《力的分解》教學(xué)設(shè)計(jì)【高中物理必修1】

4/4《力的分解》教學(xué)設(shè)計(jì)教材分析教材分析本章是高中力學(xué)的基礎(chǔ)，等效思想、平行四邊形定則既是這一章的重點(diǎn)，又是難點(diǎn)。矢量的運(yùn)算法則，是矢量概念的核心內(nèi)容，又是學(xué)習(xí)物理學(xué)的基礎(chǔ)，同時(shí)平行四邊形定則的驗(yàn)證過程，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和科學(xué)思維方法也有很重要的作用。教材是通過演示實(shí)驗(yàn)說明合力與分力的等效代替性質(zhì)，比較直觀，容易接受。而演示生活中常見的幾種現(xiàn)象（提水、拉伸彈簧等等），可以使學(xué)生對(duì)“等效代替”思想有更深入的體驗(yàn)。教材中對(duì)于“力的平行四邊形定則”的得出讓學(xué)生自己動(dòng)手設(shè)計(jì)出實(shí)驗(yàn)方案，以探究教學(xué)方法來引導(dǎo)學(xué)生去尋找共點(diǎn)力與其合力的關(guān)系，最終發(fā)現(xiàn)結(jié)論。通過分小組探究、互相交流的形式進(jìn)行教學(xué)，學(xué)生在探究過程中不僅掌握知識(shí)，而且培養(yǎng)能力，領(lǐng)悟科學(xué)研究的魅力和精髓之所在。

教學(xué)目標(biāo)【知識(shí)與能力目標(biāo)】教學(xué)目標(biāo)1、認(rèn)識(shí)力的分解與力的合成互為逆運(yùn)算，都是“力的等效替代”的思想，滿足力的平行四邊形定則。2、了解力的分解具有惟一性的條件，掌握按力的效果進(jìn)行力的分解的方法。

【過程與方法目標(biāo)】學(xué)生通過觀察、實(shí)驗(yàn)理解力的等效性，學(xué)會(huì)用作圖法和計(jì)算法處理問題，學(xué)習(xí)用數(shù)學(xué)工具解決物理問題的方法。

【情感與態(tài)度目標(biāo)】教學(xué)重難點(diǎn)1、學(xué)習(xí)和領(lǐng)會(huì)“等效替代”的思想。

2、通過力的合成和分解的學(xué)習(xí)，感受對(duì)立統(tǒng)一的觀點(diǎn)在物理學(xué)中的意義。教學(xué)重難點(diǎn)【教學(xué)重點(diǎn)】：在具體問題中正確確定力的作用效果，根據(jù)平行四邊形法則進(jìn)行力的分解。

【教學(xué)難點(diǎn)】：力的分解具有惟一性的條件，正確確定分力的方向。課前準(zhǔn)備課前準(zhǔn)備多媒體課件教學(xué)過程教學(xué)過程復(fù)習(xí)導(dǎo)入提問：1、什么叫力的合成？2、如何求兩個(gè)互成角度的力的合力？新課導(dǎo)入一、力的分解演示：在黑板上固定一塊白色的硬紙板，再在硬紙板上固定一根黑色橡皮筋，在橡皮筋的另一端系上兩個(gè)結(jié)，先用力F把結(jié)點(diǎn)拉到O點(diǎn)，記下O點(diǎn)的位置。問題：F1和F2共同作用的效果與F作用的效果是否相同？作用效果指什么？拉伸同樣長(zhǎng)度面而達(dá)到不同點(diǎn)是否為效果相同？再用兩個(gè)力F1和F2作用于結(jié)點(diǎn)，同樣將繩結(jié)拉到O點(diǎn)。思考：能否在O點(diǎn)再作用個(gè)數(shù)更多的不同的力，使它們的作用效果與F的作用效果相同呢？學(xué)生：可以?？偨Y(jié)：1、幾個(gè)力，如果它們產(chǎn)生的效果跟原來一個(gè)力產(chǎn)生的效果相同，這幾個(gè)力就叫做原來的那個(gè)力的分力。2、求一個(gè)已知力的分力叫做力的分解。3、力的分解是力的合成的逆運(yùn)算，力的分解遵循平行四邊形法則。方法：把已知力作為平行四邊形的對(duì)角線，平行四邊形的鄰邊就是這個(gè)已知力的兩個(gè)分力。討論：1、如果兩個(gè)分力確定，則合力是否惟一確定？2、同一個(gè)力的分解是否是惟一的？總結(jié)：如果兩個(gè)分力確定，相當(dāng)于平行四邊形兩鄰邊確定，則合力是惟一確定的（對(duì)角線惟一確定）。同一個(gè)力可分解成無數(shù)對(duì)大小、方向不同的分力，因?yàn)橄嗤瑢?duì)角線的平行四邊形可有無數(shù)個(gè)。如圖所示討論：那么要使一個(gè)力的分解是惟一的，對(duì)兩分力有什么要求？得出：要使一個(gè)力的分解有惟一解有下列條件：①已知兩個(gè)分力方向。②已知一個(gè)分力大小和方向。教師：在實(shí)際進(jìn)行力的分解時(shí)，我們應(yīng)根據(jù)力的作用效果進(jìn)行分解。二、力的分解實(shí)例分析：例1：放在水平面的物體受到一個(gè)斜向上的力F，F(xiàn)與水平方向成θ角，如圖所示，試分解力F。教師演示：取一塊粘有厚海棉的木板，水平放在桌面上，海棉上放一鐵塊學(xué)生觀察：此時(shí)可看到海棉的凹陷。提出問題：用一斜向上的力拉鐵塊，海棉凹陷程度會(huì)發(fā)生什么變化？讓兩名學(xué)生上來演示并觀察結(jié)果。得出結(jié)論：此時(shí)觀察到海棉凹陷程度變小，同時(shí)鐵塊向前運(yùn)動(dòng)。分析：斜向上的拉力F產(chǎn)生兩個(gè)效果：一是水平向前拉物體，二是豎直向上拉物體。所以根據(jù)力的作用效果可將F分解為沿水平方向的分力F1和沿豎直方向的分力F2，則力F1和F2的大小為：F1=Fcosθ，F(xiàn)2=Fsinθ。拓展：如果將作用于物體上的力改為斜向下，你認(rèn)為該力產(chǎn)生什么效果？學(xué)生活動(dòng)：用帶有海棉的木塊與鐵塊進(jìn)行演示，并敘述力F產(chǎn)生的效果，然后據(jù)效果進(jìn)行分解。例2：將一個(gè)物體放在斜面上，物體受到豎直向下的重力，重力產(chǎn)生什么樣的作用效果呢？在前面實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，提出問題：如何演示重力在斜面上產(chǎn)生的效果？學(xué)生演示分析得出結(jié)論：放在斜面上的物體產(chǎn)生兩個(gè)效果。效果一：使物體沿斜面下滑。效果二：使物體緊壓斜面。學(xué)生活動(dòng)：叫兩名學(xué)生到前面據(jù)力的作用效果將重力進(jìn)行分解，其他同學(xué)在下面進(jìn)行。教師：指導(dǎo)學(xué)生在作圖時(shí)注意的問題，力的分解圖要作得大一些，容易觀察。F1=Gsinθ，F(xiàn)2=Gcosθ。分析討論：當(dāng)斜面傾角θ增大時(shí)，分析F1和F2如何變化？隨θ角的增大，F(xiàn)1增大，F(xiàn)2減小。三、觀察生活，聯(lián)系實(shí)際問題：高大的橋要造很大的引橋？學(xué)生討論：為什么要這樣做？據(jù)剛才的討論，隨θ的增大、F1增大、F2減小，車輛上橋時(shí)，分力F1阻礙車輛前進(jìn)，車輛下橋時(shí)，分力F1使車輛運(yùn)動(dòng)加快，為了行車方便與安全，高大的橋要造很長(zhǎng)的引橋，來減小橋面的坡度。例題講解【例題】1：作用在三角支架上的力，產(chǎn)生怎樣的作用效果？如何分解？【解析】F1=F/sin300=10N，F(xiàn)2=F/tan300=53N。教學(xué)總結(jié)1、理解合力與分力的概念，及“等效替代”的物理思想2、力的分解遵循平行四邊形定則：力的分解和力的合成互為逆運(yùn)算。力的分解也遵守平