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3.5力的分解教学设计
一、教材分析
力的分解和力的合成均是矢量运算的工具,是高中物理的基石。本节内容从拖拉机拉着耙子的生产实例入手,引入力的分解概念,介绍力的分解同样遵守平行四边形定则。与力的合成相比,力的分解难点是一个确定的合力可以对应无数组分解的方法,力的分解不是唯一的,本教材指出对一个已知力的分解要根据实际情况来进行分解。与传统教材不同的是,本教材引入了三角形定则,指出矢量相加的法则,最后很自然地引入了矢量和标量的概念。
二、教学目标
【知识与技能】
1. 理解力的分解概念,强化“等效替代”的物理思想;
2. 理解力的分解是力的合成的逆运算;
3. 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;
4. 会用作图法和直角三角形的知识求分力;
5. 能尝试运用力的分解解决一些日常生活中的有关物理问题,有将物理知识应用于生活和生产实践的意识;
6. 能区别矢量和标量,知道三角形定则,了解三角形定则与平行四边形定则的实质是一样的。
【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。
【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。
三、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.
四、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.
五、教学方法:探究、讲授、讨论、练习
六、教具:多媒体课件、台秤、钩码、砝码、细绳、薄板钢条.用一根细线提起一个重物和用两根细线
七、教学过程
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
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.
一、引入新课
教师活动:复习提问什么是合力、分力、力的合成;力的合成所遵守的法则是什么?
合力与分力的关系怎样?
二、进行新课
1、力的分解
展示3.5-1耙的示意图和工作图,引导学生阅读课文并讨论:
1、斜向上对杆的拉力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?
3、F1和F2与 F产生的效果是相同的,那么能个能用F1和F2来代替F呢?
提问:拖拉机拉着耙,对耙的力F产生了什么效果?
在教师的引导下,回答问题。
1、一个效果是使耙克服泥土的阻力前进,另一个效果是把耙向上提。
2、一个水平的力F1使耙前进,一个竖直向上的力F2把耙向上提。
3、可以。
教师总结引导:
1、F可以用 F1和 F2来代替,F1和 F2就是力F的分力。求一个力的分力叫做力的分解。
2、而F1和F2的合力就应该是F。这说明力的分解和力的合成是怎样的关系?
说明力的分解是力的合成的逆运算。
既然力的分解是力的合成的逆运算,那么力的分解也必然遵循平行四边形定则,即把一个已知力F作为平行四边形的对角线,那么,与力F共点的平行四边形的两个邻边,就表示力F的两个分力。而我们知道一条对角线可以做出无数个平行四边形,那么在进行力的分解的时候,可以有无数组解。
(可以在图中比较一下合力与分力的大小关系)
例: 物体静止在倾角为θ斜面上,所受重力产生怎样的作用效果?如何分解?两个分力的大小与斜面倾角有什么关系?
由学生分析:
(1)G方向竖直向下,又不能下落。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)F1=Gsinθ, F2=Gcosθ
迷你实验:在水平伸出的手掌上放一本书,然后手逐渐倾斜,直至书下滑。
师:当书放在平伸的手掌上时,同学们有什么感受?当手逐渐倾斜时,又有什么感受?说明了什么?
引导学生:手平伸时,只感到手掌受到书的压力
回答:说明书所受的重力只产生一个使它紧压手的作用效果
当手倾斜时,除感到手掌受到压力外,还感到书有沿手党下滑的趋势
师总结:这些感受说明重力产生了两个作用效果,使书沿手掌下滑和使书紧压手掌,因此,重力G可以分解为这样两个分力:平行于掌面的下滑力F1和垂直于手掌向下的力F2,师进一步提出问题:当手掌逐渐倾斜时,同学们是否感到手掌受到的压力越来越小,而且明显感到书沿手掌下滑的趋势越来越大直至书下滑?这是为什么?
(引导学生用F1= GSinθ F2=G Cosθ来分析)
通过这个表达式分析:
1、当θ变化时,F1和 F2的大小如何变化?
2、在车辆上桥和下桥时,F1各起到什
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