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【教学设计】
《力的分解》第一课时
西安市中铁中学 段彩凤
邮政编码:710054
《力的分解(第一课时)》教学设计
西安市中铁学校 段彩凤
【教材分析】
本节内容是人民教育出版社出版的高中物理必修一第三章 《相互作用》中第五节《力的分解》,是继第四节《力的合成》后,对力的矢量性、合力和分力的关系、力的平行四边形定则的进一步加深理解和应用,是本章的一个重点。具体内容有力的分解的概念、力的分解的法则、在实际问题中分解力的方法、唯一解的条件、矢量相加的法则等。应分为两课时学习,本教学设计是第一课时。
【学情分析】
学生已经学习了合力和分力的定义,知道了合力和分力的关系,理解了力的合成的平行四边形定则,会用平行四边形定则求合力的大小和方向,所以理解力的分解的概念、力的分解是力的合成的逆运算、力的分解也遵从平行四边形定则难度不大,但对如何在具体问题中分解力,尤其是如何确定分力的方向出现困难。
【设计理念】
本节课内容与实际生活联系紧密,我的设计理念是从生产生活中提炼出模型,再走向生产生活。坚持以学生为主体,创设大量丰富的实验和情境:台秤上提升物体,斜面上放置物体,圆规上悬挂钥匙、在斜面和挡板间放置篮球等,让学生充分体验和认识具体问题中力产生的实际效果,轻松突破重难点。
【教学目标】
1、知识与技能
(1)理解力的分解是力的合成的逆运算,遵循平行四边形定则。
(2)初步掌握一般情况下力的分解要根据实际需要来确定分力的方向。
(3)会用作图法和直角三角形的知识求分力。
过程与方法
(1)进一步领会“等效替代” 。
(2)通过探究尝试发现问题、探索问题、解决问题能力。
(3)掌握应用数学知识解决物理问题的能力。
情感态度与价值观
(1)通过猜测与探究享受成功的快乐。
(2)感受物理就在身边,有将物理知识应用于生活和生产实验的意识。
【教学重点、难点】
重点:1、在具体问题中正确确定力的作用效果,进行力的分解。
2、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。
难点:1、分力与合力的等效替代关系。
2、 根据力的实际作用效果进行力的分解。
【突破重点和难点的方法】
通过故事引入,激发学生兴趣;充分利用教学资源,创设大量丰富的实验和情境,让枯燥的知识生动起来;学生分组探究解决问题,充分发挥集体智慧,给学生分组展示机会,调动学习热情,分享成果;联系实际,收获成功的快乐。
【教学手段、方法】
导学案+实验探究体验+合作讨论+多媒体
【教学用具】
电子台秤一个、带有细线的滑块一个、圆规一个、一串钥匙、自制斜面一个、自制带有竖直挡板铺有海绵的斜面一个、滑块一个、足球一个、刻度尺、多媒体课件
【教学过程】
(一)引入新课(2分钟)
故事引入:一天,小明和家人去郊游。在路上,他们看到一辆货车不小心陷入了路边的泥坑中,很多大人在后边推,可是怎么也推不出来。这时,小明主动请缨,说:“我来试试!”只见他找到一根粗绳,把它的一端绑在车上,另一端绑在旁边的大树上,然后在绳的中央位置处稍一用力,竟然将车缓缓拉了出来。所有人都惊呆了:“难道,这,就是传说中的‘四两拨千斤’”
那么,是不是小明学过功夫,有什么特殊的本领呢?学完新课,我们再来解答这个问题。
活动设计:教师讲故事,课件出示情景,学生听故事。
设计意图:故事引课,激发学生的学习兴趣。
(二)新课教学
一、检查导学案的完成情况(3分钟)
活动设计:教师叫两位学生分别汇报自己的复习学案和预习学案的内容,其他学生纠错。
设计意图:复习合力、分力的关系,力的合成的方法,有助于学生加深对合力和分力的“等效替代性”的理解,加深理解“平行四边形定则”,初步了解力的分解的概念,力的分解法则,为新课学习做好准备 。
二、新课教学
1、自主学习(4分钟)
师:通过预习,我们明确了力的分解就是已知合力求解分力的过程,力的分解的法则也是平行四边形定则,可是我仍然有几个疑问:(课件出示问题)
为什么力的分解是力的合成的逆运算?
分解一个大小、方向确定的力,如果没有条件限制,为什么能得到无数组分力呢?
当已知两分力的方向,得到的分力是几组呢?具体怎样作图?
活动设计:给学生三分钟时间,带着问题阅读教材64页的内容,必要时可以画图;叫一个学生在黑板上画已知两分力方向时,力的分解图。三分钟后,叫学生依次回答问题,教师纠错,课件出示答案和作图方法,并强调问题答案。
设计意图:解答学生的疑难问题,引导学生明确力的分解的任务是什么,并且清楚当已知两个分力方向时,如何作图分解力的方法,为后边的教学打下基础。
2、合作探究(10分钟)
师:由上面的问题,我们可以设想当在一个具体的问题中,如果能设法确定合力的分力方向,就能利用平行四边形定则得到确定的分力了,而且我们还可以用学过的三角形知识求解出两个分力。
活动设计:学生分为四组,提供必要的实验器材,要求学生在十分钟内完成学案上本组的任务。强调:学习伽利略的研究思路:观察——猜想——实验——结论;最后的分力要用合力和已知角的三角函数值表示。
任务布置和仪器提供:
第一组:分解斜向上的拉力。提供仪器:电子台秤、带细线的滑块
第二组:分解斜面上物体的重力。提供仪器:斜面和滑块。
第三组:分解物体对三角形支架的作用力。提供仪器:圆规和重物。
第四组:分解竖直挡板和斜面间物体的重力。提供仪器:带有竖直挡板铺有海绵的斜面、足球。
设计意图:通过猜测与探究享受成功的快乐;合作学习,发挥学生的主体地位。
3、小组展示(15分钟)
活动设计:每个组派两名学生上台展示,分别从小组的观察、猜测、实验的设计、实验现象、结论、合力的分解结果进行展示,组内其他成员可以补充,外组成员可以提问。
设计意图:培育学生发表见解的意识和与他人交流的愿望。
4、随堂检测(6分钟)
活动设计:师生共同总结在具体问题中分解一个力的三个步骤:
⑴ 根据力的作用效果确定两个分力的方向.
⑵ 根据平行四边形定则作出两个分力.
⑶ 根据三角形知识计算分力的大小和方向.
学生5分钟内完成学案上的两个随堂检测题。教师公布答案,并简单讲解。
设计意图:学生总结解题方法和步骤,并通过练习,熟练解题思路。
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。
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 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】
知识与技能
1、知道什么是力的分解
2、知道力的分解也遵循平行四边形法则,会作力的分解图
3、会用直角三角形知识计算分力大小
4、会分析解释生产生活中的一些现象,能利用力的分解知识解决一些简单的实际问题
过程与方法
1、从物体的受力情况分析力的作用效果,从而确定分力的方向,培养学生分析问题解决问题的能力
2、强化“等效替代”的思想方法
情感态度与价值观
1、通过实验培养学生的实验探索精神与科学严谨态度
2、通过小组合作探究培养学生的合作精神与合作能力
3、通过联系生活实际提高学生对物理的学习兴趣
【教学重点】
掌握力的分解方法,会作力的分解图并利用直角三角形知识计算分力大小。
重点突破:互动探究及自主探究部分均安排学生作图及计算,使得学生掌握方法,提升能力。
【教学难念】
根据问题受力情况分力力的作用效果,从而确定分力的方向。
难点突破:以实验的手段,化不可见为可见,使感觉变看见,通过师生互动探究,小组探究,自主探究,深刻体会什么是力的作用效果,及如何根据力的作用效果确定分力的方向!
【教学过程】
[课堂引入]
教师:非常荣幸能来富春中学与同学们一起学习,我们先邀请两位男生上前与老师一起完成一个小游戏。
师生互动:邀请两位男生模拟拔河进入相持阶段,握紧绳子用力拉,然后教师用两根手指从绳子中部往边上一拉,结果把两个男生都拉过来了。
教师继续点燃气氛:老师不仅可以用两根手指轻松拉过两个男生,还可以单手拉动大客车,可惜这个就不能现场演示了,大家看一段视频吧! (播放视频)
教师留下悬念:为什么老师能“四两拨千斤”呢?通过今天的学习,同学们就能很好的解释这个现象了。
教师明确课堂内容的意义:上节课同学们已经学过,有时候为了研究问题方便,几个力的作用效果可以用一个力来替代,这就是力的合成。实际中又有很多情况下一个力能产生多个作用效果,为了研究问题的实际需要,我们又必须用几个力去代替这一个力,这就是力的分解。比如,刚才两位同学拔河,老师在绳子中部施加了一个横向的拉力,这个力就同时产生了拉动两位同学的作用效果,要解释这四两拨千斤现象就必须学习力的分解知识。现在我们从简易点的情况入手研究力的分解。
[师生互动探究一]
(图片展示:拖拉机拉耙,人拉箱子!)
教师疑问过渡:同学们看屏幕上的图片,这里物体都受到一个斜向上的拉力,这个拉力对物体有什么样的作用效果呢?
教师:接下去我们用实验进行探究。
师生实验探究:我们将一小车放在测力台秤上标一下指针位置,小车的一端用细绳连接着力传感器,同学们可以直接在屏幕上读出拉力值,小车另一端用细绳通过滑轮挂钩码,即给小车一个斜向上的拉力。这里我们挂上重为的钩码,请同学们在学案上记录下
教师提问学生1:同学们在台秤和传感器的读数方面观察到什么现象?请描述一下!
(传感器原先无读数,现在有读数了,台秤读数减小了)
教师继续提问:这说明该斜向上的拉力对小车起到了什么样的作用效果?
(一个竖直向上拉小车的效果和一个水平向右拉小车的效果)(教师适时表扬与鼓励学生)
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
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。
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
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。
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。
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
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。
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
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
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。
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。
演示实验器材:斜面上物体重力分解数字测力仪(自制)
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
教学目标:
(一)知识与技能
1、理解分力及力的分解的概念.
2、理解力的分解与力的合成互为逆运算,且都遵守力的平行四边形定则.
3、掌握按力的作用效果进行分解的一般步骤,学会判断一个力产生的实际效果
(二)过程与方法
1、强化“等效替代”的思想。
2、培养观察、实验能力。
3、培养运用数学工具解决物理问题的能力。
4、培养用物理语言分析问题的能力。
(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、培育学生发表见解的意识和与他人交流的愿望。
教学重点
在实际问题中如何根据力产生的作用效果进行力的分解.
教学难点
如何确定一个力产生的作用效果
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的方法。
教学用具
物块,橡皮筋,弹簧秤,铅笔,细线,钩码,多媒体课件。
教学过程
引入新课
【学生活动】:观看汽车自动上下坡视频
【过渡引言】:相信同学们学了今天的课程之后就能够明白其中的道理.
【板书】 力的分解
新课教学:
【设问】:(回顾、铺垫) 什么是合力?什么是分力?什么叫力的合成?力的合成遵循什么法则?
【学生回答】:如果原来几个力产生的作用效果跟一个力产生的作用效果相同,这一个力就叫做原来那几个力的合力,原来的几个力叫做这个力的分力。求几个力的合力的过程叫做力的合成。
力的合成遵循平行四边形定则。
【 引导学生】 而已知物体的合力求分力的过程,我们把它叫做力的分解。
【板书】1、求一个已知力的分力叫力的分解
【引导学生】那么,力的分解又应该遵循什么定律?
【学生思考并回答】:也应遵循平行四边形定则
【板书】2、力的分解遵守平行四边行定则.
引导学生推理得出:力的分解与力的合成互为逆运算.
【过渡引言】不加限制条件,一个对角线可以做出无数组平行四边形,即一个力可分解为无数组不同的分力. 如右图
在实际问题中, 力产生的作用效果往往是确定的,一个已知力究竟要怎样分解?
【教师活动】:演示实验:把一个重物悬挂在橡皮筋上。
1、可以观察到什么现象?是由什么原因引起的?
2、重物对橡皮筋竖直向下的拉力F产生了什么效果?
3、这样的效果能不能用两个力F1和F2来实现?方向怎样?
【教师引导学生]:我们是否可用分别沿两条橡皮筋伸长方向的的力共同作用来达到同样的效果。即:F1和F2两个力来等效替代力F?
如果F1和F2作用的效果和F作用的效果相同.F1和F2就是F的两分力.(多媒体演示分解过程).
在实际问题中,力产生的作用效果往往是确定的,通过分析可以找出其作用效果,从而确定两分力的方向,再来进行分解,就可以得到唯一确定的解.
【板书】3、通常按力的作用效果来进行力的分解.
[过渡引言] 按力的作用效果分解力的关键是要确定一个力产生的实际效果.
【学生活动】:讨论交流:如图所示小球所受重力G效果如何?从重力G的作用效果来看如何分解重力?
【学生思考讨论并回答】实际作用效果分析:如果没有重力,
物体会与斜面和挡板间有挤压吗?不会!所以重力的两个实际作用
效果就是一是使物体与斜面间有挤压,一是使物体下滑从而使物体
与挡板间有挤压。
【教师引导学生]:我们是否可用分别沿垂直于斜面和挡板并过小球与其接触点方向的的力共同作用来达到同样的效果。即:G’和G’’两个力来等效替代力G?
G’和G’’作用的效果和G作用效果相同,G’和G’’就是G的两分力。(多媒体演示分解过程).
我们再来探究两个常见实例:
【实例1】放在水平地面上的物体受到一个斜向上方的拉力F的作用,且F与水平方向成θ角,如图所示.怎样把力F按其作用效果分解?它的两个分力的大小、方向如何?
教学目标
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。
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。
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
多媒体课件
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)
【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
结尾:非常感谢大家阅读《力的分解教案(热门7篇)》,更多精彩内容等着大家,欢迎持续关注华南创作网「hnchuangzuo.com」,一起成长!
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