力的分解》教学设计

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,力的分解,教学设计,一、教学设计思路：,要抓基本！,1,基本的内容不基本,力的分解是力的合成的逆运算，学生第一次接触矢量运算，在此形成的操作技能和思维方法对后续的学习有广泛的影响，有很高的迁移价值。因此，教师应使学生在学习和解决问题过程中建构起矢量运算的基本规范、方法和等效替代的基本观念，通过问题的解决建构物理模型，提高学生对知识的掌握水平，提高学生灵活运用知识解决问题的能力。提高学生的概括水平和运用的自动化程度需要一个过程，不能一蹴而就。,2,基本内容的特点,基本的是最本质的；干扰因素少，表面上看来是简单的；基本的是与其他事物的联系最广泛的，迁移价值是高的。,3,基本的核心内容：是什么？做什么？怎么做？,发挥学生主体作用的关键是树立学生学习的自信心，让学生会做，他们就会爱学。本节课应让学生从力的分解“是什么？做什么？怎么做？”逐步深入下去，既要落实知识、技能要求，又对学生今后处理陌生问题提供了一套基本思路，渗透思维方法以及态度情感价值观的教育。,二,、,教材分析：,力的分解是处理力学问题的一种基本方法，广泛的存在于物理问题的解决当中，对即将学习的动力学存在正向迁移，同时对力的合成也有逆向迁移。因此，本节课在引导学生解决问题的过程中渗透了动力学的解题思维方式，“选对象、分析力、辨运动”并依据初中所学的平衡条件求解问题，,(,学生可以接受，课堂表现反映良好，课外作业中多数学生能够按照以上思路解决问题。,),三、学情分析：,本节之前学生在课上经历探究活动得出平行四边形定则，并在课堂乃至课后探讨了力的合成的有关应用，本节课就是在此基础上展开的。学生原有认知基础：（,1,）会进行简单的受力分析；（,2,）理解力的合成方法，但作图技能尚未熟练；（,3,）初步理解力是改变物体运动状态的原因，物体加速度为零时处于平衡状态，所受合力为零；（,4,）已有的数学知识，包括平行四边形作图和三角函数等，但作图不够规范，三角函数的应用不熟练。（,5,）力的分解是力的合成的逆运算，但在力的合成中已知两个力求合力有唯一解，,而已知一个力求两个分力则有无穷多组解，这就造成在实际问题中进行力的分解时选择分解方向的困难。,四、教学目标：,教学目标,（一）知识与技能,1,、知道什么是力的分解及分力的含义，知道分解与合成的关系。,2,、知道力的分解遵守平行四边形定则，知道一个已知力的分解可以有无穷多组解。,3,、理解力的分解的一般以简便为原则，能用几何作图和三角函数进行矢量运算。,（二）过程与方法,1,、观察、思考物理情景，体会力的分解的必要性，建立力的分解概念，理解力的分解遵守的规律。,2,、,体会力的分解的多组性，通过对典型问题的探究，体验在三力平衡问题中如何确定分力的方向，体会“等效替代”的思想。,3,、在求解分力的过程中体验正交分解法的应用，提高运用几何作图和三角函数求解问题的熟练程度。,（三）情感、态度与价值观,1,、通过分析日常现象，激发学生的学习兴趣，培养学生探究周围事物的习惯。,2,、通过问题探讨，培育学生发表见解的意识和与他人交流的愿望。,五,、,重点与难点：,教学重点：,探究对一个已知力进行分解的方法，能用平行四边形定则求分力，会用解直角三角形的方法计算分力，并通过实例理解力的分解的一般原则。,教学难点：,使学生体会在力的分解过程中如何确定分力方向从而简化数学求解过程；使学生正确运用解直角三角形的知识进行计算。,六,、,教学策略：,以引导学生开展思维探究为主，即教师站在学生的角度创设物理情境，引发学生的问题，并在学生问题的基础上指导学生开展思维探究活动。在此过程中教师行为的关键词是“引导、质疑、指导、帮助”。,七,、,教学方法：,实验探究、分析归纳、观察提问、讨论分析、应用举例、练习巩固,八,、,教学准备：,细线，钩码，支架，三角板，自制教具，课件，多媒体，实物投影,（一）引入新课,九、教学过程,实验模拟,教师出示两个支架，它们之间都系着一根同一个线轴上截取的细棉线，棉线一根松一些，一根紧一些。棉线中部系着一个钩码，用红绳拴住节点作为研究对象。,A,B,提出问题,1,提问：观察两个装置中有什么不同？两种情况下线中的弹力大小一样吗？如何验证？,2,请一个学生跟老师一起逐步增加钩码的数量，直至一根棉线断裂。,3,问：同样的绳子，挂同样的重物为什么夹角大的棉线会被拉断？,生：夹角大的棉线中的拉力大。,追问：如何从理论上分析出夹角大的棉线中的弹力大小？节点受几个力，什么关系？,教师引导下学生回答，教师在黑板上画图。,生：节点受钩码向下的拉力,F,，两边棉线向上的拉力。两边棉线上两个拉力的合力,T,与,F,平衡，钩码个数一样，,F,一样，所以两边棉线上两个拉力的合力,T,一样。,师启发：两边棉线上的两个拉力的合力一样，已知合力要求分力的过程，应该叫什么？,生：力的分解。,引出课题，要解释这个问题我们需要学习力的分解。,板书课题并过渡提问：对比力的合成的研究过程，我们应该分几步研究力的分解？,师生共同确定学习内容：“什么是力的分解，为什么要进行力的分解，怎么样进行力的分解”。,（二）新课,1,、明确力的分解的有关概念,教师边启发学生思考回答问题，边板书：,（,1,）求一个已知力的分力叫做力的分解。,力的分解就是用几个分力来等效替代一个力。,（,2,）力的分解是力的合成的逆运算。,（,3,）力的分解遵守平行四边形定则。,用自制教具展示哪个是合力哪个是分力？可以有无数组解,合力,F,分力,F,1,和,F,2,合成,分解,等效替代,2、,怎样进行力的分解,F,1,F,2,F,=5N,1N,例,1,：（,1,）已知水平力,F,=5N,，且已知两个分力的方向如图中虚线所示，运用作图法求两个分力的大小。,（,2,）已知水平力,F,=5N,，已知其一个分力,F,1,的方向如图,，,大小为,3N,，运用作图法求另一个分力,F,2,的大小和方向。,F,1,=3N,F,=5N,1N,教师小结：（,1,）明确力的分解的常见方法：作图法、计算法，明确利用作图法求一个已知力的分力的步骤；（,2,）一个力的分解是成组出现的，仅说一个分力是没有意义的；（,3,）一个力可以分解为无数多组。当两个分力的方向确定时或一个分力的大小方向确定时力的分解是唯一的。,过渡：在解决实际问题的过程中谁来告诉我们分力的方向呢？,3,、如何确定分力的方向,例,2,：在引课实验中，钩码对绳施加一个竖直向下的拉力,F,，使,O,点保持静止，如图所示。,如果要求,AO,绳和,BO,绳对,O,点的拉力大小，沿什么方向分解,F,最为简便？为什么？,ABFO,学生分析讨论，产生的主要观点有二：一是,O,点静止，两绳中的拉力的合力,T,与,F,平衡，分解,T,可以求出绳中的拉力大小；二是,O,点静止，,F,的两个分力应与绳中拉力平衡，所以分力应该沿,AO,、,BO,方向。,教师追问：,F,1,、,F,2,或,F,1,、,F,2,是,F,的分力吗？在本题中这么分解有何问题？,A,B,F,O,小结：（,1,）力可以分解为无数组解；,（,2,）对于一个已知力的分解应以问题得到简化为原则；,（,3,）在三个力作用下处于平衡状态的问题中，如果已知其中的一个力，且已知另两个力的方向，则把这个已知力沿着另外两个力的反方向进行分解常常是最为简便的方法,。（物体的平衡问题）,巩固练习：两段细绳,OA,、,OB,能承受的最大拉力相同，它们共同悬挂一重物，如图所示其中,OB,是水平的，,A,端、,B,端固定利用分解重力的方法判断，若逐渐增加所挂物体的质量，则最先断的绳是,。,教师利用实物投影展示学生的分析过程，学生利用分解重力和分解重力的平衡力两种方法得出答案：,OA,。,联系实际：在引课实验中，悬挂相同的钩码为什么两细线之间的夹角越大，每根线中的弹力就越大？,学生利用作图法进行分析，得出结论。,例,3,：在倾角为,的斜面上，一个重为,G,的物体处于静止状态。求出斜面对物体的支持力和摩擦力大小。,学生独立完成：以物体为研究对象，受重力、支持力和摩擦力，物体处于静止状态,。,引申：汽车爬坡为什么困难？高大的桥为什么要建很长的引桥？,学生讨论：汽车爬坡是要克服,F,1,的作用，因此较费力。高大的桥建很长的引桥可以减小,，从而减小,F,1,。,引导：回忆一下，生活中在哪里你还看到过这一原理的应用。,生：无障碍通道,练一练：光滑斜面上小球静止，要求斜面和挡板对物体的弹力，一般怎样分解重力？写出重力的两个分力的表达式。（忽略一切摩擦）,F,1,F,2,G,O,F,N2,F,N1,小结：对比例,3,，两种情况的共性是物体都在三个力作用下处于平衡状态，其中重力的大小和方向都已知，且另外两个力的方向已知，采用分解重力的方法比较简便。分解重力都应用的是平行四边形定则，确定的分解方向并不相同，但实质是一样的，即沿着另外两个力的反方向进行分解。,（三）小结,师：提示学生从“是什么？”“为什么？”“怎么用？”等角度概括总结本节研究了哪些内容，得到了什么经验。,由学生总结概括本节内容。,板书设计：,1,、力的分解。,（,1,）求一个已知力的分力叫做力的分解。,力的分解就是用几个分力来等效替代一个力。,（,2,）力的分解是力的合成的逆运算。,（,3,）力的分解遵守平行四边形定则。,合力,F,分力,F,1,和,F,2,合成,分解,等效替代,2,、如何进行力的分解,3,、如何确定分力的方向,