高中物理 3.5力的分解教案1 新人教版必修1.doc

3.5 力的分解教学设计设计思路本课主要采用自主学习，教师引导为主，将小游戏、多媒体（ppt）、动手实验渗透到物理教学，实现物理的整体教学。以帆船图片和小游戏导入，激发学生的兴趣和求知欲，通过对生活实例分析，引导学生如何将实际问题抽象为物理模型，为什么以及怎样将一个力根据力的作用效果分解。最后，学生知道用所学的知识分析实际的物理问题来完成这个课时的学习。教学目标内 容1、知识与技能目标（1）使学生正确理解分力的概念，理解力的分解的含义（2）使学初掌握根据力的实际作用效果确定分力的方向的原则，掌握将一个已知力分解为两个互成角度分力的方法。2、过程与方法目标（1）深入体会等效替代的思维方法（2）尝试科学探究的过程，掌握由猜想到实验验证的科学研究方法（3）培养学生观察能力、分析能力、逻辑推理能力及概括和表述能力。3、情感态度和价值目标（1）使学生切身感受物理，对物理增强感情认识，使其自觉完成由感性到理性认识的升华，体验物理规律之美（2）通过实验使学生切身感受知识的力亘，激发其学习科学知识的内在动力（3）培养学生严谨的学风、科学的实验态度和与人合作的团队精神。教学重点与难点重点：1、通过实例深入理解等效替代的方法以及分力、力的分解的概念。2、通过实验引导学生总结产掌握按力的实际作用效果分解已知力的方法难点：通过实例使学生深入理解，分力与合之是等效替代关系而不是同是作用在物体上的。同时掌握按力的实际作用效果确定分力，然后根据平行四边形定则、分解已知力的方法。教学流程激趣引入实践假设猜想实验探究应用于实践教学资源、用具ppt、自制简易三角支架、绳子、三角板（学生自备）、钩码、小木板、橡皮筋、小物块 教学过程：内容师生活动教学设计意图引入新课（显示幻灯片）看大海与帆船的图片 师：“乘舟侧畔千帆过，病树前头万木春”，千帆从各个方向过，有的船顺风，有的船逆风，帆船为什么可以逆风而行？这个问题学完之后再解释。 学生游戏：女生与两名男生的拔河游戏。师：同学们说一般是男生力气大，还是女生力气大？生：男生师：班上哪两位男生力气最大？请上前面来（男生上台）师：哪位女生敢向他们挑战？（女生上台）师：下面请他们三位做个小游戏，刚开始男生站在一起，女生能否拉动他们两个？站开一些再拉呢？最后把绳绷直，一个人站一边，女生从中间拉呢？生：（完成游戏，结果是当一人站一边拉直绳时，女生从中间很轻松地拉动两位男生）师：为什么女生采用最后一种方式很容易拉动男生呢？学习这一节的知识力的分解就明白其中的奥妙了。师：板书课题力的分解游戏是人的天性，通过游戏的方式，创设学习情景，激发学生的求知欲，提高学生的学习兴趣。概念（一） 力的分解师：复习上节课的力的合成，（显示幻灯片），一个大人提水和两个小学生提水的效果是相同的，这一个力叫做那两个力的合力。反过来，生活中我们常常可以见到：吊钩用多股滑轮代替一股滑轮将货物提起，斧头用一个力产生两个强大的效果将木头劈开可见，用两个或多个力等效替代一个力，在很多情况下可以使我们的问题迎刃而解，这节课我们就来求求这些神奇的分力。师：几个力如果共同产生的效果跟原来一个力产生的效果相同，这几个就叫做那个力的分力。师：求效果与原来那一个力效果相同的分力的过程，就叫做力的分解。几个力f1、f2效果相同一个力f力的分解力的合成板书一、力的分解：求一个力的分力叫做力的分解通过具体实际例子介绍分力、力的分解的概念，使学生明确分力与合之间的等效替代关系。师提出问题：请同学们思考讨论力的分解，应当尊遵循什么法则？预测学生回答：两实验步骤恰好相反，由于力的合成遵循平行四边形法则，力的分解是力的合成逆运算，也应当遵循平行四边形定则。板书二、力的分解法则：平行四边形定则师：明确了力的分解法则，哪位同学能完成学案上这个已知力的分解？生：（学案上完成力的分解）师：点评，看看旁边同学画，图形是否一样？运用对比方法，提出问题，引导学生对力的合成与分解进行对比，避免概念的混淆，又促进了知识的迁移。师：如要我们只知道力的大小与方向，不知两分力的方向，那么力下的分解还是唯一的吗？可分解为几对分力？学生：不唯一，可分解为无数对分力师：对，就好比10等于哪两个数相加，有无数个答案，那么已知一个合力分解成两个分力，也是可以分解成无数对的分力，如图示： 通过该 问题培养学生的发散思维。过渡：一个已知力究竟分解到哪两个方向上去，这要根据力的实际效果来确定。实例分析(一)实例分析：学会按实际作用效果分解力探究一、坐在斜坡上的人受到的重力，会产生怎样的效果？g22g1g师：我们可以把它抽象为一个在斜面上的物体，如图倾角为的斜面上放有一个物体，如图所示。该物体受到的重力g能产生哪些作用效果？应当怎样分解重力？分力的大小各是多大？（学生思考讨论得出猜想或假设）学生：向下滑，压斜面的两个作用效果。（学生活动）利用桌面的材料设计实验验证(利用直尺和钩码进行实验。)（学生上台汇报实验，用薄木板与重物演示,并得出结论。）（1）g方向竖直向下，又不能下落；所以在垂直于斜面方向产生紧压斜面的力的作用效果；在沿斜面方向上使物体产生沿斜面向下滑动的效果。（2）两分力方向确定了，分解是唯一的。（3） 总结：我们在实际的问题中，可以根据力的作用效果将这个理进行分解，它们产生的效果是相同的，所以可以用这两个力来等效代替这一个力。板书三、分解依据：力的作用效果师：角的变化对两个分力有何影响？学生：增大g1增大，g2减小；角减小时，g1减小，g2增大。(联系实际)出示图片：利用力的分解的知识解释，为什么高大的桥都要建很长的引桥？公园里的滑滑梯很陡？学生：因为长长的引桥可以减小上坡的倾角，即使g1减小，使上坡容易下坡安全。滑滑梯越陡，倾角越大，重力沿斜面向下的分力越大，越容易滑下来。探究二、观看图片（幻灯片显示塔吊）货物队钢丝绳的拉力产生了怎样的作用效果？f我们把它抽象为如图所示的三角支架，作用在三角支架上的力f作用效果怎样，如何分解？分力的大小各为多少？ （学生活动）用细杆、绳套、钩码组成一套演示力的分解的实验装置，绳套一端系在手指上，一端系在细杆末端，细杆的顶端顶在掌心上。向下拉绳，体会手指和掌心受力的情况，以体验拉力产生的效果，揣摩分力的方向。（请同学上台展示实验成果）学生通过亲自动手，亲身体会，得出结论：食指有被拉伸的感觉，掌心有被刺痛的感觉，两个作用效果一个是拉伸细线，一个是压紧铅笔，方向一个沿细线方向向下，一个沿铅笔向里。力的分解的示意图如图：ff1f2f1=f/sinf2=f/tan根据三角形的关系求出f1=f/sinf2=f/tan探究三、作用在绳上的o点的力f，产生什么样的作用效果？该如何分解？角的变化对分力的大小有何影响？学生：力f产生两个作用效果，分别是沿ao方向斜向下拉ao绳和沿bo方向斜向下拉bo绳。fabof2f1f（学生活动）用橡皮绳吊住钩码，改变橡皮绳之间的夹角，观察橡皮绳的长度变化。教师：根据这三个实例的解决过程，请同学们总结一下力的分解的步骤：1、分析力的作用效果，根据力的作用效果确定分力的方向。2、应用平行四边形定则进行分解。3、利用三角函数求出两个分力。采用提出问题学生猜想实践探究得出结论的教学方法 ，从学生熟悉和形象直观的事例入手，通过一系列的迷你小实验，使学生亲身体验感受力的作用效果，从而理解如何根据力的实际效果来确实两个分力的方向，掌握按力的作用效果分解力这一重要方法。学以致用一、解释为什么小女生可以拉动男生？教师：同学们能不能就此来解释一下为什么小女生能拉动两个男生？学生：两个男生在僵持的过程中，绳子中间施加的力就产生两个作用效果，拉两端的绳子，当夹角很大时，力虽然很小，绳子上的张力却很大。二、现在应用我们今天所学知识来制定实验方案：怎样估测出棉线所能承受的最大拉力?(器材:米尺,质量为200克的钩码一组, 棉线)师：两位同学为一组，设计实验方案，之后上来汇报你们的思路？d线长lff2f1生：将砝码挂在棉线上，逐渐增大夹角，记录断裂的时刻两绳之间的距离，并测出绳子的长度，作出砝码重力的两个分力，根据三角函数关系，可求出砝码的重力的两个分力的大小，即为绳子的最大拉力。师：回答得很好，能说说它的道理何在？师引导学生回答并总结：当两分力间夹角很大时，用很小的力就可以在两分力方向上获得很大的力，绳子就很容易断。应用所学知识解释和解决生活中的现象和问题，体现了物理和生活紧密相连，同时培养分析问题，解决问的能力，达到学以致用的目的。课堂小结师：这一节课学习力的分解知识，知道分力与合之间的等效替代的关系，掌握根据力的实际作用效果分解力的重要方法，学习运用所学知识解决实际问题达到学以致用。作业课外研究:教师：前段时间我从网上看到一则消息，很是奇怪，今天拿出来和同学们共同探讨一下。郑和船队驶风技术船遇逆风，只要将帆面倾斜到一定角度，风吹到帆面上形成垂直帆面的风力，就能推动船向前航行。 -摘自inter网下面我们来观看一个视频：08奥运帆板运动殷剑夺冠瞬间。教师：正是由于殷剑掌握了高超的驶风技术，化逆风为顺风，才能夺得这枚宝贵的金牌。其实，同学们如果能够找准自己人生的帆，调整好帆向，化逆风为顺风，化逆境为顺境，一定能找到属于自己的一片天空。课后，同学们去查阅相关资料，结合本节课所学的力的分