高中物理：力的分解教案

1《力的分解》教案教学目标：（一）知识与技能1、理解分力及力的分解的概念．2、理解力的分解与力的合成互为逆运算，且都遵守力的平行四边形定则．3、掌握按力的作用效果进行分解的一般步骤，学会判断一个力产生的实际效果（二）过程与方法1、强化“等效替代”的思想。2、培养观察、实验能力。3、培养运用数学工具解决物理问题的能力。4、培养用物理语言分析问题的能力。（三）情感、态度与价值观1、通过分析日常现象，培养学生探究周围事物的习惯。2、培育学生发表见解的意识和与他人交流的愿望。教学重点在实际问题中如何根据力产生的作用效果进行力的分解．教学难点如何确定一个力产生的作用效果教学方法分析日常现象，提出问题，引导探究，实践体验，讨论交流，用物理语言描述出力的分解的方法。教学用具电子台秤，物块，橡皮筋，弹簧秤，铅笔，细线，钩码，多媒体课件。教学过程引入新课【学生活动】：趣味拔河【过渡引言】：相信同学们学了今天的课程之后就能够明白其中的道理．【板书】力的分解新课教学：【设问】：（回顾、铺垫）什么是合力？什么是分力？什么叫力的合成？力的合成遵循什么法则？【学生回答】：如果原来几个力产生的作用效果跟一个力产生的作用效果相同，这一个力就叫做原来那几个力的合力，原来的几个力叫做这个力的分力。求几个力的合力的过程叫做力的合成。2力的合成遵循平行四边形定则。【引导学生】而已知物体的合力求分力的过程，我们把它叫做力的分解。【板书】1、求一个已知力的分力叫力的分解【引导学生】那么，力的分解又应该遵循什么定律？【学生思考并回答】：也应遵循平行四边形定则【视频】三脚架演示实验【板书】2、力的分解遵守平行四边行定则．引导学生推理得出：力的分解与力的合成互为逆运算．【过渡引言】不加限制条件，一个对角线可以做出无数组平行四边形，即一个力可分解为无数组不同的分力．如右图在实际问题中,力产生的作用效果往往是确定的，一个已知力究竟要怎样分解?【教师活动】：利用多媒体展示耙工作的示意图，引导学生阅读课文并思考：1、拖拉机对耙的斜向上的拉力F产生了什么效果？2、这样的效果能不能用两个力F1和F2来实现？方向怎样？下面，利用台秤来模拟耙工作【演示实验1】将物体放在台秤上，观察台秤的示数。再用斜向上的力拉重物，让学生观察平板台秤示数如何变化，物体运动情况如何？【提问】台秤示数如何变化？这说明什么？物体运动情况如何？又说明什么？（请学生回答）【学生回答】台秤示数减小，物体在水平方向运动。【教师引导学生】斜向上的拉力产生两个作用效果：水平向前拉物体，竖直向上提物体．那么，我们是否可用一个竖直向上的力和一个水平向前的力共同作用来达到同样的效果。即：F1和F2两个力来等效替代力F？如果F1和F2作用的效果和F作用的效果相同．F1和F2就是F的两分力．（多媒体演示分解过程）．在实际问题中，力产生的作用效果往往是确定的，通过分析可以找出其作用效果，从而确定两分力的方向，再来进行分解，就可以得到唯一确定的解．【板书】3、通常按力的作用效果来进行力的分解．[过渡引言]按力的作用效果分解力的关键是要确定一个力产生的实际效果．我们再来探究两个常见实例：【演示实验2】利用台秤、弹簧秤模拟斜面上静止不动的物块实验：θFF1F23先让台秤水平放置，观察台秤与弹簧秤示数。再将台秤倾斜，再观察台秤与弹簧秤示数【提问】：台秤示数倾斜放置时示数与水平放置时示数什么区别？弹簧秤有什么变化？【学生回答】：台秤示数减小，弹簧秤具有示数【教师引导学生]：物体重力产生了两个效果：使物体沿斜面方向下滑；在垂直与斜面方向上紧压斜面。我们可以用F1和F2这两个力来等效替代力重力G，在多媒体上演示分解过程。（给学生强调紧压斜面的力并不是物体对斜面的压力，只是重力的分量，实际不存在）【学生活动】：假设斜面的倾角为θ，物体重力为G。那么重力的分力如何计算？试写出表达式。【教师活动】：通过这个表达式分析：1、当θ增大时，F1和F2的大小如何变化？2、、通过这个结论，我们再来解释高大的桥为什么要造很长的引桥？【学生活动】：在教师引导下，用物理语言描述分析过程。1、当θ增大时，F1增大，F2减小。2、上桥时阻碍车辆前进，上坡困难；下桥时使车辆越来越快，不安全。3、引桥越长，θ越小，F1越小上桥时的阻碍作用减小，从而比较容易上桥，下桥时的加速作用会减小，所以高大的桥总是建很长的引桥，减小桥面的倾角，从而保障行车时的安全。[演示实验3]让全体学生按图示，利用橡皮筋，铅笔，砝码共同探究如何确定一个力产生的实际效果：【提问】：自己的手心及有什么感觉？橡皮筋什么变化？【学生回答】：手心有力的作用，橡皮筋被拉长。【教师引导学生]：砝码的重力产生两个作用效果：对手指有拉的作用；对手心有压的作用同样，我们可以用F1和F2这两个力来等效替代力砝码重力G，并在多媒体上演示分解过程【学生活动】手与橡皮筋间夹角为θ，砝码重G。那么重力的分力如何计算？试写出表达式。动手感受一下GF1θF2tan1GFcos2GF4【过渡引言】从课前视频中抽象出以下探究问题：【探究4】合力一定，两分力随它们之间的夹角变化而如何变化？【学生活动】请两位学生做实验：用两手分别捏住细绳两端的弹簧秤，两手等高，细绳中点挂有钩码．改变两段橡皮筋间的夹角，让学生观察橡皮筋发生怎样的变化，并分析其中原因．[引导学生]合力一定时，分力随夹角增大而增大当θ＞120o时，分力＞合力回顾视频，采用特殊装置时，铁丝的夹角比较大，故可以用较小的的力拉断铁丝。三、【课堂小结】：力的分解的一般步骤：(1)根据力的作用效果确定两个分力的方向．(2)根据已知力和两个分力方向作平行四边形．(3)根据平行四边形确定分力的大小和方向四、【板书设计】1、求一个已知力的分力叫力的分解．2、力的分解遵守平行四边行定则．3、通常按力的作用效果来进行力的分解．4、力的分解的一般步骤：五、【作业布置】课本P66问题与练习1、2、3力力的作用效果分力的方向平行四边形分力的大小