以下是小编为大家准备的高中物理力的分解教案(共含16篇),仅供参考,欢迎大家阅读。同时,但愿您也能像本文投稿人“jie2008sz”一样,积极向本站投稿分享好文章。
一、课标要求
通过观察与体验认识力的作用效果,学会根据力的作用效果对力进行分解,会用力的分解分析解决生活中的实际问题。
二、教学分析
1.在教材中的地位和作用
在学此节内容之前学生已经学习了力的概念、力的表示及分类、力学中的三种力、力的合成。
力的分解是等效思想的具体应用,等效思想是物理学重要的思想方法之一,学习力的合成时学生已有所了解,本节教学要注意让学生进一步了解和运用等效思想。
矢量是完全不同于标量的一类物理量,它的运算遵循平行四边形定则。通过力的合成与分解掌握力的平行四边形定则,为位移、速度、加速度、电场强度、磁感应强度等矢量的学习、为牛顿定律乃至整个高中物理的学习奠定了基础。
应用数学知识解决物理问题的能力是高中物理要求的五种基本能力之一,本节内容要求学生要会运用平行四边形、直角三角形、菱形等数学知识计算分力的大小,因此教学中要有意识的培养学生的知识迁移能力。
综上所述,本节内容是本章的重点也是难点,也是整个高中物理的基础之一。
2.学生情况分析
学生通过前几节的学习已经对力的基本概念和表示方法、力学中常见的三种力、合力与分力的等效替代关系有了一定的认识,形成了一定的认知结构,并通过力的合成方法认识了力的平行四边形定则,初步学会了应用几何知识解决力学问题,为本节课的学习奠定了基础。
三、设计思想
1.课时安排
考虑到学生的认知基础及本节内容的重要性和认知难度,笔者将本节内容分两课时处理,把“根据力的作用效果分解力”作为该节的第一课时内容。
2.两类知识及教学策略
按照现代认知派关于知识的分类,笔者将本课时的新授知识和需要用到的原有知识分类如下:
陈述性知识:
力的作用效果──改变物体的运动状态,使物体发生形变。
力的平行四边形定则。
力的分解的概念──已知合力求分力。
其中力的分解的概念是新授课的陈述性知识。
对于陈述性知识,笔者采用的教学策略主要是:
根据维果茨基的最邻近发展区理论,学生原有知识越多就可能学得越多,新学知识与原有知识之间的差异就是学生的最近发展区,为了让学生高效地掌握新授知识必须在新授知识与原有知识之间架设好桥梁。对原有陈述性知识采取回忆、再现的方式,以利于学生回顾旧知识、掌握新授知识,为学生建立新授知识与原有知识的联结、对新授知识的加工和组织奠定基础。
程序性知识:
根据力的作用效果和平行四边形定则作图的方法。
应用几何知识计算分力。
应用力的分解方法分析实际问题。
对力的作用效果的认识采用体验、实验的策略,让学生动手实验,直接观察获得直接经验和直观感受,对作图及应用数学知识解决实际问题等程序性知识采用教师指导、学生动手、师生对话共同总结归纳的策略,让学生达成学习目标。
3.指导思想
(1)设置真实问题情境
建构主义理论认为:学习者要想完成知识的意义建构,达到对所学知识所反映的事物性质、规律及事物之间的内在联系的深刻理解,最好的办法就是让学习者到现实世界的真实环境中去感受和体验,获得直接经验而不是只聆听教师的讲解。本课笔者创设了单手拉车的真实情境,让学生产生强烈的探究欲望,主动地提出问题──为什么一人二人都拉不动的车,老师能够用单手拉动呢?秘密在哪里?激发学生的学习需要与内在的探究兴趣。
(2)引发学生的认知冲突
心理学研究表明,当学生接触的新情境或新知识与原有的知识结构不一致时,会打破学生原来的认知平衡,产生强烈的学习需要,迫切希望把新情境、新知识同化与顺应到自己的知识结构中去,以达到新的认知平衡。在学生的心目中,大车是不容易拉动的,而教师单手拉动了大客车这个情境就与学生的认知产生了冲突和矛盾,学生会急切地想了解其中的奥秘,带着问题进入新课的学习。
(3)强调学生的主动参与
现代教育理论认为学生是学习的主人,是意义的主动建构者。本节课通过设问、实验、练习等环节全方位地调动学生参与,让学生全身心地投入到学习中去。
(4)培养学生的动手能力
现代教育要求注重培养学生的动手能力,本课设计了小实验:观察斜面上物体的重力的作用效果、拉橡皮筋的小实验,这些小实验简单易做,不仅能培养学生的动手能力,还能让学生养成实验的习惯。
(5)引导学生合作、观察与体验
在学生实验过程中,让学生学会观察实验现象,学会与人合作,体验实验探究的快乐。
(6)加强学科知识与生活的联系,指导学生解决实际问题。
新课改要求要加强学科知识与学生日常生活的联系。物理学不是存在于物理学家头脑中的抽象的科学,它源于自然与生活,就存在于我们的日常生活中。因此本节课注重引导学生观察我们生活中的应用力的分解的大量事例,如盘山公路、行李箱、幼儿园的滑梯、现代化的斜拉桥等,这些事例不仅让学生学会应用理论解决实际问题,更能让学生养成理论联系实际的良好学风,深刻理解科学的价值,感悟科学的魅力。
四、教学目标
1.知识与技能目标
(1)理解分力的概念,认识力的分解是力的合成的逆运算,遵守平行四边形定则,在无条件限制时一个力可以分解成无数对分力。
(2)认识力的分解可以从力的实际作用效果出发,并能根据具体情况运用力的平行四边形定则求解分力。
(3)能应用力的分解分析生产生活中的实际问题。
2.过程与方法目标
(1)初步领会“等效替代”的思想方法。
(2)通过实验,让学生尝试在实验操作过程中发现问题、探索问题、解决问题,并最终掌握规律,体会物理是建立在实验基础上的一门学科和数学是解决物理问题的工具
3.情感、态度、价值观目标
在实验操作过程中感受主动和他人交往、合作及尊重他人的快乐,并使学生逐步养成认真、仔细、实事求是的科学态度和拥有将所学知识应用于生产实践的意识和勇气。
五、教学重点、难点
在具体问题中如何根据力的实际作用效果和平行四边形定则进行力的分解。
六、教学流程图
七、教学准备
1.学生知识结构要求──学生在上本节课之前要求掌握以下内容:
①熟悉合力和分力的等效替代关系;
②熟知力的合成及平行四边形定则;
③熟练掌握直角三角形三角函数和边长的关系。
2.学生分组实验准备──每两人一组,每组准备如下器材:
系绳的小车一个、自制多功能木板一块(一面贴有白纸)、三角板两块、橡皮条一根(系有绳套)、弹簧秤两只。
3.演示实验器材:斜面上物体重力分解数字测力仪(自制)
4.实物投影仪等多媒体设备
八、教学过程
教学内容 师生活动 教学说明 ?
开场白,观看视频
3分钟 很高兴能来这里和同学们共同探究物理问题,相信我们一定能够愉快地度过接下来时光。
同学们,咱们班谁的力气最大?
大家都力推你,看来力气确实不小。我这儿有人想和你比试一下。请看屏幕。
〖视频展示〗大力士拉车
和他比谁的力气大?(大声)
我比他还厉害!我只用单手就可以拉动大车,而且车上还要坐满人,你们相信吗?(大声)
〖视频展示〗单手拉校车
【教材分析】
《物理》(必修一)共四章内容,前两章主要是在引入相关概念描述运动的基础上,研究匀变速直线运动的规律,第三章《相互作用》包括两大部分:其一是在力的概念、特征的基础上,研究重力、弹力和摩擦力;其二 “等效”和“可逆”思想的指导下,研究力的合成和力的分解,最后引出矢量、标量的概念。这些都是为了第四章《牛顿运动定律》的学习做铺垫——物体的受力情况决定物体的运动情况;物体的运动情况取决于物体的受力情况。本节的学习基于《力的合成》的知识储备,主要体现“合成”与“分解”的等效性、可逆性和统一性,不仅是下一章学习的基础,还为“运动的合成与分解”做了思想方法上的准备,起着“伏笔”的作用。
【学情分析】
从物理知识的角度看,学生已经通过实验探究,感悟和理解了合力、分力的概念和平行四边形定则,具备了学习《力的分解》的认知基础。但是,本节的学习要求使用“数形结合”的思想方法,尤其是几何知识、几何作图和函数运算。这些数学方面的能力要求是学生深入学习本节的困难和障碍。所以,本节的新课教学宜安排两课时,问题的选择要循序渐进,不宜过难。
【教学目标】
知识与技能:
1、能进一步理解合力与分力的概念;
2、会作力的平行四边形
3、知道力的分解原则和基本类型。
过程与方法:
4、学会应用平行四边形定则分析和求解分力;
5、体验和应用“等效”、“可逆”的物理学思想。
情感、态度与价值观:
6、养成分析问题和解决问题的科学态度、科学精神;初步形成唯物辩证法的思想。
7、树立科学为生产、生活服务的价值理念。
【教学重点和难点】
教学重点:力的分解的几种基本类型;利用平行四边形进行力的分解。
教学难点:分力方向的确定和分力之间的相互关系。
【教学方法和手段】
教学方法:探究法、分析法、讨论法、图示法
教学手段:演示实验、计算机多媒体辅助教学,PPT课件
【教学用具】
弹簧秤(2个)、长木板、滑块、木楔(2个)
【教学策略】
从教材内容的衔接来看,本节在《力的合成》实验探究的基础上,依循可逆和等效的思维方式,对《力的分解》进行理论探究,很好地体现了从感性认识上升到理性认识的认知规律。鉴于学生对力的合成和平行四边形定则的认知基础,以及数学分析能力不强、数形结合思想薄弱的现状。本节课的教学设计从复习回顾开始,通过“回忆—演示—猜想—探究—归纳—巩固—设疑”等环节,完成教学任务,实现教学目标。
【教学流程】
【教学过程】
一、复习演示,导入新课(8min)
图1
复习提问1:什么是合力?什么是分力?合力和分力体现怎样的思想?满足怎样的关系?
讨论、交流、评价
图形展示:合力、分力及其相互关系——满足平行四边形定则,如图1所示。
复习提问2:什么叫力的合成?
讨论、交流、评价
典题分析:
例1、相互垂直的两个共共点力, ,
,求它们的合力。
例2、两个力大小相等,均为F,互成 角,
则它们的合力大小为多少?
合作学习、交流讨论、评价
导入提问:什么叫力的分解?
猜想、交流、评价、拓展
力的分解:求一个力的分力,叫做力的分解。
力的分解是力的合成的逆运算;力的分解也满足平行四边形定则。PPT展示方框图。
二、科学探究,知识构建(5min)
演示:用两根弹簧秤同时吊起一个钩码,两个弹簧秤都有读数。
学生观察、思考、作图:重力的两个效果。
图2 图3 图4
图片展示;巩固(课本例题分析:强调 叫下滑力; 不是压力)
三、方法梳理,典题分析(25min)
图5
指导阅读:读教材中的图3.5.2。
(一)无约束条件下力的分解
在没有“约束条件”的情况力的分解具有“任意性”和“多样性”的特征。
提示:作平行四边形时注意“虚线、实线、箭头”。
典题分析:
例3、50N的力可以分解为下列各组力吗?
图6 图7
A.25N,25N B.50N,50N C.75N,100N
设计理念
为适应21世纪科技、人材、技术经济竞争的需要,世界性的新一轮大规模教育改革已势在必行。教育改革的第一步所涉及的就是课程改革。在传统的课程观念中,课程被认为只是学科知识的载体,是教师传递知识的手段,是学生接受知识的媒介。这样,不仅使课程的创新价值被严重忽视,学生的创新意识也自然地被扼杀了。
现代教育观念认为,学生是学习的主人,在教学过程各要素中占支配地位。新一轮的教改课改要求我们,首先要自觉地更新和转变教育观念;在选择各种课型的教学模式和教学方法时,应符合学生的认知规律、思维过程和心理发展特点;根据具体教学内容和学生情况,对教材进行必要地加工处理;合理运用多种教学手段,极大限度地激发学生的学习兴趣。当学生对物理学习产生浓厚的兴趣和强烈的求知欲望时,就具备了克服各种困难的意志力,从而提高学习效率。
力的分解是第一章《力》的一个难点,是前面知识的延续和加深。力的分解所遵守的规律——平行四边形定则是矢量运算普遍遵守的规律。另外,力的分解所采用的等效替代思想为解决其他类似物理问题(如画等效电路等)奠定了科学的思想方法。学生的主要困惑在于:分力是否真实存在?如何正确分解一个已知力?因此,教学的重点应放在引导学生建立分力的概念和掌握按照力的实际作用效果分解已知力的方法。不必在具体的教学运算上多花时间。
本节课采用了指导——探索式教学模式,本模式依据美国心理学家布鲁纳的“发现学习”的教学思想,他认为学习是通过主动发现而形成认知结构的过程。在教学过程中,学生应在教师的指导下围绕一定的问题,依据教师和教材提供的材料,通过学生积极的思维活动,亲自探索和主动研究,使自己成为“发现者”,用直觉思维去感知问题情境,再运用分类、比较、分析、归纳、推理、猜测等高级的心理过程对信息进行加工处理,从而“顿悟”,以解决问题。
本节课主要运用的教学方法是实验探究法和讨论法,教学设计思路,即教学流程图如下:
`
在教材处理方面,教科书中安排了两个具体实例详细说明如何按力的实际效果分解一个已知力,在课后练习中又隐含了一个研究性学习的课题,教材的编排渗透出了理论联系实际的观点。然而,根据现有学生情况和“跳一跳、够得着”的课堂原则,两个实例的坡度相对较缓,实例1在实际生活中的应用较少。因此,在教学内容处理上删减了实例1,增添了另一实例“塔吊”,这样调整对提高学生的实践能力起到了积极的作用。
教学目标
1、知识目标:理解力的分解的概念;知道力的分解遵守平行四边形定则;初步掌握根据具体的物理情景分解力的一般思路。
2、能力目标:通过设计实验,培养学生的创新精神和实验动手能力;通过成果交流和讨论分力与合力间关系,培养学生运用等效替代的科学方法研究问题的能力。
3、德育目标:渗透理论联系实际、学以致用的观点,运用力的分解解决实际问题。
4、情感目标:通过分析实际问题(如为何立交桥建有长长的引桥等)感悟知识的价值,通过设计实验探索规律体味成功的喜悦。
课堂实录
片段一:设疑导入
师(微笑着):我为大家准备了一根强度很大的绳子和一个重物,现在要请两位学生根据所给仪器按要求演示实验。
(学生猜测这两样东西能做什么呢?都想上来试一试,最前面的两位同学首先走了出来。)
师:请把重物提起。
(一位同学很轻松地提起了重物,并满脸自信地等待下面的要求。)
师(也轻松地):请两位同学再将悬有重物后的绳子,各拉一端水平拉直。
生:怎么会办不到哪?(边操作,边疑惑地自言自语道。)
师(稍做得意状):是不是他们的力气太小,再请两位大力士来试一试如何?
(学生的注意力全部被集中起来,兴趣被激发,并推选出班级的两位重量级选手。他们挥着手自信地走到前面,但费了九牛二虎之力也还是无法办到。学生们满脸的惊讶与好奇,有的学生甚至还跃跃欲试地想再体验一次。)
师(神秘地):为何出现这种现象呢?要解决这个问题就需要我们学习第一章第六节——力的分解。(板书)
【教师自评】
在学过上一节力的合成之后,学生对力的分解及合力与分力已感觉平淡无奇,只认为两者是逆运算的关系,都满足平行四边形定则,别无其它实际用途。以实例设疑引入课题,不仅可以激发学生的学习兴趣和求知欲望,还可以使他们感受到任何知识都有其实用价值。
【专家评议】
教师不是以常规的提问复习式展开本节课的新课教学,而能大胆地从问题入手。可见,教师在备课过程中,不仅仅是备教材、备知识,同时能不忘记备学生,以学生的学习为主。根据学生好奇等心理特点,紧紧抓住他们的注意力后,再转入新课教学,开了一个好头。若能考虑将引入的演示实验,变为学生分组实验效果会更好。
【教师反思】
通过采用实例设疑导入新课,教学效率与效果都有明显提高。但也如高中物理教研院姚书元老师评议的那样,我只考虑到运用学生的好奇心理,却忽视了他们想全员参与的渴望。还有些学生下课后,到我这来非要亲自做一做,才肯完全相信。
片段二
师:请同学们猜想一下如何分解斜面上静止物体所受的重力?苗状(学生名字)。
生(猜想后):根据我们刚得出的分解一个实际力的一般思路,物体在斜面上总有下滑的趋势。我猜想应分解为平行于斜面和垂直于斜面的两个力。
师(点头赞许):实践是检验真理地唯一标准。让我们通过实验来验证苗状同学的猜想是否正确。(利用实物投影)这有一个可以改变倾角的斜面,表面粘有海绵、顶端钉有钉子,将拴有橡皮筋的重物放上,观察作用效果。(教师边说边操作)再改变斜面倾角,观察作用效果的变化。(利用放大法,学生对作用效果已有初步的感性认识。)请大家简述看到的效果。
生(齐答):海绵受挤压变形,橡皮筋被拉长。倾角越大,海绵形变变小,橡皮筋被拉的更长。
师:为何会发生这种变化,利用几何关系,定量确定两分力的大小与倾角θ的关系。请两位同学到黑板演示。冯超、李瑶(学生名)。
(学生利用平行四边形如图,找出了正确的边角关系:G1=G·sinθ;G2=G·cosθ )
师:此模型在实际生活中有哪些应用?
生(自由回答):如公园的滑梯倾角比较大,因为θ越大,G1越大。(学生感受到知识的实用性,产生兴趣。)
师:那为什么高大的立交桥要建有长长的引桥?(教师投影展示实物图,学生分组进行讨论。)
生(自由发言):为了让桥更坚固;为了使桥能建得更高;为了让桥更加美观。
黄平洋(学生名,举手发言):我想应用刚学知识解释,长长的引桥可以减小上坡的倾角,因为若θ越大,G1越大,车辆上坡艰难而下坡又不安全。
师(微笑着):同学们讨论的很好,你们所想到的都是当初工程师们所必须考虑的。(学生高兴)黄平洋同学则更准确地解释出引桥长的主要原因。(学生们表示同意,并想他投去了赞许的目光。)
【教师自评】
本环节通过改进演示实验,遵循放大可视性的原则,加深学生的感性认识,降低了判断力的几个不同效果(尤其是产生微小形变)的难度。把枯燥的知识带到了生活中去,为课堂注入活力,帮助学生消化理解新知识。
【专家评议】
本部分教学设计以猜想—验证—结论—应用的形式展开,猜想环节主要由学生参与完成;实验验证由教师和学生来完成;结论则是在教师引导下,师生共同完成;实际应用讨论环节给学生留出了充分的思考时间和思维空间。使学生在学习知识的同时,受到科学方法的熏陶,把传授知识和培养能力有机地结合起来。评价学生语言得体不挫伤学生的自尊心。改进的教具不单纯起到放大效果的作用,海绵上边缘涂了一道黑线,增加了可视度,并制成可改变倾角的斜面,使本节教学唯一的定量部分更容易被接受。充分展示和体现了教师的创造性劳动。
片段三
师:大家是否见过图中物体。(手指投影)
生(齐答):在建筑工地见过。
师:那么你们是否知道它叫什么名字?
生:塔吊!(有的学生踊跃答到,有的同学则轻轻地摇头。)
师:没错。大家的知识很丰富,下面我们就来分解重物对塔吊的拉力
我给大家准备了:重物、绳、一小段铅笔,你们要努力设计出模仿塔吊受力的实验,亲身体会一下拉力的几个不同作用效果。(教师巡回指导,启发学生。)
(学生大胆进行实验探索,设计实验。有的同学还利用上身边的仪器资源,如格尺等。学生们的参与热情极高,脸上露出兴奋的表情。不久,通过彼此间的相互启发和不断地实践,有较多学生采用了如图所示的方法。)
师:请设计出实验的同学展示方法,并介绍一下他分别体会到拉力的哪些作用效果?杨磊。(学生名)
生:我是这样做的,我的中指感觉受到沿绳方向的拉力,掌心感觉到笔尖给的压力。
(学生们又不禁动手模仿起来,自己切身体会。)
师(微笑表示赞同):同学们你们是否同意杨磊同学的设计方案?
生(齐答):同意。
师:那么是否也感受到同样的效果?
生(齐答):是。
师:很好,请大家利用力的图示表示出拉力的作用效果。
(学生动笔尝试表达出从实验探索中得出结论,发现有所不同,积极进行交流讨论。教师选出各种不同的结论。)
师:下面我为大家展示一下同学们得出的几种不同结论。(边说边进行实物投影)看起来每一个图都很眼熟,那么究竟哪一个是正确的呢?
师(片刻之后):让我们找出正确的答案,并分析其它图示的物理意义。
(有的同学看到后,不禁笑起来,显然是发现了明显的错误。还积极主动地与他人交流、讲解起来。)
生(自由发言):图1是受力分析图;图2是其中两个力的合成图;图3才是正确的拉力的分解图。
师(小结):通过以上实验探索、成果交流、讨论辨析,我们应明确各种力的图示间关系。切勿混淆已学知识。
【教师自评】
本环节是指导——探索式教学模式的核心之处,使学生明白实验不仅仅有验证的功能,还具有探索得出规律的作用。这种任知过程设计的优点主要表现在:
1、过设计实验段创设出逼真的教学情景,有利于降低难度,突破难点;
高中物理解说教案:力的分解
说教材:
《力的分解》是司南版必修1第五章"力与平衡”第2节的内容,是本章的重点内容之一;力学是高中物理的基础,所以本章内容教学的好坏关系到高中物理教学的成败,因此本章的教学尤其重要。本节在学习了力的初步概念、常见力和力的合成的基础上来研究力的分解问题,力的分解是力的合成的逆运算。为后面学习运动的合成与分解做准备。本节的主要教学内容有:分力、力的分解,平行四边形定则,力的正交分解;力的分解的应用。结合教材的内容和特点,为提高全体学生的科学素养,从新课程的“三维目标”培养学生。按教学大纲要求,结合新课标提出以下教学目标:
知识与技能:
1.理解分力的概念,理解力的分解是力的合成的逆运算
2.理解力的分解要以该力作用的实际效果为根据
3.根据平行四边形定则用作图法求分力,会用直角三角形的有关知识计算分力
4.掌握力的正交分解
5.能应用力的分解分析实际问题
过程与方法
通过力的分解的学习过程,了解物理学的研究方法,认识物理实验,数学工具在物理学习过程中的应用
情感态度与价值观
培养学生与他人交流合作的精神,发展对科学的好奇心和求知欲
高一学生的思维具有单一性,定势性,并从感性认识向理性认识的转变,本节的重点是运用平行四边形定则进行力的分解;教学的难点是: 力的分解方法及其应用。
说教法
物理教学重在启发思维,教会方法。学生对力的合成已有自己的.认识,可以作为教学的起点。让学生在教师的指导下,分析什么是分力,什么是力的分解;理解力的分解是力的合成的逆运算,并通过演示实验来强调力的分解应根据实际的作用效果来进行,再进一步联系生活,给出实例。扩展到力的正交分解;通过作图法理解平行四边形定则,应用力的分解解决实际问题。使学生全面的理解教材,把握重、难点;因此,本节课综合运用直观讲授法、演示实验、讨论法、归纳总结和并结合多媒体手段。在教学中,加强师生双向活动,合理提问、评价,引导学生主动探索新知识。
说学法
学生是课堂教学的主体,现代教育以“学生为中心”,更加重视在教学过程中对学生的学法指导,引导学生主动探索新知识。本节课教学过程中,复习力的合成,平行四边形定则,来引导学生学习力的分解的概念,强调力的分解是力的合成的逆运算;进而让学生探究力该怎样分解?引导学生积极思考、运用平行四边形定则和作图法根据力的实际作用效果来分解。利用三角形的知识计算分力。巧用提问、评价激活学生的积极性,调动起课堂气氛,让学生在在轻松、自主、讨论的学习环境下完成学习任务。
说教学过程
从以上分析,教学中掌握知识为中心,培养能力为方向;紧抓重点突破难点。设计如下教学程序:
1.导入新课:(大约需要5分钟的时间)
教师通过日常生活现象(手提箱子、两人提一桶水等)来引起学生的思考,再进行复习力的合成等有关知识,并进行对比,引出分力与力的分解的概念。
2.新课教学:
通过引入,教师讲解分力、力的分解的概念,使学生对概念有一定的认识;力的分解中,根据平行四边形定则,由一个已知力求它的分力,如果没有其他条件的限制,可以得到无数组解。通过一个迷你实验让学生亲身体验力的作用效果,指出分解是合成的逆运算,并通过演示实验来进一步强调力的分解应根据实际作用效果来进行。根据一个力实际产生的两个效果来确定分力的方向,是帮助他们掌握力的分解的关键。因此,要多举例(如图5-17),多演示来帮助学生强化这一思想。
选择力的正交分解作为实例,并结合力的作用效果进行分解,引导学生分析正交分解后的分力与原来的力的关系,并用三角函数表示出来。教师举例:用作图法进行力的分解,作图的原则与力的合成相同。学生作图,教师指导、分析,使学生更加理解平行四边形定则。教师讲解课本87页的例题,注重引导学生分析力的实际作用效果的分解,并结合平行四边形定则,注重学生的思维;使学生理解本节的内容。
同时教师指导学生阅读 力的分解的应用,提高学生的阅读能力,并结合本节知识,让学生讨论、举例生活中有关力的分解的应用。教师总结本节的内容,再进行例题的讲解与巩固,使学生学习的知识具有稳定性。最后布置作业。(在板书方面:教学中将黑板一半写概念,另一半用来作图分析。)
结束语 : 在以上设计中,力求“以学生为中心”,以物理实验为基础,积极倡导学生思考、自主学习,主动探究。同时还要根据学生的需要和课堂的实际情况,调整教学,不断地反思和总结。在此,还请各位老师,领导批评指正,谢谢大家。
【实验目标】
1、学会按力的实际作用效果来分解力。
2、学会用力的分解知识解释一些简单的物理现象。
【实验内容】
演示实验:
“谁是大力士?”、“重物断线”、“斜拉物体”;如图
2、学生分组实验:
“斜面上的物体”、“手撑铅笔”:如图
【实验思路】
教学重点:按力的实际作用效果进行力的分解;力的平行四边形定则的应用。
教学难点:力的实际作用效果的确定。
实验设计:
1、由于学生缺乏感性认识,所以难以想象一个已知力的实际作用效果。本节课的重点是:通过实验让学生观察到、体验到一个力的实际作用效果。为此,设计了三个演示实验(其中“重物断线”“斜拉物体”老师演示,“谁是大力士?”请两位男生和一位女生演示),两个学生小实验(“斜面上的物体”、“手撑铅笔”)。这样做的目的是从形象思维过渡到抽象思维,降低了难度。
2、本节课开始引入时,由学生互动做了“谁是大力士”的演示,老师又演示了“重物断线”。课堂中也举了大量的生活中例子,充分体现了“从生活走进物理,从物理走向社会”的教学设计理念。
【教学过程】
新课引入
1、 演示“谁是大力士?”:两个高大男生用力拉直一条水平绳子,一瘦小女生在绳子中间突然用力一拉,便把两位男生都拉动了。教师:“谁是大力士?想知道这其中的原因吗?”
2、 演示“重物断线”:用一根丝线挂着一重物(可以是砖头),开始时丝线并拢(平行),然后慢慢分开丝线的两端,使两丝线的夹角逐渐变大,当大到一定程度时,丝线突然断裂,重物掉落地上。
让学生带着以上两个富有生活气息的问题进入本节课的学习。
新课预习,学生展示
什么是力的分解?力的分解与力的合成的关系?力的分解应遵循什么法则?
教师:平行四边形定则中对角线表示合力,两邻边表示分力。大家在学案上画一条线段,你能画出多少个以它为对角线的平行四边形?
学生:答案是无数种。
教师:那么力的分解是不是也有无数种可能呢?在什么条件下,才能将一个已知力唯一分解呢?
学生:1、已知两个分力的方向。2、已知其一个分力的大小和方向。(如果学生回答有困难,可先留个悬念)
教师:力的分解在原则上是任意的。但是,我们常常会根据一个已知力的实际作用效果确定两个分力的方向,根据平行四边形定则,将这个已知力唯一分解。
演示实验:
1、斜拉一个物体在水平面上运动时,斜向的拉力有怎样的作用效果?
器材:电子秤,装有钩码的小盒子,测力计。
实验过程:将小盒子放在电子秤上,让学生观察电子秤的读数,并做记录。用测力计斜拉着小盒子在电子秤上运动,让学生再观察电子秤的读数,并做记录。
问题:测力计作用在小盒子上的斜向拉力,有怎样的作用效果?这个拉力应如何分解?(学生通过实验的数据可以回答重物对称的压力变小了,应该将这个力沿着水平和竖直方向分解)
接着,可让学生总结本实验中将一个已知力进行分解的思路:即是根据实验确定已知力的实际作用效果,也就确定了两分力的方向,再根据平行四边形定则,将已知力唯一分解。
学生分组实验1:斜面上的物体重力的分解
教学目标:
(一)知识与技能
1、使学生在力的合成的知识基础上,正确理解分力的概念,理解力的分解的含义。
2.掌握将一个已知力分解为两个互成角度分力的方法。重点掌握根据力的实际作用效果确定分力方向的原则。
3、会用力的分解的方法分析日常生活中的问题。
(二)过程与方法
1、实验激发兴趣,引入新课; 概念规律领会; 练习过度到探究; 实验分析、形成结论; 学以致用。
2、分力概念、分解法则类比法;现学现用图解法;作用效果实验探究法、分析归纳法。
(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、在学习力的分解过程中,培养学生观察能力、分析能力和概括能力。
3、培育学生发表见解的意识和与他人交流的愿望。
教学重点
1、会用平行四边形定则求分力。
2、会分析日常生活中与力的分解相关的问题。着重让学生体验力的作用效果。
教学难点
1、确定力的实际作用效果进行力的分解。
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。讲授法、实验法、类比法、对比法。
教学用具:
重物,称,细线,轻杆,皮筋,斧头,多媒体。
教学过程:
一、引入课题
用一根细线可以把物体提起来,也可以用两根相同的细线来代替原来的一根细线把物体提起来,那么,在哪种情况中细线容易断裂?
[演示] 用一根细线拴在大木块的钉子上将木块提起,然后换用另一根相同细线对折后拴在这个木块的钉子上,用两只手各提一根线把木块提起,并使两手逐渐分开,直至线断。
[讲解] 按常理推断,似乎用一根线比用相同的两根线提重物更容易断。但实验表明,在一定条件下,用两根线提重物时线更容易断。怎样解释这一现象呢?用已有的知识显然是不便解决的,这就需要我们学习新知识——力的分解(板书标题2.6 力的分解)。
二、新课教学
(一)通过演示、推理建立分力的概念
[观察与分析]橡皮筋中部固定在重物上,用手向上拉橡笔筋,一次拉一根,一次拉两根。
[小结] 前面我们学过,如果一个力产生的效果跟几个力共同产生的效果相同,这个力就叫做那几个力的合力。现在通过实验又清楚地看到与之相反的另一种情况:两个力共同产生的效果跟原来一个力产生的效果相同。我们就把这两个力叫做原来那个力的分力。
(板书)
1、几个力共同产生的效果与原来一个力产生的效果相同,这几个力就叫原来那个力的分力。
类比力的合成可以得到
2、力的分解: 求一个已知力的分力叫力的分解。
注意:几个分力与原来那个力是等效的,它们可以相互替代,并非同时并存。
(二)通过类比,得出力的分解法则
力的分解遵从什么法则呢?由于力的分解是力的合成的逆运算,力的合成遵循平行四边形定则,可见力的分解同样遵守平行四边形法则。
(板书)
教学目标
1.知识与技能
(1)理解“力的分解”概念,知道力的分解遵守平行四边形定则;
(2)初步掌握“实际问题中,一般要根据力的作用效果确定分力的方向”;
(3)知道一定条件下,分力可以比合力大,而且可以大很多。
2.过程与方法
(1)通过对实际问题的分析,培养学生“生活实例模型化”的思想方法;
(2)使学生体验运用规范作图和直角三角形的知识求解分力的方法。
3.情感态度与价值观
(1)通过组织探讨和探究实验,培养学生的合作精神,使学生体会到在相互交流和合作中可以提高自己的学习能力;
(2)通过对实际问题的解答,培养学生的问题意识、条件意识,培养学生分析问题解决问题的能力,逐步养成发现问题,主动解决问题的习惯。感受物理的科学性和实用性,培植将物理知识应用于生活和生产实际的意识。
重点难点
重点:实际问题中,力的分解方法,会用作图法和直角三角形的知识求解分力。
难点:实际问题中,确定力的作用效果的方法。
教学资源
1.多媒体课件
2.相关的实验器材(绳子、实心球、电子秤、钩码、直尺、系绳的笔、自制的塔吊模型等)
设计思想
力的分解是力的合成的逆运算,本节课从知识内容和学生学情来看有两大突出特点,即:知识不难,难在应用;学生困惑,惑在实际。所以本节课的教学设计采用了教师引领→学生暴露思维难点→创设情境→分层探究→突破难点的设计思路,提供了多处让学生参与的活动,通过亲身感受力的作用效果,理解到效果的客观存在性,认识到效果的唯一确定性,得到按效果分解的科学方法。课堂教学中力求给学生提供较多生活情境和参与的平台,形成深刻的感受,达成新课程理念中的三维目标的立体整合。
课堂引入
活动一:趣味游戏——把绳子拉直
游戏内容:在绳子上挂上质量为2kg的实心球后,两位同学“拼命拉”也无法把绳子拉直。
联系生活:生活中与之类似的实例有:观光索道、悬索大桥、斧头劈材等。
设计意图:创设冲突,点明主题。
衔接过渡:通过本节课的学习,我们就可以找到分析这一类问题的基本思路和方法,也就能够知道其中的奥秘所在了。
课堂教学
活动二:概念构建——什么是力的分解?为什么要分解?怎样分解?
演示实验:先用一个力F将橡皮绳拉至O点,再用两个力F1、F2将橡皮绳拉至O点。
设计目的:让学生体会F与F1和F2可以等效替代,进而建立合力、分力、力的合成以及力的分解等概念。
问题2-1:合力F还可以怎样分解?
学生活动:演示合力F的不同分解方法,进而发现:在没有限制条件的情况下,一个力可以有无数种分解方法。
问题2-2:在具体的实际问题中,我们可以任意分解一个力吗?如果我们要求解橡皮绳AO段、BO段的弹力,应该怎样分解合力F?
设计意图:让学生体会在具体的实际问题中,为了解决问题的方便,通常按照力的作用效果分解合力。
问题2-3:分力的方向已经确定,分力的大小应该怎样确定呢?
设计意图:让学生知道力的分解遵循平行四边形定则,并知道画出力的分解图示的方法。
衔接过渡:接下来,我们学习的重点就应该是:如何确定力的作用效果?
活动三:自主探究——如何确定力的作用效果?(塔吊模型)
分组实验:学生利用系绳的笔、系绳钩码(50g)构建方框内的塔吊模型。
设计意图:因为没有明显的形变,所以我们很难直接看到塔吊吊上重物后,所产生的实际作用效果,这也是其他问题中寻找力的作用效果时常遇到的问题,为此我们用放大的思想,构建物理模型,用演示实验和亲身感受明确力的作用效果,这无疑是解决问题非常好的一个办法。
衔接过渡:接下来,我们就利用这种思想方法研究生活中常见的几个实例。
活动四:自主探究——如何确定力的作用效果?(斜拉木块模型)
一、说教材
(一)教材的地位和作用
“力的分解”是人教版物理必修Ⅰ第三章第五节的内容,是在学生学习了前一章“力的基础知识”及“力的合成”之后而编排的。由于分解法是处理力的运算的手段和方法。它为位移、速度、加速度等矢量的分解及牛顿第二定律的应用奠定了基础。并且它对矢量运算普遍遵从的规律“平行四边形定则”作了更加深入的应用。所以说本节内容具有基础性和预备性。
(二)教学目标
根据新课程标准,我设计如下的三维目标。
1.知识目标:
(1)认识力的分解同样遵守平行四边形定则,可以有无数组解。
(2)知道力按作用效果分解,并能根据具体情况运用力的平行四边形定则根据几何关系求解分力。
2.过程与方法:
(1)在过程中观察合力与分力关系,会分析物体受力及作用效果。
(2)通过具体实例,了解力的分解。
(3)知道某些情况下,分力可以比合力大,而且可大很多。
3.情感目标:
培养分析观察能力,物理思维能力和科学的研究态度。
(三)教学重点和难点
教学重点:
掌握力的分解方法对学生运用牛顿第二定律,特别是为以后学习动力学知识更为重要。因此我确定本节的重点内容为:力的分解方法。
教学难点:
目前学生的主要困惑是:如何正确分解一个已知力?因此我把本节课的难点内容确定为:如何根据力的作用效果确定两个分力的方向
二、说教法与学法
在教法上采用实验演示、师生讨论的教学方法。学法上让学生观察实验、实验探究、分组交流等,使学生主动、积极参与到学习中来,充分体现了学生的主体地位,让学生在动手探究的过程中体验和发现成功的喜悦。
三、说学情分析
学生通过前面知识的学习,已掌握了合力与分力的等效替代的方法,并通过力的图示法认识了力的平行四边形定则,为本节课的探究学习奠定基础。
四、说教学过程
基于以上分析,为使本堂课围绕重点、突破难点,同时让学生在课堂教学中能力得到提高,我设计如下教学过程。
(一)新课引入
创设情景(视频播放)
为什么人从绳子的中间用力拉时能够容易把车拉动呢?
设计意图:我从生活情景中引入新课,是为了激发学生的好奇心,活跃课堂学习氛围,同时能培养学生学习物理的兴趣。
(二)新课教学
⑴复习力的合成,便于学生学习新课。
⑵提出问题:力的分解应如何进行?
结论:力的分解是力的合成的逆运算。
⑶如何确定两个分力的方向呢?根据平行四边形定则来分解又如何呢?
这样设计是使学生明确已知一个力,如果根据平行四边形定则可以作出无数多个分力。
如果给定两个分力的方向,分解的答案能唯一确定吗?
⑷探究Ⅰ(演示实验)
观察在斜面上的小车,其重力产生的效果。
步骤一:倾角不变情况下,在小车上一大钩码,待稳定后引导学生观察。
步骤二:在小车重力不变情况下,改变倾斜角,引导学生观察。
设计意图:用软的薄板做斜面是使小车重力压斜面的效果更加的明显;用弹簧是让学生更容易观察小车重力产生沿着斜面向下滑的作用效果。
课堂训练:已知一个力,根据这个力的作用效果来确定两个分力的方向,接着根据平行四边形定则计算分力的大小。
目的:让学生及时的应用知识。
⑸探究Ⅱ(分组实验)
设问:如图,大人斜向上拉车的力产生哪些效果?
[器材](每两个学生一套)台秤、木块(一侧面带羊眼)、夹有滑轮的支架各一个,钩码细线若干。
[步骤]
①把木块放在台秤上,如图,在实验记录表中第一行记录台秤的读数。
②用细绳一端与木块上的羊眼相连,另一端与钩码相连,并把绳子挂在支架上的滑轮上。保持滑轮的高度不变,增加绳上的钩码,在表中记录台秤相应的读数。
③保持钩码不变,改变滑轮的高度h,在表格中记录台秤相应的读数。
知识目标
1、掌握力的平行四边形法则;
2、初步运用力的平行四边形法则求解共点力的合力;
3、会用作图法求解两个共点力的合力;并能判断其合力随夹角的变化情况,掌握合力的变化范围。
能力目标
1、能够通过实验演示归纳出互成角度的两个共点遵循平行四边形定则;
2、培养学生动手操作能力;
情感目标
培养学生的物理思维能力和科学研究的态度
教学建议
教学重点难点分析
1、本课的重点是通过实验归纳出力的平行四边形法则,这同时也是本章的重点.
2、对物体进行简单的受力分析、通过作图法确定合力是本章的难点;
教法建议
一、共点力概念讲解的教法建议
关于共点力的概念讲解时需要强调不仅作用在物体的同一点的力是共点力,力的作用线相交于一点的也叫共点力.注意平行力于共点力的区分(关于平行请参考扩展资料中的“平行与分解”),教师讲解示例中要避开这例问题.
二、关于矢量合成讲解的教法建议
本课的重点是通过实验归纳出力的平行四边形法则,这同时也是本章的重点.由于学生刚开始接触矢量的运算方法,在讲解中需要从学生能够感知和理解的日常现象和规律出发,理解合力的概念,从实验现象总结出规律,由于矢量的运算法则是矢量概念的核心内容,又是学习物理学的基础,对于初上高中的学生来说,是一个大的飞跃,因此教学时,教师需要注意规范性,但是不必操之过急,通过一定数量的题目强化学生对平行四边形定则的认识.
由于与分解的基础首先是对物体进行受力分析,在前面力的知识学习中,学生已经对单个力的分析过程有了比较清晰的认识,在知识的整合过程中,教师可以通过练习做好规范演示.
三、关于作图法求解几个共点力合力的教法建议
1、在讲解用作图法求解共点力合力时,可以在复习力的图示法基础上,让学生加深矢量概念的理解,同时掌握矢量的计算法则.
2、注意图示画法的规范性,在本节可以配合学生自主实验进行教学.
第四节 与分解
教学设计过程:
一、复习提问:
1、什么是力?
2、力产生的效果跟哪些因素有关?
教师总结,并引出新课内容.
二、新课引入:
1、通过对初中学过的单个力产生的效果,与两个力共同作用的效果相同,引出共点力、合力和分力的概念,同时出示教学图片,如:两个人抬水、拉纤或拔河的图片.(图片可以参见多媒体素材中的图形图像)
2、提问1:已知同一直线上的两个力F1、F2的大小分别为50N、80N,如果两个力的方向相同,其合力大小是多少?合力的方向怎样?(教师讲解时注意强调:‘描述力的时候,要同时说明大小和方向,体现力的矢量性’)
3、提问2、进一步在问题1的基础上提问,若F1、F2的两个力的方向相反,其合力大小是多少?合力的方向怎样?
教师引导学生得到正确答案后,总结出“同一直线上二力合成”的规律:
物体受几个力共同作用,我们可以用一个力代替这几个力共同作用,其效果完全相同,这个力叫那几个力的合力.已知几个力,求它们的合力叫.
指明:
(1)、同一直线上,方向相同的两个力的合力大小等于这两个力大小之和,方向跟这两个力的方向相同.
(2)、同一直线上,方向相反的两个力的合力大小等于这两个力大小之差,合力的方向跟较大的力方向相同.
4、提问3、若两个力不在同一直线上时,其合力大小又是多少?合力的方向怎样?
教师出示投影和图片:两个学生抬水对比一个同学抬水,让学生考虑:一个力的效果与两个力的效果相同,考虑一下是否“合力总比分力大”?
5、教师可以通过平行四边形定则演示器演示与分解实验(演示实验可以参考多媒体素材中的视频文件);
演示1:将橡皮筋固定在A点,演示用两个力F1、F2拉动橡皮筋到O点,再演示用F力将橡皮筋拉到O点,对比两次演示结果,运用力的图示法将力的大小方向表示出来,为了让学生更好的获得和理解力的平行四边性法则,在实验前,教师可以设计F1、F2的大小为3N和4N,两个力的夹角为90度,这样数学计算比较简单,学生很容易会发现F1、F2和F的关系满足勾股定理,进而得到力的平行四边性定则,教师总结:两个互成角度的力的合力,可以用表示这两个力的线段作邻边,作平行四边形,所夹的对角线就表示合力的大小和方向.
.
6、学生可以通过分组实验来验证力的平行四边性定则(可以参考多媒体资料中的视频试验):
试验器具:一块方木板,八开白纸两张,大头钉若干,弹簧秤两个,橡皮筋一个,细线若干,直尺两个,
学生在教师的知道下,组装好试验设备,进行试验验证.
强调:需要记录的数据(弹簧秤的示数)和要作的标记(橡皮筋两次拉到的同一位置和两个分力的方向)
7、教师总结:经过人们多次的、精细的试验,最后确认,对角线的长度、方向,跟合力的大小、方向一致,即对角线与合力重合,力和合成满足平行四边形法则.
8、让学生根据书中的提示自己推倒出合力与分力之间的关系式.
三、课堂小结
探究活动
关于“滑轮”问题的研究
题目
关于“滑轮”问题的研究
内容
在初中学习的有关滑轮问题后,对“定”、“动”滑轮作用的理解,尤其是动滑轮的使用时,是否一定省力?研究一下初中的物理课本,在什么条件下,应用动滑轮省力最多?观察生活中应用滑轮的实例,说出自己的心得,或以书面形式写出相关内容以及研究结果.
(一):知识与技能:
1、知道力的分解的含义。并能够根据力的效果分解力
2、通过实验探究,理解力的分解,会用力的分解的方法分析日常生活中的问题。
3、培养观察、实验能力;以及利用身边材料自己制作实验器材的能力
(二)过程与方法:
1、通过经历力的分解概念和规律的学习过程,了解物理学的研究方法,认识物理实验、物理模型和数学工具在物理学研究过程中的作用。
2、通过经历力的分解科学探究过程,认识科学探究的意义,尝试应用科学探究的方法研究物理问题,验证物理规律。
(三)情感态度与价值观
1、培养学生实事求是的科学态度。
2、通过学习,了解物理规律与数学规律之间存在和谐美,领略自然界的奇妙与和谐。
3、发展对科学的好奇心与求知欲,培养主动与他人合作的精神,能将自己的见解与他人交流的愿望,培养团队精神。
为什么要实施力的分解?如何依据力的作用效果实施分解?这既是本课节教学的内容,更是该课节教学的重心!很多交换四认为只要教会学生正交分解就可以了,而根据力的效果分解没有必要,所以觉得这一节根本不需要教。其实本节内容是一个很好的科学探究的材料。本人对这节课的设计思路如下:受伽利略对自由落体运动的研究的启发,按照伽利略探究的思路:“猜想――验证”,本节课主要通过学生的猜想――实验探究得出力的分解遵循平行四边形定则,让学生通过实验自己探究出把一个理分解应该根据力的效果来分解。同时物理是一门实验学科,本节课通过自己挖掘生活中的很多材料,设计了一些很有趣而且效果非常好实验让学生动手做,亲身去体验和发现力的分解应该根据什么来分解。同时也让学生了解到做实验并不是一定要有专门的实验室,实验的条件完全可以自己去创造,从而激发学生做实验的兴趣。
一. 通过一个有趣的实验引入新课:激发学生的兴趣
【实验】“四两拨千斤”
(两位大力气男同学分别用双手拉住绳子两端,一位女生在绳子中间只用小手一拉就把两位男生拉动了)
二. 通过演示实验引入“力的分解”的概念
【演示实验】在墙上固定一个松紧绳(带有两个细绳套),教师用一个力把它拉到一个确定点,然后请两个学生合作把它拉到确定点。
得出“力的分解”的定义
三.探究“力的分解”方法:
探究一:力的分解遵循什么定则?
结合伽利略探究的思路:
问题-猜想-逻辑(数学)推理-实验验证-合理外推-得出结论
请学生猜想
请学生逻辑推理:力的分解是力的合成的逆运算,所以它们遵从同样的规律
请学生实验验证(思考:如何验证?)
利用上面的演示实验的器材,请一位同学用一个绳套把结点拉到一定点O,记下力的大小和方向;而另一位同学用两个力把结点也拉到O,记下力的大小和方向。从而验证平行四边形定则。
得出结论:力的分解遵循平行四边形定则
探究二:在实际问题中,一个已知力究竟要怎样分解?
请学生思考:一个力可以分解成怎样的两个力?分解的结果是否唯一?有多少种可能性?(根据一条对角线可以做无数个平行四边形,所以有无数解)
请学生思考:那在实际问题中,一个已知力究竟要怎样分解呢?
通过课堂一开始的实验启发学生:为什么一个人可以拉动两个人,她的一个力从效果上来说可以分解成两个沿着绳子的拉力从而把两个人拉动。因此我们在实际问题中应该根据力的效果来分解已知力。
探究三:如何确定一个力产生的实际效果?
实例1、在斜面上的物块所受的重力的分解
学生猜想:斜面上物体的重力会有哪些效果?
实验验证:用海绵铺在斜面上和挡板侧面,把比较重的物块压在上面可以明显看到海绵发生的形变,这就是重力作用的效果
根据实验知道力的作用效果就可以确定两个分力的方向。
根据平行四边形定则通过计算可以求出两个分力的大小
总结:力分解的步骤:
1、分析力的作用效果;
2、据力的作用效果定分力的方向;(画两个分力的方向)
3、用平行四边形定则定分力的大小;(把力F作为对角线,画平行四边形得分力)
拓展引申:为什么高大的桥要建造引桥,为什么公园的溜溜板要倾角很大?
实例2、三角支架上的力的分解
学生猜想:物体对绳的拉力会有什么效果?
实验验证:
实验一:用橡皮筋、铅笔、绳套、钩码为器材做学生实验自己体会(学生每人一套器材,人人动手实验)
实验二:两名同学相互合作,一人一手叉腰,另一同学在肘部用力下拉去体会力的效果,然后两人互换
实验三:观看视频(在支架与竖直墙相连处用橡皮膜展示力的效果)
拓展引申:如果上方细绳与水平杆的夹角变小,两个分力大小如何变?
学生猜想:
实验验证:(自制教具:用一个拐杖,没有拐的一端系上很宽的橡皮筋,同时那一端掉着一个3千克的铅球,有拐的一端让学生顶在腰间,慢慢减小橡皮筋与拐杖之间的夹角,会发现学生手臂上越来越吃力,同时腰间感觉越来越难受,)请一位同学做演示实验去体会。
探究四:合力一定,两个分力随它们之间的夹角变化如何变化?
学生猜想:
实验验证:用一根绳中间吊一铅球,然后把两个绳的端点距离逐渐拉大,最后会发现绳子拉断,说明分力是逐渐变大的。请学生上讲台亲自实践,其他同学观察分析。
请同学解释一开始的实验,为什么“四两可以拨千斤”?
拓展引申:请同学们思考,我们自己可不可以自制一个专门用来测绳子能承受的最大拉力的一个仪器呢?应该如何制造?
课后探究:一个已知力分解成两个力,在一定条件下分解结果有多少种?
执教完该课节后感到最大的成功就是如何围绕体验性探究实验做好了精心的设计,不仅有利于学习任务的推进,更主要是对教学重点和难点的分化起到了有效的化解。这就让学生明白实验对物理的重要性,同时也知道要自己创造条件去探究物理世界中很多未知的奇妙的东西。真正明白了物理就在生活中,这对学生的终身发展是非常有益的。觉得不足之处在于由于受上课时间的限制,这些实验都是老师课前准备好的,如果能够让学生自己去思考设计,亲历那设计的过程,这样就更加有意义,对学生的终身发展更加有益。
合力与分力的关系:
合力与分力是一种等效代换的关系。下图中,物体在力F作用下处于静止状态,在力 F1、F2共同作用下也能处于静止状态,即F1、F2共同作用的效果与力F单独作用的.效果相同,于是F是F1、F2的合力;F1、F2是力F的分力,从作用效果上可以相互替换。即,对于下图而言,可以认为没有F1、F2作用,而是有力F作用,替换后,物体的运动状态保持不变。
高中物理力的合成教案
教学目标
1、掌握力的平行四边形法则;
2、初步运用力的平行四边形法则求解共点力的合力;
3、会用作图法求解两个共点力的合力;并能判断其合力随夹角的变化情况,掌握合力的变化范围,物理教案-力的合成。
能力目标
1、能够通过实验演示归纳出互成角度的两个共点力的合成遵循平行四边形定则;
2、培养学生动手操作能力;
情感目标
培养学生的物理思维能力和科学研究的态度
教学建议
教学重点难点分析
1、本课的重点是通过实验归纳出力的平行四边形法则,这同时也是本章的重点.
2、对物体进行简单的受力分析、通过作图法确定合力是本章的难点;
教法建议
一、共点力概念讲解的教法建议
牐牴赜诠驳懔Φ母拍罱步馐毙枰强调不仅作用在物体的同一点的力是共点力,力的作用线相交于一点的也叫共点力.注意平行力于共点力的区分(关于平行力的合成请参考扩展资料中的“平行力的合成与分解”),教师讲解示例中要避开这例问题.
二、关于矢量合成讲解的教法建议
本课的重点是通过实验归纳出力的平行四边形法则,这同时也是本章的重点.由于学生刚开始接触矢量的运算方法,在讲解中需要从学生能够感知和理解的日常现象和规律出发,理解合力的概念,从实验现象总结出力的合成规律,由于矢量的运算法则是矢量概念的核心内容,又是学习物理学的基础,对于初上高中的学生来说,是一个大的飞跃,因此教学时,教师需要注意规范性,但是不必操之过急,通过一定数量的题目强化学生对平行四边形定则的认识.
牐犛捎诹Φ暮铣捎敕纸獾幕础首先是对物体进行受力分析,在前面力的知识学习中,学生已经对单个力的分析过程有了比较清晰的.认识,在知识的整合过程中,教师可以通过练习做好规范演示.
三、关于作图法求解几个共点力合力的教法建议
1、在讲解用作图法求解共点力合力时,可以在复习力的图示法基础上,让学生加深矢量概念的理解,同时掌握矢量的计算法则.
2、注意图示画法的规范性,在本节可以配合学生自主实验进行教学.
第四节 力的合成与分解
教学设计过程:
一、复习提问:
1、什么是力?
2、力产生的效果跟哪些因素有关?
教师总结,并引出新课内容.
二、新课引入:
1、通过对初中学过的单个力产生的效果,与两个力共同作用的效果相同,引出共点力、合力和分力的概念,同时出示教学图片,如:两个人抬水、拉纤或拔河的图片.(图片可以参见多媒体素材中的图形图像)
2、提问1:已知同一直线上的两个力F1、F2的大小分别为50N、80N,如果两个力的方向相同,其合力大小是多少?合力的方向怎样?(教师讲解时注意强调:‘描述力的时候,要同时说明大小和方向,体现力的矢量性’)
3、提问2、进一步在问题1的基础上提问,若F1、F2的两个力的方向相反,其合力大小是多少?合力的方向怎样?
教师引导学生得到正确答案后,总结出“同一直线上二力合成”的规律:
物体受几个力共同作用,我们可以用一个力代替这几个力共同作用,其效果完全相同,这个力叫那几个力的合力.已知几个力,求它们的合力叫力的合成.
指明:
(1)、同一直线上,方向相同的两个力的合力大小等于这两个力大小之和,方向跟这两个力的方向相同.
(2)、同一直线上,方向相反的两个力的合力大小等于这两个力大小之差,合力的方向跟较大的力方向相同.
4、提问3、若两个力不在同一直线上时,其合力大小又是多少?合力的方向怎样?
教师出示投影和图片:两个学生抬水对比一个同学抬水,让学生考虑:一个力的效果与两个力的效果相同,考虑一下是否“合力总比分力大”?
5、教师可以通过平行四边形定则演示器演示力的合成与分解实验(演示实验可以参考多媒体素材中的视频文件);
演示1:将橡皮筋固定在A点,演示用两个力F1、F2拉动橡皮筋到O点,再演示用F力将橡皮筋拉到O点,对比两次演示结果,运用力的图示法将力的大小方向表示出来,为了让学生更好的获得和理解力的平行四边性法则,在实验前,教师可以设计F1、F2的大小为3N和4N,两个力的夹角为90度,这样数学计算比较简单,学生很容易会发现F1、F2和F的关系满足勾股定理,进而得到力的平行四边性定则,教师总结:两个互成角度的力的合力,可以用表示这两个力的线段作邻边,作平行四边形,所夹的对角线就表示合力的大小和方向.
.
6、学生可以通过分组实验来验证力的平行四边性定则(可以参考多媒体资料中的视频试验):
试验器具:一块方木板,八开白纸两张,大头钉若干,弹簧秤两个,橡皮筋一个,细线若干,直尺两个,
学生在教师的知道下,组装好试验设备,进行试验验证.
强调:需要记录的数据(弹簧秤的示数)和要作的标记(橡皮筋两次拉到的同一位置和两个分力的方向)
7、教师总结:经过人们多次的、精细的试验,最后确认,对角线的长度、方向,跟合力的大小、方向一致,即对角线与合力重合,力和合成满足平行四边形法则.
8、让学生根据书中的提示自己推倒出合力与分力之间的关系式.
三、课堂小结
探究活动
关于“滑轮”问题的研究
题目
关于“滑轮”问题的研究
内容
在初中学习的有关滑轮问题后,对“定”、“动”滑轮作用的理解,尤其是动滑轮的使用时,是否一定省力?研究一下初中的物理课本,在什么条件下,应用动滑轮省力最多?观察生活中应用滑轮的实例,说出自己的心得,或以书面形式写出相关内容以及研究结果.
物理教案-力的合成
知识目标
1、能够运用力的平行四边形定则求解一个已知力的分力;
2、会用三角形法则求解;
能力目标
1、熟练掌握物体的受力分析;
2、能够根据力的作用效果进行分解;
情感目标
培养分析观察能力,物理思维能力和科学的研究态度.
★ 力的分解教案
★ 高中物理优秀教案
★ 高中物理弹力教案
★ 高中物理备课教案