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视频课题:高中物理鲁科版必修1第5章第2节力的分解-河北省 - 定州
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§3.5 力的分解
一、教材分析:
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。 二、学生学习情况分析:
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:
本节课首先利用老师推动重铁皮箱的一段视频激发学生兴趣,引入新课。然后,利用逐渐加深的三个模型来进行力的分解的讲解:模型一是分解斜面上物体的重力,通过学生合作探究找到分力效果并进行分解。联系实际生活,解释滑梯、引桥等情景;模型二为三脚架结构模型,并解释塔吊结构的合理性;模型三为一根绳上重力的分解,特殊的平行四边形菱形的应用,并加以应用,最后回扣课前导入,解释原因。最后,布置探究作业,激发学生课后探究的积极性,培养学生的自主探究能力和动手能力。 四、教学目标: 1、知识与技能
(1)通过引入中的例子理解力的分解的概念,清楚分解是合成的逆运算。
(2)了解力的分解要按力的实际作用效果,会用平行四边形定则进行作图并计算。 (3)能应用力的分解分析生产生活中的问题。 2、过程与方法
(1)从力的实际作用效果方面体会分力代替合力的等效替代思维方法。 (2)通过力的分解的实例探究,掌握理论联系实际的科学方法。 (3)通过练习法培养学生应用数学知识解决物理问题的能力。
(4)通过本节学习,感受实验是建立物理概念、探究物理规律的必由之路。 3、情感态度与价值观 (1)通过联系生活实际情景,激发求知欲望和探究的兴趣,培养研究周围事物的习惯。 (2)通过对力的分解实际应用的分析与讨论,养成理论联系实际的自觉性。 (3)通过分组实验体验分工合作在实验过程中的重要作用,增强合作的意识。 五、重难点
重点:根据力的实际效果或实际需要分解力。 难点:(1)力分解时如何判断力的作用效果及确定两分力的方向。
(2)力的分解时如何运用三角函数求分力的大小。
六、教学过程:
教师活动
学生活动
设计意图
新课引入
上课之前,播放教师推动大铁皮箱的
视频,设疑激发学生兴趣,引入新课。小游戏其实蕴含着大道理。通过今天的学习我们就会清楚其中的奥妙了。
板书:§3.5 力的分解
观看视频,认真思考
利用故事视频激发学
生兴趣
新课探究
1、 力的分解概念
问题1:什么叫力的合成?
回顾上节课知识点
问题2:力的合成遵循什么定则?
引入新课:如果已知这一个力,求它的分力过程就叫做力的分解。
板书合力、分力 2、不加限制,无数组解。 让学生在学案上做出不加限制条件时,以F为对角线的平行四边形。 一个力究竟应该怎样分解,这要根据
实际情况、实际需要来确定,往往按效果来分解力。
3、 探究一:放在斜面上物体所受重力G的分解 我们手里有一块塑料薄板,固定一端,抬起另外一端,就形成了一个斜 回答问题1:求几个力的合
力的过程叫力的合成。
回答问题2:平行四边形定则
学生动手作图
通过与合成的类比,
理解力的分解,进一步感受等效替代的思想方
法。
无条件限制,无数种分
解方法
面 问题一:放上一个物体,物体怎样了? 问题二:这是哪个力产生的效果? 探究过程中指导学生要注意合作与交流。
通过探究,我们发现F1与F2的大小都与斜面的倾角有关,斜面的倾角θ增加F1增加 F2减小。
4、总结力的分解步骤
找到力的作用效果确定分力方向,然后根据平行四边形定则画力的分解矢量图,最后根据矢量图求解分力大小时要利用到几何关系。 问题:高大的桥梁建造很长的引桥目的是什么?滑梯的倾角往往建的比较大? 学生探究】 实验器材有泡沫板、小车、橡皮筋,四个人一组,进行探究: ⑴观察橡皮筋与塑料板有何变化?说明斜面上物体所受重力在哪些方向有什么作用效果? ⑵在学案上画出重力的分解示意图; ⑶已知重力G,斜面倾角为θ,求两分力大小; ⑷当倾角θ增大时,两分力大小如何变化? 展示成果: 学生带着学案到前面来,先利用器材展示他的探究过程,回答第一个问题,然后用实物展台给出它的后三个答案。 根据效果方向在学案上画出两个分力方向。
学生回答问题: F1=Fcosθ F2=Fsinθ 学生回答:滑梯,更刺激的水滑梯
学生回答:上坡省力,下坡安全
锻炼学生将复杂场景
转化为简单物理模
型的能力
学生体会当确定合力和两分力的方向时,两分力就是唯一确定的了。
解决问题
5、探究二:作用在三脚支架上的力的分解
【演示实验】教师演示自制三脚架上的物体使橡皮膜形变的情况,让同学们观察并思考三角支架上物体的重力的分解情况。 为了更好地感知,分小组进行体验,感受三角支架上物体重力分解的方向。 引导学生在学案上做出力的分解矢量图,并求出结果。
介绍生活中的三脚架模型
6. 探究三:作用在一根绳子上的重力的分解 教师播放绳断视频,提起学生兴趣,绳子为什么断了?挂在绳子上的物体的重力产生了什么样的作用效果?
学生观察实验现象并思考
学生分组,用铅笔和细线构成三脚架,挂上钩码体验手指和手心的受力。 学生作图
学生观看视频回答,延着绳子的方向。
利用演示实验提高学
生兴趣
通过学生分组实验提
高学生动手能力,学生合作交流能力。
提高动手能力,三角函
数几何知识 将物理知识应用于生活中
提起兴趣
解开绳断之谜 让学生分组用弹簧测力计,带绳套的钩码探究夹角增大时两弹簧秤示数变化 确定完方向后让同学们根据平行四边形定则画出力的分解矢量图,作图时注意两分力的方向要垂直于接触面以及对称性。
所画出的平行四边形还是什么形?菱形。已经大于合力,小力能产生大力,真的会实现吗?
引导学生分析几个实际问题
问题一:游乐场里的缆绳松一些还是紧一些好? 问题二:解释怎样将泥沼里的汽车拉出来?
问题三:老师视频中如何借力推动箱
子的? 【分组实验】两个弹簧秤勾住钩码上的细绳套,不断变换弹簧测力计的角度,观察弹簧秤示数变化,发现角度变大时,示数变大,得出结论:两等大分力会随两分力的夹角的增加而增加,分力可以大于合力, 小力可变大力。
学生回答:分力夹角大,小力可变大力。
学生回答:松一些好
四两拨千斤
通过分组实验使学生真实感受到合力一定,
等大分力随角度增大
而增大。
学生勤于思考,勤于总
结
将知识应用到生活中,
将物理知识应用到生
活中,并能感受蛮用力不如巧用力。解释问题,学以致用
研究性学习作业: 1、请通过实物调查和查阅资料,了解生活中力的分解知识,解释千斤顶,拉链的工作原理,了解赵州桥的结构
学有所用 开放探究作业
视频来源:优质课网 www.youzhik.com