學(xué)生帶著好奇進(jìn)入課堂教學(xué)。活動I 教師提出有關(guān)上節(jié)課有關(guān)力的合成的相關(guān)問題,學(xué)生回憶并回答在復(fù)習(xí)過程中學(xué)生鞏固了上節(jié)課所學(xué)的知識,同時也為新的內(nèi)容的學(xué)習(xí)打下了良好的基礎(chǔ)?;顒覫I -學(xué)生分組討論交流-拖拉機(jī)拉耙演示flash-拖拉機(jī)拉耙,引導(dǎo)學(xué)生分析,分力與合力的關(guān)系,引出力的分解的概念,力的分解是力的合成的逆運(yùn)算,所以也遵循平行四邊形定則。活動III-學(xué)生思考-擋板上的小球?qū)W生動腦積極思考,力可不可以任意分解?通過教師演示擋板上的球,得出力不可以任意分解?緊接著提出,力應(yīng)該怎樣進(jìn)行分解?活動-學(xué)生動手感

5、受實驗-三角架讓學(xué)生經(jīng)歷科學(xué)探究過程學(xué)生分組模仿三角支架進(jìn)行感受實驗,教師引導(dǎo)學(xué)生做實驗,引導(dǎo)他,們感受力的作用效果,通過學(xué)生親身感受,歸納得出力的分解應(yīng)該根據(jù)力的作用效果。活動-知識鞏固通過平面模型和斜面模型的例題,讓學(xué)生學(xué)會應(yīng)用力的分解的知識解決日常生活中的問題,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)成就動機(jī)。 情景展示帆船在順風(fēng)和逆風(fēng)時的力的分解,從而解釋帆船為什么能夠逆風(fēng)行駛3教學(xué)的主要環(huán)節(jié) 本設(shè)計可分為三個主要的教學(xué)環(huán)節(jié)。第一環(huán)節(jié),通過問題情境和知識回顧為力的分解的新科教學(xué)打下基礎(chǔ)。第二環(huán)節(jié),通過學(xué)生動腦動手過程中領(lǐng)悟力的分解的概念,得出力的分解遵循平行四邊形定則,突破難點,力應(yīng)該根據(jù)作用效果來分。第三環(huán)節(jié)

6、,師生對本課進(jìn)行小結(jié)與反思?!窘虒W(xué)過程】(一)創(chuàng)設(shè)情景,引入新課(約1.5分鐘)同學(xué)們,老師小的時候有一個夢想,那就是開著一艘船環(huán)游世界,在碧藍(lán)碧藍(lán)的大海上乘風(fēng)破浪,接受大海對我的考驗。600多年前,我們的民族英雄鄭和帶領(lǐng)船隊先后七次下西洋,他駕駛的是木制帆船,主要動力來自現(xiàn)在讓我們一起來觀看一段鄭和下西洋的視頻人生也猶如行駛在大海上的一艘帆船,我們的生活不會一帆風(fēng)順,不過我們可以化逆境為順境。那同學(xué)們你們知道為什么帆船能夠逆風(fēng)行駛嗎?它究竟和本節(jié)課學(xué)習(xí)的內(nèi)容力的分解有什么內(nèi)在的聯(lián)系呢?(2) 復(fù)習(xí)回顧(30秒)教師活動:復(fù)習(xí)提問什么是合力、分力、力的合成;力的合成所遵守的法則是什么?合力與分

7、力的關(guān)系怎樣?學(xué)生活動:思考并回答教師的問題。教師:我們前面學(xué)習(xí)了力的概念,力的表示,力的分類,學(xué)習(xí)了重力,彈力和摩擦力。上節(jié)課我們還學(xué)習(xí)了力的合成。教師:什么是合力,什么是分力?他們有什么關(guān)系?學(xué)生:教師:什么是力的合成?學(xué)生:教師:力的合成遵循什么?學(xué)生:(二)新課教學(xué)(約11分鐘)1引導(dǎo)分析拖拉機(jī)拉耙教師活動:利用多媒體展示耙的示意圖和工作圖,引導(dǎo)學(xué)生閱讀課文并討論學(xué)生活動:通過閱讀課文。觀察示意圖,討論;在教師的引導(dǎo)下,回答問題 教師:1、斜向上對桿的拉力F產(chǎn)生了什么效果?學(xué)生:1、一個效果是使耙克服泥土的阻力前進(jìn),另一個效果是把耙向上提。教師:2、這樣的效果能不能用兩個力F1和F2來

8、實現(xiàn)?方向怎樣?學(xué)生:2、一個水平的力F1使耙前進(jìn),一個豎直向上的力F2把耙向上提。教師:3、F1和F2與 F產(chǎn)生的效果是相同的,那么能個能用F1和F2來代替F呢?學(xué)生:3、可以。教師活動:教師總結(jié)引導(dǎo):1、F可以用 F1和 F2來代替,F(xiàn)1和 F2就是力F的分力。求一個力的分力叫做力的分解。2、而F1和F2的合力就應(yīng)該是F。這說明力的分解和力的合成是怎樣的關(guān)系?學(xué)生活動:這說明力的分解是力的合成的逆運(yùn)算。教師活動:既然力的分解是力的合成的逆運(yùn)算,那么力的分解也必然遵循平行四邊形定則,即把一個已知力F作為平行四邊形的對角線,那么,與力F共點的平行四邊形的兩個鄰邊,就表示力F的兩個分力。而我們知

9、道一條對角線可以做出無數(shù)個平行四邊形,那么在進(jìn)行力的分解的時候,可以有無數(shù)組解。教師:但在解決實際問題過程中能不能隨意分解呢?學(xué)生活動:討論、思考2、擋板上的小球教師活動:展示擋板上的球,給出一個力的分解,球的重力可不可以這樣分解?學(xué)生:可以。教師:同學(xué)們說可以,假如可以這樣分解的話,給我一種感覺就是球?qū)醢逵幸粋€側(cè)壓力,如果撤去擋板,球應(yīng)該往哪邊滾動拉?學(xué)生:左邊教師活動:撤去擋板,球沒有運(yùn)動,得出結(jié)論:力不可以任意分解。那么在實際情況中力應(yīng)該怎么分解呢?3、三角支架 作用效果分析 教師:這是一個三角支架,重力有哪幾個效果? 學(xué)生:(1)-教師活動:用鉛筆、繩套、鉤碼組成一套演示力的分解的實

10、驗裝置,繩套一端系在食指上,一端系在鉛筆末端,鉛筆的頂端頂在掌心上。在鉛筆末端懸掛鉤碼,體會食指和掌心受力的情況,以體驗拉力產(chǎn)生的效果,揣摩分力的方向。(或該實驗用讓同學(xué)一手叉腰,另一同學(xué)按該同學(xué)的肘部或懸掛一重物,體會上臂和腰部的受力情況來完成。)學(xué)生活動:學(xué)生積極配合,認(rèn)真完成實驗。(2)-教師活動:引導(dǎo)學(xué)生實驗,提出問題:學(xué)生活動:學(xué)生通過親自動手,親身體會,討論問題,得出結(jié)論:教師:1、食指和掌心有什么感覺?學(xué)生:l、食指有被拉伸的感覺掌心有被刺痛的感覺。教師:2、這種感覺說明鉛筆末端懸掛鉤碼后產(chǎn)生的拉力產(chǎn)生了怎樣的效果?學(xué)生:2、一個是拉伸細(xì)線,一個是壓緊鉛筆。教師:3、若用兩個力來

11、代替懸掛鉤碼后產(chǎn)生的拉力,這兩個力的方向怎樣?學(xué)生:3、一個沿細(xì)線方向向外,一個沿鉛筆向里。教師:4、這兩個力與懸掛鉤碼后產(chǎn)生的拉力的效果是相同的,那么能不能用這兩個力來代替那一個力呢?學(xué)生:4、可以。教師:5、這兩個力與懸掛鉤碼后產(chǎn)生的拉力是什么關(guān)系?學(xué)生:5、這兩個力是懸掛鉤碼后產(chǎn)生的拉力的分力。(3)-教師活動:教師引導(dǎo)學(xué)生思考;學(xué)生活動:學(xué)生討論后進(jìn)行作答:教師:l、懸掛鉤碼后產(chǎn)生的拉力可以怎樣分解呢?學(xué)生:1、懸掛鉤碼后產(chǎn)生的拉力可以分解成一個沿細(xì)線方向向外的拉力,一個沿鉛筆向里的壓力。教師:2、為什么這么分解呢?學(xué)生:2、因為懸掛鉤碼后產(chǎn)生的拉力在這兩個方向上產(chǎn)生了兩個效果。(4)

12、-教師活動:教師引導(dǎo)學(xué)生總結(jié): 學(xué)生活動:學(xué)生討論后進(jìn)行作答:教師:那么在實際問題中進(jìn)行力的分解時應(yīng)遵循什么原則?學(xué)生:按照力的實際作用效果進(jìn)行分解。4、知識應(yīng)用 聯(lián)系生活實際 高大的橋常有很長的引橋教師活動:現(xiàn)在我們知道,在實際問題中進(jìn)行力的分解時,要按照力的實際作用效果進(jìn)行分解。下面我們來研究一個實際問題。在日常生活中,我們常常會遇到各式各樣的橋,而一些高大的橋要造很長的引橋,這是為什么呢?(關(guān)于什么是引橋教師要給予簡單的解釋。)學(xué)生活動:學(xué)生積極思考,認(rèn)真討論,得到不同結(jié)論。教師活動:對于學(xué)生討論的結(jié)論,教師先不進(jìn)行評價,而是引導(dǎo)學(xué)生建立物理模型:車輛經(jīng)過高大的橋時,要先上坡,再下坡,我

13、們能不能把車輛的運(yùn)動看作一個物體在斜面上的運(yùn)動呢?學(xué)生活動:在教師引導(dǎo)下,積極思考,抽象出物理模型培養(yǎng)學(xué)生建立物理模型。教師活動:演示:用薄塑料板做斜面,將小車放在斜面上,讓學(xué)生觀察現(xiàn)象。教師引導(dǎo):在斜面上運(yùn)動的物體受到重力的作用,但它并沒有豎直下落,而是要沿斜面下滑,那么在物體運(yùn)動過程中重力產(chǎn)生了怎樣的效果呢?教師重點引導(dǎo),必須讓學(xué)生明確一定是力在受力物體上產(chǎn)生的效果。學(xué)生活動:學(xué)生經(jīng)過觀察、思考、討論,看到的現(xiàn)象:斜面被壓彎,同時小車沿斜面下滑。在教師引導(dǎo)下得到:一是使物體沿斜面下滑,二是使物體壓緊斜面。教師活動:既然重力產(chǎn)生了這兩個效果,那么重力應(yīng)怎樣分解呢?學(xué)生活動:可以分解為:一個沿

14、斜面向下的力F1,一個垂直斜面向下的力F2。教師活動:假設(shè)這個斜面的傾角為,那么重力的分力與傾角有什么關(guān)系?試寫出表達(dá)式。學(xué)生活動:學(xué)生獨(dú)立推導(dǎo),交流總結(jié):教師活動:通過這個表達(dá)式分析:1、當(dāng)變化時,F(xiàn)1和 F2的大小如何變化?2、在車輛上橋和下橋時,F(xiàn)1各起到什么作用?3、通過這個結(jié)論,我們再來解釋高大的橋為什么要造很長的引橋?學(xué)生活動:在教師引導(dǎo)下,用物理語言描述分析過程1、當(dāng)增大時,F(xiàn)1增大,F(xiàn)2減小。2、上橋時阻礙車輛前進(jìn),下橋時使車輛越來越快。3、引橋越長,越小,F(xiàn)1越?。荷蠘驎r的阻礙作用減小,從而比較容易上橋,下橋時的加速作用會減小,從而保障行車時的安全?!拘〗Y(jié)】教師小結(jié),引導(dǎo)學(xué)生

15、反思本課學(xué)到了什么,布置作業(yè)?!景鍟O(shè)計】第六節(jié) 力的分解一、力的分解1.概念:求一個已知力的分力,叫力的分解2.力的分解的法則:平行四邊形法則二、實例分析探究1: 三角架懸掛重物的拉力的作用效果探究2:斜向上拉力的作用效果探究3:斜面上的物體重力的作用效果第2節(jié) 力的分解從容說課 讓學(xué)生在觀察、分析力的分解實例和自己動手實驗的過程中,提高觀察物體受力和實驗研究的能力,理解力的分解過程是力的合成的逆過程,同樣遵循力的平行四邊形定則,并能應(yīng)用于解決實際問題;體驗力的分解必須從力的實際作用效果出發(fā),選擇合理的分解方案,在學(xué)習(xí)的過程中培養(yǎng)科學(xué)精神.教材分析 本章是承前啟后的重要的一章,前一章的力學(xué)基

16、本知識為本章的學(xué)習(xí)作了理論上的鋪墊,而本章又為后幾章的學(xué)習(xí)奠定了堅實的理論基礎(chǔ).學(xué)生狀態(tài)分析:1.本章之前,學(xué)生已經(jīng)掌握了力的基本概念和表示方法,并且熟悉了生活中常見的幾種力的定義和特點.2.學(xué)生已經(jīng)掌握了平行四邊形的作圖方法,并且熟知了直角三角形有關(guān)的數(shù)學(xué)方法.三維目標(biāo)知識與技能1.區(qū)分矢量和標(biāo)量.2.通過實驗探究,理解力的分解,能用力的分解分析日常生活中的問題. 過程與方法1.通過經(jīng)歷力的分解概念和規(guī)律的學(xué)習(xí)過程,了解物理學(xué)的研究方法,認(rèn)識物理實驗、物理模型和數(shù)學(xué)工具在物理學(xué)習(xí)過程中的作用.2.通過經(jīng)歷力的分解科學(xué)探究過程,認(rèn)識科學(xué)探究的意義,嘗試應(yīng)用科學(xué)探究的方法研究物理問題,驗證物理規(guī)

17、律.情感態(tài)度與價值觀 能領(lǐng)略自然界的奇妙與和諧,發(fā)展對科學(xué)的好奇心與求知欲,培養(yǎng)學(xué)生主動與他人合作的精神、能將自己的見解與他人交流的愿望,具有團(tuán)隊精神.教學(xué)設(shè)計教學(xué)重點 在具體情況中運(yùn)用平行四邊形定則進(jìn)行力的分解.教學(xué)難點 1.難點:力的分解方法.2.疑點:力分解時如何確定兩分力的方向.解決辦法:設(shè)計實驗,在具體情境中根據(jù)力的實際作用效果分解力.教具準(zhǔn)備 實驗準(zhǔn)備:實驗器材:1.60個彈簧測力計,若干細(xì)繩、橡皮筋、圖釘、木板、刻度尺、量角器、三角板、白紙;2.鉤碼、鉛筆、細(xì)繩;3.海綿、圓柱體、兩塊木板;4.帶把手的水杯、橡皮筋.課件準(zhǔn)備:用Powerpoint做的教學(xué)課件,關(guān)于平衡的教學(xué)錄像

18、帶.課時安排 1課時教學(xué)過程導(dǎo)入新課教師活動先回顧上節(jié)課的關(guān)于力的合成的內(nèi)容以及共點力合成的平行四邊形定則.教師演示一實驗:將一木塊放置于斜面上,學(xué)生會看到木塊將沿著斜面下滑且使斜面發(fā)生了形變,從而引入本節(jié)課的教學(xué),并得出分力和力的分解的概念.力的分解 1.一個已知力分成幾個分力叫做力的分解.2.力的分解共點力合成的“逆運(yùn)算”.學(xué)生活動學(xué)生針對實驗所表征出的現(xiàn)象進(jìn)行分組討論,并發(fā)表自己的看法和意見.推進(jìn)新課教師活動教師引導(dǎo)學(xué)生通過自行設(shè)計的實驗來分析感受一個力的不同的幾個作用效果,并能根據(jù)力的實際作用效果來確定它的分力.學(xué)生活動學(xué)生分組討論和設(shè)計實驗來親身經(jīng)歷力的分解的效果,并在班級中和其他小

19、組進(jìn)行交流,清晰地表達(dá)出自己的設(shè)計方案和感受,培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計實驗、操作實驗以及語言表達(dá)能力.教師活動提出問題:知道了按照力的作用效果來分解一個力,那么這個力和它的幾個分力之間存在著怎樣的定量關(guān)系呢?學(xué)生活動學(xué)生通過小組討論并利用類比的方法,自行得出力的分解實際上是力的合成的逆運(yùn)算,同樣遵循平行四邊形定則.學(xué)生討論:力的分解的方法與要點.學(xué)生小組代表交流討論結(jié)果:(教師點評)1.一個力分解成兩個分力的方法平行四邊形定則作圖法、計算法、正交分解法、力的三角形法.2.一個力分解成兩個分力的要點:被分解的力是力的平行四邊形中的對角線;力的分解必須根據(jù)具體條件,按照力的實際作用效果分析確定.教師活動教師通過演示實驗讓學(xué)生直觀地感受到在很多情況下,我們可以把一個力分解成兩個相互垂直的分力,并指出這種分解方法可以使問題得到簡化,有利于對問題的分析和討論,提出正交分解的概念.教師通過例題加以說明.例題剖析1人斜向上提箱子分析:力F有兩個作用效果,一是水平向右,二是豎直向上.故力F應(yīng)沿著這兩個方向分解. 圖5-2-1 圖5-2-2例題剖析2物體沿斜面下滑分析:放在斜面上的物體的重力有兩個作用效果:一是壓斜面,二是使物體沿斜面下滑.故重力應(yīng)沿著這兩個方向分解.教師活動提出問題:

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