力的分解教案2

1力的分解教案吴芳（慈溪浒山中学）【教学课题】：力的分解【教学课型】：新授课【教学目标】：知识与技能：1.了解分力的概念，知道力的分解是力的合成的逆运算。2.知道力的分解遵循平行四边形定则。3.能用作图法求分力，并会用直角三角形知识计算分力。4.知道力的分解具有多样性。5.会用力的分解分析生活生产中简单的问题。过程与方法：1.掌握根据力的效果进行分解的方法。2.掌握用作图法求分力的方法。3.强化“等效替代”思想。情感态度与价值观：1.激发参与课堂活动的热情。2.培养学习物理的兴趣。3.培养应用所学知识解决实际生产生活问题的意识和勇气。【教学重点和难点】：教学重点：1.如何判定力的作用效果及确定两分力的方向。2.如何利用平行四边形进行力的分解并用直角三角形知识计算分力大小。教学难点：1.如何判定力的作用效果及确定两分力的方向。【教学方法】：采用启发式教学，具体教学方法以演示法和讲授法为主。2FF图1【教学课时】：1课时【实验及教具】：多媒体课件、平直的三合板、电子秤、较重的石头、细绳套、小车、钩码、带有橡皮头的铅笔。教学过程导入新课情景导入教师利用多媒体展示杭州湾跨海大桥的图片，让学生回忆，在车里观看到的大桥两边一排排的斜拉绳索。并扩展世界上大多数大桥都采用这种斜拉结构。教师设问引导学生思考：为什么大桥都采用斜拉结构？推进新课一、第一个物理模型的力的分解1.展示图片，创设物理情景教师利用多媒体展示人拉黄包车、行李箱的图片，让学生回归到学生生活的情景。教师设问引导学生思考：黄包车和行李箱受到人什么方向力的作用？这个力对车和箱子有什么样的作用效果？2.建立物理模型建立物理模型来研究物理问题是物理研究的重要方法。教师要培养学生建模的思想和意识。教师首先引导学生建立物理模型：车和箱子相当于物体，物体放在水平地面上受到斜向上的力的作用。学生在教师的引导下建立第一个物理模型：拉动（斜向上）平面物体，如图1所示。3.演示实验回归物理问题：这个斜向上的力对物体产生什么样的作用效果？3演示实验1：教师将带有钩码的小车放置在电子称上，用细绳套斜向上拉动小车。让学生观察，教师稍用力，小车就会被拉动。教师设问：这个斜向上的力的一个作用效果是什么？学生：水平方向拉小车。教师继续设问：那还有别的作用效果吗？教师继续演示实验2：教师打开电子秤的电源，让学生读数并记下这个示数，如图1-4所示。教师可以先让学生记录小车没被拉动时的示数，如图4然后观察物体受到斜向上的力作用后的示数，再进行比较。教师提问：示数如何变化？学生得出结论：减少。教师追问：示数表示什么？示数减少又意味着什么呢？学生：示数表示物体对电子秤的压力，减少表示压力在减少。教师追问：物理重力不变，压力减少了，说明这个斜向上的力对物体有什么样的作用效果？学生：向上提的效果。教师引导学生总结：这个斜向上的力产生两个作用效果：水平方向拉物体的效果（相当于F1）和竖直方向提物体的效果（相当于F2）。教师追问：你可以用几个力来代替这个力对物体产生相同的作用效果吗？学生：用两个力，水平方向用F1拉物体，竖直方向用F2提物体，效果相同。教师引入力的分解和分力的概念。（1）一个力F可以用两个力F1和F2来代替，力F1和F2就叫力F的分力。（2）求一个已知力的分力叫做力的分解。（板书）教师引导学生思考：分力和合力能代替的前提是什么？学生：F可以用两个力F1和F2来代替，前提是两个分力F1和F2要产生和F相同的作用效果。教师总结：力的分解前提是要“等效”，强调“等效替代”思想。（板书）4.探究力的分解的多样性教师引导学生思考力的分解和力的合成的关系。教师通过引导，让学生明了：分力的合力就是原来被分解的那个力，所以力的分解是力的合成的逆运算，同样4Fθ图34.图3图2F遵守平行四边形定则。教师在预备的学案里让学生自主探究：如图2所示，没有限制的情况下，同一条对角线可以作出多少个平行四边形？学生通过自主探究得出结论。结论：如果没有限制，对于同一条对角线可以作出＿无数＿个平行四边形，即对于同一个力，如果没有限制可以分解成＿无数＿对大小、方向不同的分力。教师用多媒体再次演示二维动画效果的图像，让学生深刻、直观地感受到力的分解的多样性。教师适时设问过渡到下个环节教学：既然没有限制，可以将一个确定的力分解为无数对大小、方向不同的分力。那么一个已知力究竟应该怎样进行分解呢？教师：实际生活中一个已知力是根据这个力产生的实际效果来进行分解的。5.回归物理模型，讲授力的分解的一般方法回归第一个物理模型，教师讲授力分解的一般方法。（1）根据力的作用效果确定两个分力的方向；（2）作平行四边形；（3）计算分力的大小。这个斜向上的物体产生了两个效果：水平方向拉物体的效果（相当于F1）以及竖直方向提物体的效果（相当于F2）。根据这两个实际的作用效果，这个斜向上的力的两个分力方向就可以确定为水平方向和竖直方向。6.学生尝试力的分解【例1】如图3所示，放在水平桌面上的物体受到斜向上方F拉力的作用，拉力F与水平方向成θ角，请思考：这个拉力将对物体产生什么样的作用效果，应如何分解拉力F？学生拿出学案，尝试着做出两个分力的方向、平行四边形。可以让几个学生到黑板前画图，并用直角三角形的知识，求出两分力的大小。其他学生两人一组，谈论解决。针对黑板上的图像，师生一起来评判，指出错误的和不规范的图像，5一起总结，画图比例要适当，实虚线要标清，力的三要素表示清楚。教师将正确地规范地完成一次做图过程，再次提醒学生在做图过程中要注意的细节。F1=FcosθF2=Fsinθ（板书）7.解决实际问题回归到新课导入中设置的问题：为什么大桥一般都采用斜拉结构呢？学生通过头脑风暴法，一起讨论解决问题。二、第二个物理模型的力的分解1.展示图片，创设物理情景教师利用多媒体展示长江大桥的图片，让学生回归到学生生活的情景。教师设问引导学生思考：长江大桥为什么要修建很长的引桥？教师利用多媒体展示幼儿园滑梯的图片，让学生回归到生活中的情景。教师设问引导学生思考：幼儿园滑梯为什么要设置得比较陡？2.建立物理模型教师引导学生建立物理模型：车子相当于物体，桥相当于斜面。教师通过手势引导学生建立第二个物理模型：斜面上的物体，如图4所示。展示问题：把一个物体放在斜面上，斜面的倾斜角为θ，物体受到竖直向下的重力G，如何求重力G的分力。学生可参考教师提前为学生准备的学案如下。【例2】如图5所示，放在倾角为θ的斜面上的物体，受到竖直向下重力G的作用，请思考：这个重力将对物体产生什么样的作用效果，应如何分解重力G？3.演示实验演示实验3：教师将三合板斜放在桌上，用学生一叠书作为三合板一端的支撑物，以确保实验的安全。这样教师就构建了一个斜面装置。教师边提醒学生注意观察，边将大石头轻轻放在斜面上。（注意开始时斜面的倾角可适当小些）θG图5图46问题：你观察到什么现象？学生：三合板弯曲形变。问题：三合板为什么会弯曲形变？说明石头的重力对石头产生了什么作用效果？学生：压斜面的效果。问题：你觉得压会是什么方向？学生：压，应该是垂直于斜面的方向。教师总结：重力产生的一个作用效果是使物体压紧斜面‘方向是垂直于斜面向下。教师适当增大斜面的倾角，再将石头放在斜面上，提醒学生注意观察。问题：除了三合板形变外，你还观察到什么现象？学生：石头下滑。问题：说明石头的重力对石头产生了什么作用效果？学生：使石头下滑的效果。问题：什么方向？学生：沿斜面方向。教师总结：重力产生的另一个作用效果是使物体下滑。4.学生练习教师可以让几个学生到黑板前画图，并用直角三角形的知识，求出两分力的大小。其他学生两人一组，在学案上谈论解决。针对黑板上的图像，师生一起来评判，指出错误的和不规范的图像，一起总结。最后教师再次规范地演示一次做图过程，再次提醒学生在做图过程中要注意的细节。G1=GsinθG2=Gcosθ（板书）讨论：倾角θ增大两个分力将如何变化？学生通过分组讨论得出结论：G1增大，G2减小。5.解决实际问题回归到新课导入中设置的问题：长江大桥为什么要修建很长的引桥？上坡、下坡分别讨论。幼儿园滑梯为什么要设置得比较陡？教师利用多媒体播放Flash，展示上坡、下坡过程。7学生通过头脑风暴法，一起讨论解决问题。教师总结：长长的引桥可以减少上坡的倾角，因为θ越大，G1就越大。车辆上坡艰难而下坡又不安全。同理，因为θ越大，G1就越大，滑梯上的人就较容易下滑。三、第三个物理模型的力的分解1.展示图片，给出物理模型教师通过多媒体展示施工工地用的塔吊装置图片和路灯图片。给出生活中衍架这种物理模型，如图6所示。展示问题如下，学生可参考教师提前为学生准备的学案。【例3】三角衍架的结点处挂一重物，结点处受到绳子的拉力F将对三角衍架产生什么作用效果，应如何分解拉力F？2.演示实验教师利用手、带有橡皮头的铅笔、细绳套和钩码等模拟衍架模型并用实验演示。教师让细绳套的一端绕过铅笔冒上的橡皮的沟槽（橡皮预先划有沟槽），并挂上一个钩码；另一端套在中指上，保持手掌竖直，让铅笔抵住手心，将细绳拉直，放开另一只手。3.学生体验两人一组，教师预先发给学生两个钩码、一个细绳套、一只带有橡皮头的铅笔（铅笔削得比较尖）。让学生分组进行体验，说出体验的结果。让其中一组学生上来体验，当场说出手指和掌心的感受。学生在“啊”“哟”声中体验到：手指有被向下拉的感觉，很累；掌心有往里戳的感觉，很痛。教师追问：回归到这个物理模型，结合你的体验，这个拉力对三角衍架产生了什么样的作用效果？FθO图68学生：对上面的杆子有往下拉的效果；对水平的杆子有往里戳的效果。教师：你能确定这两个分力的方向吗？4.学生练习教师也可以让几个学生到黑板前画图，并用直角三角形的知识，求出两分力的大小。其他学生两人一组，在学案上谈论解决。针对黑板上的图像，师生一起来评判，指出错误的和不规范的图像，一起总结。最后教师再次规范地演示一次做图过程，展示利用三角形知识求解分力大小的过程，再次提醒学生在做图过程中要注意的细节。F1=G∕cosθF2=Gtanθ（板书）【课堂小结】先让学生小结：这堂课你学到了什么？教师补充完整。（一）什么是力的分解？求一个已知力的分力叫做力的分解（二）力的分解体现了等效替代的思想（三）力的分解的一般步骤【作业要求和指导】：三维方案“力的分解”（A）65-66板书设计【课后分析】：（一）教学设计思路教学设计思路从生活中的问题引入，通过新课传授，又将物理知识应用于生活、生产中的实际问题，培养了学生用所学知识解决实际生一、力的分解1.定义：求一个已知力的分力叫做分的分解。2.等效思想3.运算法则符合———平行四边形定则9活、生产问题的意识和勇气。由生活问题引入，最后又回归到生活问题，层层铺垫，环环相扣，将科学、技术、社会、生活和环境相互融合，体现了STS-EL的教育理念；教师通过展示图片，创设物理情景，结合学生生活、生产实践设疑，激发了学生探究的兴趣和好奇心；教师再通过演示实验启发学生思考，引导学生观察现象、分析现象，通过归纳最后得出结论，发展了学生的智力，调动了学生学习的主动性，培养了学生独立思考问题、分析问题的意识和能力。教师对学生的结论进行归纳总结，引导学生构建自己的认知结构，从而达到同化、顺应新知识的目的。（二）教学过程中教师设置的两个演示实验和一个学生体验实验激发了学生参与课堂活动的热情，培养了学生学习物理的兴趣。教师通过演示实验启发了学生的思考；为学生解决复杂问题提供了一个支架；将复杂问题转化为一系列学生能解决的小问题，充分地肯定了学生学习主体的地位。这不仅进一步显示出来支架式教学和启发式教学的优势，同时也符合新课程倡导的教学方式、方法多样化的基本理念。（三）学生在学习作图和求分力大小的过程中，教师充分鼓励学生两人一组分组合作解决问题，不仅使学生更加明确规范作图的过程，减少错误和模糊的地方，而且还能培养学生主动与他人合作的精神，培养有将自己的见解同他人交流的愿望和团队精神。教师通过实验，特别是学生体验实验，调动学生主动参与探究力的作用效果的好奇心和求知欲，培养了学生通过自己努力解决一些物理问题