教学设计力的分解.doc

教学设计案例力的分解教材分析 力的分解是继力的合成之后，对力的等效方式的进一步学习，是以后解决力学问题的一个重要方法。力的分解和力的合成均是矢量运算的工具，是高中物理的基石，学习本节内容需要的知识有：力的图示、力的合成、平形四边形定则和等效的思想方法。本节内容从拖拉机拉着耙的生产实例入手，引入力的分解概念，介绍力的分解同样遵守平行四边形定则。 学生情况分析通过对力的合成的学习，学生对矢量运算已获得一定的感性认识，学生认识合力和分力，容易建立分力、力的分解的概念，但力的分解仍是学生学习的一个难点，主要体现在学生不知道如何根据具体的实际情况及要求确定两分力的方向，将一个已知力进行分解。 教学目标一、知识与技能1、理解力的分解的概念，理解力的分解是力的合成的逆运算。2、会用作图法求分力，会用直角三角形的知识计算分力。3、掌握按力的作用效果分解力的基本思路，并能用来分析日常生活和生产中的问题。4、能区别矢量和标量，知道三角形定则，了解三角形定则和平行四边形定则的实质是一样的。二、过程与方法1、通过学习合力与分力的等效替代作用，强化“等效替代”的思想。2、通过探究生活实例中力的分解，培养学生的观察、实验能力。3、通过平行四边形定则和三角形定则的应用，培养运用数学工具解决问题的能力。三、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和探究周围事物的习惯。2、通过分析日常生活中的实际问题，培养学生发表见解的意识和与他人进行交流与反思的习惯，激发学生的学习兴趣。3、培养物理思维能力和科学的研究态度。教学重点1、会用平行四边形定则求分力，会用直角三角形知识计算分力。2、会分析日常生活中与力的分解相关的问题，根据力的实际作用效果进行力的分解。 教学难点1、在具体问题中如何根据实际情况将一个力进行合理的分解。 教学方法分析实例，提出问题，实验探究，实践体验，讨论交流。教学器材多媒体课件、细线、重物、轻杆、塑料直尺、木块、橡皮绳、铁块等教学过程（一） 创设物理情境，新课引入：1：课件展示二幅图片：高大的桥；公园的滑梯。设问1、高大的桥为什么要造很长的引桥？公园的滑梯为什么较陡？2：实验演示：用一根细线提起一个钩码，再将此细线穿过钩码，两端上提分开，增大夹角直到细线断掉。设问2、为什么用一根细线提起砝码细线没断，用两根细线提物体时细线反而断掉了?学习了本课内容力的分解，我们就知道答案了，由此引入新课。（二）新课探究：1、认识力的分解温故知新：前面我们学习了两个力的作用效果可以用一个力替代，求两个共点力的合力，即力的合成。力的合成遵守平行四边形定则。实验演示1：（简单演示力的合成实验）合力与分力及特点：效果相当 A B OF A B OF1 F2实验演示2：把两根橡皮绳的两端固定在木板上,并在两绳结点处系两细线，第一次用竖直向下的一个力F拉伸两根橡皮绳,使结点到达某一位置。请学生回答观察到的现象。引导学生观察分析：橡皮绳OA、OB都发生了形变，说明力F产生了两个效果，这两个作用效果相当于两个分别沿OA、OB的拉力产生的，可以用两个沿OA、OB方向的拉力F1、F2同时作用于结点上来替代F让结点到达相同的位置而使其效果不变。根据分析继续进行实验操作：如图所示用两个力F1、F2同时作用于结点上来代替F，沿OA、OB方向拉橡皮绳来替代F让结点到达相同的位置而使其效果不变。建立概念：求一个已知力的分力叫做力的分解设问3：力的分解遵循什么规律？引导学生继续分析得出：（1）分力的合力就是原来被分解的那个力。（2）这几个力与原来那个力可“等效代替”。 （3）力的分解是力的合成的逆运算得出规律：力的分解遵循平行四边形定则。设问4：怎样分解一个已知力？2、探究力的分解（1）问题探讨问题1：已知一个力的大小和方向不加任何条件的限制则它的分解情况如何？学生回答：应有无数种分解的方法，因为以这个力为对角线可做出无数个平行四边形。教师展示课件。问题2：那么要使一个力的分解是惟一的，对两分力有什么要求？讨论得出：要使一个力的分解有惟一解有下列可能：已知两个分力方向。已知一个分力大小和方向。教师展示课件。设问5：在实际问题中怎样进行力的分解？（2）探究活动1）演示实验：课件展示实例一：放在水平面上的物体受到一个斜向上的拉力F的作用，该力与水平方向有一夹角，如图，试求拉力F的两个分力？ 实验演示：取一块粘有厚海绵的木块，水平放一铁块，可看到海绵的凹陷。用一斜向上的力拉铁块，此时观察到海绵凹陷程度变小，同时铁块向前运动。引导学生分析得出：拉力产生两个效果：水平向前拉物体，同时竖直向上提物体，因此力F可以分解为沿水平方向的分力F1和沿着竖直方向的分力F2，力F1和力F2的大小为： F1 F2 F 课件展示实例二：斜面上物体重力的分解实验演示：让木块放在塑料尺上沿直尺下滑塑料尺被压弯的同时木块沿直尺下滑。引导学生分析得出：斜面上物体在重力作用下产生两种效果，效果一：使物体沿斜面下滑。效果二：使物体紧压斜面，如图所示，斜面上的物体的重力可分解为沿斜面向下的分力和垂直斜面向下的分力。大小为：F1Gsin，F2Gcos。分析讨论：当斜面倾角增大时，分析F1和F2如何变化？解释：高大的桥为什么要造很长的引桥？公园的滑梯为什么较陡？2）归纳总结：尽管力的分解没有确定的结果，但在解决具体的物理问题时，一般都按力的作用效果来分解。先根据力的作用效果确定两个分力的方向，接着利用平行四边形定则确定两个分力的大小，然后用解三角形的方法和图示法求解3）感知力的作用效果实验：学生实验1：将橡皮筋套在中指上，将铅笔与橡皮筋连接，铅笔尖端卡在手心处，体会一下铅笔的重力产生的效果，在铅笔上挂接上橡皮，思考拉力 产生的效果？ 引导学生分析并总结：图中重物拉铅笔的力F常被分解成F1和F2，F1压缩铅笔，F2拉伸橡皮筋（2）学生实验2：橡皮筋和一个200g的钩码。将钩码挂在橡皮筋的中点C，先将橡皮筋的两端A、B慢慢靠拢，再将A、B两端逐渐分开，观察在此过程中橡皮筋的长度，是否变化，感受力的变化？（拉开时分力变大，合力不变）引导学生分析并总结：拉开时分力变大，合力不变解释：为什么用一根细线提起砝码细线没断，用两根细线提物体时细线反而断掉了?3、矢量相加的规则（1）三角形定则切换回重力G的分解图示，引导学生平移平行四边形的一边。问：G、F1、F2构成什么图形？引导学生分析总结：三角形定则两分矢量首尾相接构成三角形的两邻边，另一边是合矢量通过斜面上物体重力G的分解得到的平行四边形的一边（即一分力）进行平移，便使G及两分力F1、F2构成一矢量三角形，得出三角形定则及两定则的实质是一样的展示情景，让学生算位移并进一步总结：一切矢量（如位移、力、速度、加速度等）的运算均遵循平行四边形定则和三角形定则。（2）矢量和标量提出矢量和标量概念，让学生分析其区别与联系强调区分一个物理量是矢量还是标量，主要看其遵循的运算法则（三）课堂小结（1）力的合成与分解都遵循平行四边形定则。（2）求一个已知力的两个分力的任意解是无数的。（3）实际应用中，分解一个力，常根据这个力的实际作用效果来确定分力的方向。再由几何关系