第一篇:高中物理必修2力的分解教案
《力的分解》教案
一、教材分析
《力的分解》是人教版教材高一物理必修1第三章第五节的内容。,学生在学习本章节之前已经学习了重力、弹力、摩擦力和力的合成的知识,为力的分解奠定了良好的基础,同时分解法是处理力的运算的手段和方法,深入学好本节课的矢量运算的平行四边形定则,对于在以后把位移、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。所以本节的内容在高一物理学习中占有不可忽视的作用。
二、学情分析
对于学生高一年级的学习,最突出的是学科门类齐全,教学时间安排紧凑。相当于高一新生来说,高中学习任务繁重,学习时间紧张,尤其在物理的学习上,高中物理教学要求学生有较强的抽象思维能力和逻辑思维能力,课堂教学进度快,教学密度大,需要学生自己多分析、思考、练习,才能真正掌握物理的知识。
在学习了前面运动的描述、匀变速直线运动的研究这两章节的学习后,学生在大体上开始适应高中物理的教学模式与学习方法,在观察与思考能力上得到一定的提高,在本节课之前,学生通过前面知识的学习,已掌握了一些基础的力,并且通过学习力的合成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。
三、教学目标
根据本教材的结构和内容,结合着高一年级学生他们的认知结构及其心理特征,我制定了以下的教学目标:
1.知识与技能:
(1)理解分力的概念,清楚分解是合成的逆运算。
(2)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)学会按力的作用效果分解,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)从物体的受力情况分析其力的作用效果,培养学生分析问题、解决问题的能力。3.情感态度与价值观:
培养分析观察能力,物理思维能力和科学的探究态度。
四、说教学的重、难点
教学重点是(1)理解力的分解是力的合成的逆运算。(2)理解并掌握掌握运用平行四边形定则进行力的分解
教学难点是(1)力的分解具有唯一性的条件。(2)熟练应用矢量的运算方法并能解决实际问题是本节的.
为了讲清教材的重、难点,使学生能够达到预期的教学目标,我再从教法和学法上谈谈:
五、教法和学法 基于本节内容的特点,我主要采用了以下的教学方法:
1、直观演示法(即利用图片等手段进行直观演示),激发学生的学习兴趣,活跃课堂气氛
2、活动探究法(即引导学生通过创设情景等活动形式获取知识)以学生为主体,使学生的独立探索性得到了充分的发挥,培养学生的自学能力、思维能力、活动组织能力
3、集体讨论法(即针对学生提出的问题,组织学生进行集体和分组讨论)促使学生在学习中解决问题,培养学生的团结协作的精神
最后在老师的指导下进行讨论,然后进行归纳总结,得出正确的结论。
在学法方面,通过让学生观察现象、思考探究、课堂交流等方式,最终学会运用数学几何思想去解决物理问题。
六、教具学具:三角尺、小车、薄板、直木板、弹簧秤、砝码、七、说教学过程
在这节课的教学过程中,我注重突出重点,条理清晰,紧凑合理。各项活动的安排也注重互动、交流,最大限度的调动学生参与课堂的积极性、主动性。
1、导入新课:(2—3分钟)
通过引入生活中常见的拖拉机拉耙的情景,分析研究耙在水平方向的前进和竖直方向上在泥土中的深度,让学生进行课堂的讨论,使学生知道耙受到斜向上的拉力可以有两个作用效果,一个是竖直向上拉耙的作用效果,另一个作用效果是使耙向水平方向运动,从而提出新课力的分解。
2、讲授新课:(35分钟)
第一:复习力的合成,方学生回忆巩固平行四边形定则,便于学生学习新课。
第二:提出问题:力的分解应如何进行?
通过学生的发言和老师的讲解,得出结论:力的分解是力的合成的逆运算。第三:提出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。这个是这节课的难点。分析力的分解在唯一解的情况。
然后进行实验演示,用软的薄板做斜面这样是使小车重力压斜面的效果更加的明显,用弹簧勾住小车,另一端固定在竖直板上,用弹簧是为了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。
在观察在斜面上的小车时以两个步骤进行:
步骤一:倾角不变情况下,在小车上逐渐加大钩码,待稳定后引导学生观察小车运动情况。
步骤二:在小车重力不变(即钩码一定)情况下,改变倾斜角,引导学生观察小车运动。
通过以上实验让学生从触觉和视觉两方面去感受斜面上重物所产生的效果,通过正交分解的方法对小车在平行斜面与垂直斜面方向上进行分解,得到重力所产生的两个效果。
G
G12GsinGcos
再由以上两个式子判断两个分力随重力与斜面倾角的变化。
为了帮助学生消化理解新知识,再设置了这样两个问题让学生去讨论。
(1)公园的滑梯倾角为什么比较大?
(2)为什么高大的立交桥要建有很长的引桥?
接着用多媒体展示实物给学生解释 劈的工作原理及拱桥的道理,让学生去感受分力与夹角之间的关系。
在这一过程中主要是通过生活中的实例来讲解力的分解的应用,让学生意识到物理既源于生活而又走向生活。
最后通过学生学习习近平行四边形定则的运用,再让学生回顾位移等矢量,看书本上矢量相加的内容,提出三角形定则,让学生知道了解掌握矢量标量的概念。
3、课堂小结,强化认识。(2—3分钟)总结本节课重点:力的分解是力的合成的逆运算同样遵守平行四边形定则让学生掌握两点 ①根据力的实际效果进行力的分解。
②根据力的平行四边形定则计算分力的大小。
对于本节课的难点
1,力的分解具有唯一解的情况。
2,在具体情况中是根据力的作用效果确定两分力的方向,然后再利用力的平行四边形定则确定两分力的大小。4.作业布置
做好书本课后的问题与练习,整理好课堂笔记。
八、板书设计
①根据力的实际效果进行力的分解。
②根据力的平行四边形定则计算分力的大小。
③三角形法则的图示。
第二篇:高中物理力的分解教案
《力的分解》教案 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
电子台秤,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】:趣味拔河 【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 【视频】三脚架演示实验
【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】:利用多媒体展示耙工作的示意图,引导学生阅读课文并思考:
1、拖拉机对耙的斜向上的拉力F产生了什么效果?
2、这样的效果能不能用两个力F1和F2来实现?方向怎样? 下面,利用台秤来模拟耙工作
【演示实验1】将物体放在台秤上,观察台秤的示数。再用斜向上的力拉重物,让学生观察平板台秤示数如何变化,物体运动情况如何? 【提问】台秤示数如何变化?这说明什么?物体运动情况如何?又说明什么?(请学生回答)【学生回答】台秤示数减小,物体在水平方向运动。【教师引导学生】
斜向上的拉力产生两个作用效果:水平向前拉物体,竖直向上提物体. 那么,我们是否可用一个竖直向上的力和一个水平向前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. 我们再来探究两个常见实例:
【演示实验2】利用台秤、弹簧秤模拟斜面上静止不动的物块实验:
先让台秤水平放置,观察台秤与弹簧秤示数。再将台秤倾斜,再观察台秤与弹簧秤示数 【提问】:台秤示数倾斜放置时示数与水平放置时示数什么区别?弹簧秤有什么变化? 【学生回答】:台秤示数减小,弹簧秤具有示数
【教师引导学生]:物体重力产生了两个效果:使物体沿斜面方向下滑;在垂直与斜面方向上紧压斜面。
我们可以用F1和F2这两个力来等效替代力重力G,在多媒体上演示分解过程。(给学生强调紧压斜面的力并不是物体对斜面的压力,只是重力的分量,实际不存在)【学生活动】:假设斜面的倾角为θ,物体重力为G。那么重力的分力如何计算?试写出表达式。
【教师活动】:通过这个表达式分析:
1、当θ增大时,F1和 F2的大小如何变化?
2、、通过这个结论,我们再来解释高大的桥为什么要造很长的引桥? 【学生活动】:在教师引导下,用物理语言描述分析过程。
1、当θ增大时,F1增大,F2减小。
2、上桥时阻碍车辆前进,上坡困难;下桥时使车辆越来越快,不安全。
3、引桥越长,θ越小,F1越小上桥时的阻碍作用减小,从而比较容易上桥,下桥时的加速作用会减小,所以高大的桥总是建很长的引桥,减小桥面的倾角,从而保障行车时的安全。[演示实验3]让全体学生按图示,利用橡皮筋,铅笔,砝码共同探究如何确定一个力产生的实际效果: 【提问】:自己的手心及有什么感觉?橡皮筋什么变化? 【学生回答】:手心有力的作用,橡皮筋被拉长。
【教师引导学生]:砝码的重力产生两个作用效果:对手指有拉的作用;对手心有压的作用 同样,我们可以用F1和F2这两个力来等效替代力砝码重力G,并在多媒体上演示分解过程
【学生活动】手与橡皮筋间夹角为θ,砝码重G。那么重力的分力如何计算?试写出表达式。【过渡引言】从课前视频中抽象出以下探究问题:
【探究4】合力一定,两分力随它们之间的夹角变化而如何变化?
【学生活动】请两位学生做实验:用两手分别捏住细绳两端的弹簧秤,两手等高,细绳中点挂有钩码.改变两段橡皮筋间的夹角,让学生观察橡皮筋发生怎样的变化,并分析其中原因. [引导学生] 合力一定时,分力随夹角增大而增大当θ>120o时,分力>合力
回顾视频,采用特殊装置时,铁丝的夹角比较大,故可以用较小的的力拉断铁丝。
三、【课堂小结】: 力的分解的一般步骤:
(1)根据力的作用效果确定两个分力的方向.(2)根据已知力和两个分力方向作平行四边形.(3)根据平行四边形确定分力的大小和方向
四、【板书设计】
1、求一个已知力的分力叫力的分解.
2、力的分解遵守平行四边行定则.
3、通常按力的作用效果来进行力的分解.
4、力的分解的一般步骤:
五、【作业布置】
第三篇:高中物理力的分解 1人教版必修一.doc
力的分解
教学目标:
知识与技能
1.知道什么是力的分解,了解力的分解的一般方法. 2.知道平行四边形定则和三角形定则都是矢量运算法则. 3.能用平行四边形定则和三角形定则进行矢量运算. 过程与方法
1.通过设置问题,启发学生的思考,启迪学生的物理思维. 2.通过组织探究实验,训练学生明辨是非、格物致理的能力. 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,使学生体会到在交流中可以提高自己的能力.
2.让学生初步体会到物理学的和谐美和统一美. 3.通过分析实际问题,激发学生的学习兴趣.
教学重点、难点:
教学重点
1.平行四边形定则和三角形定则在力的分解中的应用. 2.根据力的作用效果对力进行分解. 3.正交分解法. 教学难点
应用平行四边形定则和三角形定则进行矢量运算.
教学方法:
探究、讲授、讨论、练习教学手段:
教具准备
多媒体课件、台秤、钩码、砝码、细绳、薄板钢条.
课时安排:
新授课(2课时)
教学过程:
[新课导入](演示实验)用一根细线提起一个重物和用两根细线同时提起这个重物,在实验演示之前先展示问题.
师:是一根细线容易断还是两根细线容易断? 生:(非常肯定地回答)当然是一根细线容易断.
实际演示,当两根细线之间的夹角较大时,两根细线中的一根先断
用心
爱心
专心 通过实际实验,和学生的认识形成较大的反差,可以激发学生兴趣,引发学生进一步的思考.
师:我们学习完这一节课“力的分解”之后就会明白这个问题. [投影出示思考题] 1.什么叫力的合成? 2.如何求两个互成角度的力的合力? 3.求下列两个力的合力:
(1)F1=30 N,F2=40 N,且方向互相垂直.(2)F1=50 N,F2=50 N,且互成120‘角. [学生活动]解答思考题.
[教师抽取部分学生用作图法和解析法的求解过程,并在实物投影仪上评析] [过渡引言] 在力的合成中,我们知道:当几个力的作用效果与某个力相同时,这几个力就可以用这一个力代替,那么反过来,也可用那几个力来代替一个力的作用效果,这就是力的分解 [新课教学]
一、力的分解
师:我们上一节课学习了力的合成,现在我们学习力的分解,大家根据力的合成的定义方法来定义一下什么是力的分解.
生:求一个力分力的过程和方法叫做力的分解.
师:求合力的方法是什么? 生:(一起回答)平行四边形定则.
师:那么求分力的方法是什么?大家大胆地猜想一下.
学生探究讨论力的分解的方法
生:(小声、不敢肯定,有些犹豫)可能也是平行四边形定则.
师:你得出这个结论的依据是什么? 生:从逻辑角度讲,这两个分力的合力就是原来被分解的那个力,所以力的分解是力的合成的逆运算.因为力的合成遵循平行四边形定则,那么力的分解也应该遵循平行四边形定则.
师:(微笑鼓励)刚才这位同学分析得非常好,像这种方法,我们并没有通过实验来验证结论,而是通过逻辑推理进行分析探究,这种研究问题的方法叫做理论探究.根据这个结论,要分解一个力,我们应该把这个力当成什么? 生:我们要把这个力当成平行四边形的对角线.
师:当用平行四边形的对角线表示合力时,那么分力应该怎样表示? 生:分力应该是平行四边形的两个邻边.
师:如果对角线确定了以后,根据几何学的知识,它的两条邻边是不是就唯一确定了呢? 生:不是,当对角线确定了以后,它相邻的边有很多组.
师:同学们在练习本上作出一条对角线,然后作这条对角线相邻的两条边,看能够做多少条.
用心
爱心
专心 学生练习,体验不加以限制的话,一个力的分力有无数组解 生:有无数组解.
师:这样研究一个力的分力显然是不可能的,也是不现实的,那么我们应该怎样研究一个力的分力呢? 生:可以放在具体受力环境中进行解决.
[演示实验]参考实验,可以进行实物投影(图3—5—1)师:一个水平放置的薄木片,在它的上面放置一个小物体,可以观察到什么现象? 生:可以看到薄木片被压弯,师:这一个效果是由什么原因引起的?
生:是由于物体本身的重力引起的,它产生了一个使物体向下压的效果.
师:我们能不能把木片竖直放置而使物体静止呢?如果不能,应该怎样做才能使它静止? 生:当然不能,应该用一个绳子拉住物体才能使它静止.
师:为了使力的作用效果更容易被观察到,我们用一根橡皮筋代替绳子,当木片竖直放置时(图3—5—2),橡皮筋发生了形变,也就是受到了弹力;木片是不是发生了形变? 继续演示实验
师:仔细观察木片竖直放置时,木片的受力形变情况和橡皮筋的受力形变情况 应该是怎样的呢? 生:木片不发生弯曲,说明木片没有受到物体力的作用;橡皮筋被拉长了,说明橡皮筋对物体有力的作用.
师:使橡皮筋发生形变的力是什么力? 生:原因还是由于物体受到重力使橡皮筋发生了形变.
师:如果既不竖直放置木片,也不水平放置木片,而是让木片与地面成一角度(图3—5—3),我们再来看一下橡皮筋和木片的形变情况.
生:木片和橡皮筋同时发生了形变,说明两个物体都受到了力的作用.
用心
爱心
专心 多媒体投影例题:把一个物体放在倾角为口的斜面上,物体受到竖直向下的重力,但它并不竖直下落.从力的作用效果来看,应该怎样将重力分解?两个分力的大小与斜面的倾角有什么关系? 师:大家可以讨论探究应该怎样解决这个问题.
学生讨论探究,自己独立完成解答过程生:根据刚才的分析,根据重力产生的效果,重力应该分解为这样两个力:平行于斜面使物 体下滑的分力Fl、垂直于斜面使物体压紧斜面的力F2.
师:由几何关系可知,这两个力和重力之间的关系是怎样的? 生:F1=GsinӨ,F2=GcosӨ.
师:由刚才那位同学推导出的公式知,这两个分力的大小与物体本身的重力和斜面倾角Ө有关,有什么关系? 生:斜面倾角"增大时,Fl变大、F2都减小.
师:下面我们再通过实验验证一下是不是这样.
(实验验证)通过抬高木片的一端使木片与地面间的夹角逐渐增大,通过观察橡皮筋的形变量来看F2的变化,通过观察木片的形变程度的观察来看F2的变化.(注意:如果物体是一个木块的话应该让木块和木片之间的摩擦很小,也可以用小车代替木块来做实验,因为滚动摩擦比滑动摩擦要小)动画模拟刚才实验的过程.以便学生能够更为全面地了解两个分力的变化情况
投影展示桥梁的引桥,引发问题
师:我们知道,桥梁建设得越长,消耗的生产资料越多,为什么桥梁的引桥还要建设那么长呢? 生:增大引桥的长度的目的是减小桥与地面之间的夹角,从而使汽车的重力沿桥面方向的分力减小,减少交通事故的发生.
师:刚才这位同学分析得很好,为了加深对力的分解的认识,我们看以下的练习题. [课堂训练] 1.如果斜拉桥塔柱两侧的钢索不能呈对称分布,如图3—5—4所示,那么怎样才能保持塔柱所受的合力竖直向下呢? 解析:因为钢索的斜向拉力会对塔柱产生两个效果:一方面竖直向下压塔柱,另一方向沿水平方向拉塔柱,故可以把两个斜向的拉力各分解为一个竖直向下的分力和一个水平方向的分力.要使一对钢索对塔柱拉力的合力竖直向下,如图3-5-5所示,只要它们的水平分力大小相等就可以了,即F1x=F2x,而F1x=Flsina,F2x=F2sinβ
所以有Flsina=F2sinβ,即Fl/ F2=sina/sinβ.
结论:两侧拉力大小应跟它们与竖直方向夹角的正弦成反比.
用心
爱心
专心
2.在倾角o=30’的斜面上有一块竖直放置的挡板,在挡板和斜面之间放有一个重为G=20N的光滑圆球,如图3-5-6所示.试求这个球对斜面的压力和对挡板的压力.答案;203/3N,403/3 N 解析:球受到向下的重力作用,这个重力总欲使球向下运动,但是由于挡板和斜面的支持,球才保持静止状态,因此球的重力产生了两个作用效果,如图所示,根据作用效果分解为两个分力:(1)使球垂直压紧斜面的力F2;(2)使球垂直压紧挡板的力F1.由几何知识可得几与几的大小.如图3—5—7所示,三个力可构成一个直角三角形.由几何关系得,球对挡板的压力F1=Gtana=203/3N,其方向与挡板垂直.球对斜面的压力F2=G/cosa=403/3N,其方向与斜面垂直.
(注意:以上两个例题可以根据学生的实际情况选用,其中第一个难度大些,可供学生整体水平较高的班级使用,第二个和我们的例题类似,可以在例题之后直接进行,如果再进一步地研究这个问题,可以使挡板缓慢地逆时针旋转,让学生求解在这种情况下重力两个分力的变化情况,锻炼学生分析动态变化的问题的能力)
二、矢量相加法则
师:通过这两节课的学习,我们知道力是矢量,力的合成与分解不能简单地进行力的代数加减,而是根据平行四边形定则来确定合力或者分力的大小和方向.前面我们学过的矢量还有位移,位移的相加也遵循平行四边形定则吗?我们来看教材69页“矢量相加法则”这部分内容,然后回答有关问题.
学生阅读课本有关内容,初步认识平行四边形定则不仅仅适用于力的合成与分解,同样也 适用于其他矢量的合成与分解,通过学生自己总结分析,可以提高学生物理知识的迁移能力、用一种方法解决不同问题的能力.
师:位移的矢量合成是否遵守平行四边形定则?
用心
爱心
专心 生:位移的合成也遵守平行四边形定则.
师:什么叫三角形定则? 生:把两个矢量首尾相接从而求出合矢量的方法,叫做三角形定则.平行四边形定则和三角形定则实质上是一样的,只不过是一种规律的不同表现形式. 师:什么叫做矢量,除了位移和力,我们所学的哪些物理量还是矢量? 生:既有大小又有方向,并且在相加时遵从平行四边形定则(或三角形定则)的物理量叫做矢量.除了位移和力之外,我们所学过的速度、加速度等都是矢量.
师:什么是标量,我们以前所学的哪些物理量是标量? 生:只有大小,没有方向,求和时按照算术法则相加减的物理量叫做标量.我们以前所学过的质量、体积、距离、密度、时间等物理量都是标量.
(课堂训练)举重运动中保持杠铃的平衡十分重要.如图3—5—8所示,若运动员举起l 800 N的杠铃后双臂保持106°角,处于平衡状态,此时运动员两手受力各为多大?(sin53°=0.8,cos53°=0.6)答案:1 500N [小结] 对于力的分解,学生比较容易理解,而对于力的分解要按照力的实际作用效果进行分解这一点,较难理解.这节课多处增加了学生参与,并通过亲身体会力的作用效果的这个小实验,激发学生的学习兴趣,培养学生动手操作和分析实际问题的能力、归纳问题的能力.
把物理公式与生活实际联系起来,用物理语言解释生活现象.
通过分析日常生活中应用力的分解的现象,让学生知道物理与生活是息息相关的,培养学生观察生活现象,发现问题、建立物理模型、用物理模型解决问题、用物理语言解释现象的能力.对于正交分解的掌握,老师们可以根据各自的情况进行补充,因为正交分解的方法在今后的学习中经常用到,是最常见的一种处理力的方法,可以根据实际情况安排一节习题课,增加生对力的分解知识的理解.
[课堂讨论] [投影]讨论思考题:
1.已知两个分力只能求出一个合力.为什么把一个力分解可以得到无数对大小、方向均不同的分力? 2.把一个一定的力分解为两个等大的力,那么,随着两分力间夹角的变化,两分力的大小如何变化? 3.放在斜面上的物体,其重力分解为沿斜面的分力几和垂直于斜面的分力几,有同学认为F:就是物体对斜面的压力,这种说法是否正确?为什么? 4.为什么力的合成和力的分解都遵守相同的定则? [学生活动]分组讨论并互相交流. [教师点拨] 1.以两个分力为一组邻边,只能画出一个平行四边形,所以,根据两个分力只能求出一
用心
爱心
专心 个合力.而仅仅根据一条对角线可以作出无数个平行四边形,有无数对不同的斜边,所以如果没有其他条件限制,可以把一个力分解成无数组大小、方向不同的分力.
2.在合力一定的情况下.随着两等大的分力间的夹角的增大,两分力增大,随着两分力间夹角的减小,两分力也减小.
3.重力的分力几仍是由于地球的吸引而产生的,作用在物体上,其效果是使物体压紧斜面;而物体对斜面的压力是弹力,是由于物体形变产生的,其受力物体是斜面,所以重力沿垂直于斜面的分力几与物体对斜面的压力是两个不同的力.
4.因为力的合成与力的分解都是矢量运算.所以都遵守相同的法则,且它们互为逆运算.
补充:
1.关于力的分解
(1)力的分解遵循平行四边形定则,相当于已知对角线求邻边.
(2)两个力的合力唯一确定,一个力的两个分力在无附加条件时,从理论上讲可分解无数组分力,但在具体问题中,应根据力实际产生的效果来分解.
(3)几种有条件的力的分解
①已知两个分力的方向,求两个分力的大小时,其分解法是唯一的.
②已知一个分力的大小和方向,求另一个分力的大小和方向时,其分解方法也是唯一的. ③已知两个分力的大小,求两个分力的方向时,其分解法不唯一.
④已知一个分力的大小和另一个分力的方向.求这个分力的方向和另一个,分力的大小时其分解方法可能唯一.也可能不唯一.
(4)将一个力分解为两个互相垂直的力.有几种分法:
分析:有无数种分法,只要在表示这个力的有向线段的一端任意画一条直线,在有向线段的另一端向这条直线作垂线,就是一种方法。
(5)将放在斜面上质量为oI的物体的重力mg分解为下滑力F1和对斜面的压力F2.这种说法正确吗? 分析:将mg分解为下滑力几这种说法是正确的,但是mg的另一个分力F2不是物体对斜面的压力,而是使物体压紧斜面的力.从力的性质上看,F2是属于重力的分力,而物体对斜面的压力属于弹力.所以这种说法不正确.
(6)用力的矢量三角形定则分析力最小值的规律:
①当已知合力F的大小、方向及一个分力F1的方向时,另一个分力F2取最小值的条件是两分力垂直.如右图所示.F2的最小值为:F2min=Fsina.
②当已知合力F的方向及一个分力1的大小、方向时,另一个分力F2取最小值的条件是;所求分力F2与合力F垂直,如右图所示,F2的最小值为:F2min=F1sina.
③当已知合力F的大小及一个分力F、的大小时,另一个分力F。取最小值的条件是:已知大小的分力F,与合力F同方向,F2的最小值为,|F-F1|.
(7)正交分解法:
用心
爱心
专心 把一个力分解成两个互相垂直的分力,这种分解方法称为正交分解法. 用正交分解法求合力的步骤:
①首先建立平面直角坐标系,并确定正方向.
②把各个力向J轴、y轴上投影,但应注意的是:与确定的正方向相同的力为正,与确定的正方向相反的为负,这样,就用正、负号表示了被正交分解的力的分力的方向.
③求在z轴上的各分力的代数和Fx合和在y轴上的各分力的代数和Fy合. ④求合力的大小 F=Fy合22+Fx合合力的方向:tana=Fy合/ Fx合(a为合力F与x轴的夹角).
作业:
教材第70页问题与练习.
板书设计:
一、力的分解
1.力的分解概念:求一个力分力的过程叫做力的分解.力的分解是力的合成的逆运算 2.分解的原则:根据力的作用效果进行分解. 3.例题.
二、矢量的相加法则 1.平行四边形定则 2.三角形定则
3..在下列条件下,力的分解有唯一解 ①已知两个分力的方向(不在同一直线上)②已知一个分力大小和方向
教学后记:
用心
爱心
专心
第四篇:高中物理《力的分解》说课稿
高中物理说课稿:人教版高中物理必修一《力的分解》优秀说课
稿模板
海南省儋州市第一中学 李孔韧
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、教学设计流程图
五、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。
滑轮的高度 ── h1 h2 h3 h4
悬挂钩码的重力 ──
台秤的读数
竖直向上拉的效果力 ──
结论 2 3 4 5
设计意图:通过探究实验,让学生亲自体验科学探究过程,并在探究的过程中突破教学重点和难点。使学生明确斜向上的拉力产生两个作用效果,一个是竖直向上拉物体的作用效果,另一个作用效果是使物体向前滑动。
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。
结论:确定两个分力的方向后,根据几何知识就能计算分力的大小。
设计意图:培养学生利用知识去分析问题、解决问题,同时提高学生应用知识的能力。
⑹利用力的分解知识解释下列现象
①呼应新课引入(视频播放)
设问:为什么人从绳子中间拉车时更容易把车拉动呢?
为什么将绳子逐渐拉开时,绳子会断呢?
②动画演示。
设计意图:创造一个充满活力的课堂,培养学生应用物理知识来解决生活问题,让学生从生活走进物理,从物理走进生活。同时使用动画演示,使课堂教学的效率大大提高。
⑺小结与作业
小结:
①根据力的实际效果进行力的分解。
②根据力的平行四边形定则计算分力的大小。
布置作业:70页的第2、第3题
设计意图:培养学生分析物理问题、解决物理问题的能力。
⑻板书设计:
①根据力的实际效果进行力的分解。
②根据力的平行四边形定则计算分力的大小。
③分力可以比合力大。
设计意图:把整节课的重点内容呈现给学生,让学生一目了然。
第五篇:高中物理必修一4.3 力的平衡 教案2
《力的平衡》教学案例
一.教学目标: 1.知识目标
1)知道平衡状态和平衡力的概念 2)了解共点力作用下物体平衡的概念 3)知道共点力的平衡条件 2.能力目标:
1)通过课堂小实验,培养学生实验观察能力。
2)通过设计实验探究物体的平衡条件,培养了学生的科学探究能力和实验能力。
3)通过课堂练习,训练学生进行知识迁移及应用 3.情感目标:
通过互相交流共同设计实验方案,培养学生与他人合作的精神;通过先从实验探究,再从理论上总结共点力作用下物体的平衡条件,然后再应用,培养学生科学探究精神和理论联系实验、实际的科学态度。
二.教学设计: 1.学习任务分析:
本节是新课程(鲁科版)第五章第三节的内容。本节学习共点力作用下物体的平衡,内容包括共点力作用下物体的平衡状态、共点力
作用下物体的平衡条件和力的平衡。共点力平衡问题是高中物理的重要内容之一,它涉及力的概念、受力分析、力的合成与分解、列方程运算等多方面物理知识和能力的综合性问题,是高一物理的难点,同时是解决高中力学问题的基础。另外,平衡问题中,涉及到的各种物理模型,在今后物理学习中会经常见到,对高一学生来讲,这些都是一些基本的模型素材。因此,学好本节课对今后力学学习意义重大。但刚开始学习时,力的平衡理论并不难掌握,只是后续应用较为困难。由此确定:本节课的教学重点是共点力作用下物体的平衡条件,难点是实验探究共点力作用下物体的平衡条件并加以简单应用。2.学习者分析:
学生在初中学习过牛顿第一定律,理解共点力作用下物体的平衡状态会比较容易;利用前面学过的知识分析推出共点力作用下物体的平衡条件,学生也不会有太大困难,教师只需适当点拨即可;但学生在设计实验并通过实验探究共点力作用下物体的平衡条件时会感到比较困难,教师要给予及时的引导,并可通过学生相互讨论共同解决。
3.设计理念:
1.“兴趣是最好的老师”,而要引发学生的学习兴趣,就要创建一定的教学情景。课堂中通过多媒体的应用、演示实验、学生动手探究实验、学生讨论及展示等课堂景观,激发学生的学习激情及学习自主性。
2.不少同学感到物理难,就难在物理规律的应用上。本节课创造性的引导学生,将原本是平衡条件的推导与应用的结论,让学生自己通过实验探究、总结,将有利于学生对规律的理解与应用。根据科学探究的基本模式:提出问题→猜想假设→实验验证→得出结论。在教学设计中,首先复习物体的平衡状态,接着利用几个同学拉绳子的小实验,引导学生通过观察实验现象,然后提出问题:请同学们设计一个实验来研究物体的平衡条件,激发学生的探究兴趣。接着在教师的引导下让学生设计实验,充分发挥学生的自主学习、应用的激情,对设计中碰到的问题,让同学们互相交流共同解决,培养学生交流与合作精神。最后,通过实验交流,得出结论。整个过程培养了学生的科学探究精神和物理实验能力。
三.教学过程及几个重要片断: 场景一:课堂预备阶段:
上课预备铃响后,老师并没有立即上课,而是请一位同学走上讲台。只见他先将一本课本顶在右手食指间上,旋转起来。同学哗然:太简单了,再来一个。于是该同学又将另一本课本同时顶在左手食指旋转,并大步向前走动起来。顿时教室一片掌声,大家脸上都是笑容„„
点评:这是一节公开示范课,同学们面对众多的听课老师及摄像镜头,难免心中有怯。如何在上课伊始就调整好同学们的情绪并使大家放松自然地进入课堂,是此堂课能否成功的第一关卡。此课预备阶段的处
理方式,也引起众多老师对课堂2分钟预备时间如何利用的思考。
(一)、导入新课:
用投影片出示本节课的学习目标:
1.知道平衡状态和平衡力的概念 2.了解共点力作用下物体平衡的概念 3.知道共点力的平衡条件
投影多媒体图片:马踏飞燕,悬空寺,飞行中的飞机等
设问:什么是物体的平衡状态?
(二)、新课教学
1.(板书)
一、物体的平衡状态
(引导学生回顾牛顿第一定律并回答)保持静止状态或保持匀速直线运动状态
2.设问:物体在什么条件下才能处于平衡状态?(学生回答)不受任何外力或受到两个平衡力
设问:如果物体在互成角度的三个共点力作用下,处于平衡状态,这三力的大小、方向应该满足什么条件? 场景二:课堂演示实验:
老师将三条绳子系在一个节上,请三位同学上前分别拉住三条绳索,互成角度地拉绳节。师问:如何描述绳节受到三个力的方向? 生答:绳节受到三个力为沿绳方向,只要观察绳子的方向即可。师问:这三个力方向间有什么关系?
生1答:不在同一直线上。生2答:不在同一侧。„„ 师问:三个力会共面吗?(学生七嘴八舌,没有统一意见)
此时,老师将一片白木板贴近绳节,任意调整三条绳索的方向,学生顿时恍然:如果物体在互成角度的三个力共点作用下,处于平衡状态,这三力必共面。
点评:实验观察能力是高中物理教学中必须重视培养的基本能力之一,如何在教学中步步引导,使学生学会观察,学会思考,并带动能力的提升,值得我们更多的尝试与探索。此段教学老师在演示同时,语言引导步步深入,诱发学生更细致观察;当学生观察有一定障碍时,能借助简单道具显示复杂问题,足以体现教学智慧。
3.教师提问:如果三个力共面又共点,我们怎么研究这三个力之间的关系?
(学生讨论、回答实验设计思路):利用弹簧秤互成角度拉细绳,记录绳子的方向及弹簧秤的读数,用力的图示将三个共点力描绘在白纸上。
进一步提问:你的猜测是什么?你准备怎么做?需要哪些仪器?桌面上都有吗?需要几个人配合?你们怎么分工?如何验证你的结论?
(学生讨论确定实验方法)合成法、分解法、正交分解法、矢量三角形等
学生讨论实验方案,并分小组进行实验。
(拓展思考)如果物体受到的共点力不止三个呢?你的结论能推广吗? 场景三:课堂实验结果展示:
实验结束后,由几组有代表性的小组上台展示,介绍实验过程、数据处理方法及结论。这些小组采用不同的方法和思路,各有各的特点。上台展示实验成果的学生自信、大方,语言流畅,小组成员间有较好的分工与合作。
点评:新课程理念中,学生是课堂的主体,要在课堂上给学生以充分的表现空间。本堂课先是让学生自主探究,后又给足学生们的交流、展示时间,很好的体现了新课程理念。当然,这会使教学容量受到一定影响。
4.总结结论:
(1)物体在共点力作用下处于平衡状态,力的平衡条件为合力为零
(2)在共点下作用下的物体,如果所受合力为零,一定处于平衡状态
(3)推论:
a.当物体受到三个力共点力的作用而平衡时,其中的任意一个力必定与余下的两力的合力等大反向。
b.当物体受到三个力共点力的作用而平衡时,任意建立直
角坐标系并分解不在坐标轴的力,沿两个坐标轴方向的合力均为零
c.三个共点力构成封闭的三角形
(引导学生将此推论拓展到多个共点力平衡时的情景)
(三)、练习巩固
1.课堂例题:用绳子将鸟笼挂在一根横梁上,如图所示,若鸟笼重19.6N,求绳子OA和OB的拉力各是多大?(启发学生用刚刚的实验结论求解)
2.作业:思考课本P93的1、2、3、7;完成课本P93的5、6、8(做在作业纸上)
四.教学反思:
本节课的重点是共点力作用下物体的平衡条件,这个条件得出后,学生是比较容易接受这个结论的。关键在于接受与掌握之间还有一定的差距,许多学生结论都能朗朗上口,但一到应用就手足无措。因此本节课创造性的引导学生,将原本是平衡条件的推导与应用的结论,让学生自己通过实验探究、总结得出。学生对自己实验得到的方法和结论印象深刻,这有利于学生对规律的理解,最后通过例题让学生体会到结论的应用。这是这节课的一个突破方面。
鼓励学生大胆质疑,积极思考,独创性地进行实验,这也是本节课着力引导的一方面。虽然学生的思维不可能脱离前几节课的合成与分解的思路,但多种角度、方法的引导将有利于学生开拓性思维的培
养。
不足之处在于:由于时间、器材等条件的限制,学生的实验局限性较大;并且本意是探究性实验,由于学生对课本的预习较为透彻,对结论很熟悉,容易演变成验证性的实验。有部分学生对验证类的实验兴趣不大,将会影响实验的积极性及实验效果。