高中物理-正交分解法教學(xué)設(shè)計(jì)學(xué)情分析教材分析課后反思

PAGEPAGE2PAGE課題:力的正交分解法授課教師：課題：力的正交分解1課時(shí)教學(xué)目標(biāo)知識與能力知道力的正交分解法,理解正交分解法的優(yōu)點(diǎn)，掌握利用正交分解法求多個(gè)力的合力的思路和方法，掌握利用正交分解法解決多個(gè)共點(diǎn)力作用下物體的平衡的問題。過程與方法培養(yǎng)對物體進(jìn)行受力分析的能力，通過利用正交分解解決多個(gè)力的合力和多個(gè)力作用下物體的平衡問題,使學(xué)生掌握分析問題的思路和方法,提高學(xué)生靈活分析和解決問題的能力。情感、態(tài)度與價(jià)值觀引導(dǎo)學(xué)生理解先分解后合成的思想，體會(huì)正交分解的優(yōu)點(diǎn)，用正交分解法分析日常生活中的多個(gè)力的平衡問題，體會(huì)物理與生活的密切聯(lián)系，激發(fā)學(xué)生對物理的熱愛。重點(diǎn)正交分解法的應(yīng)用難點(diǎn)正交分解法的應(yīng)用教學(xué)器材多媒體課件教學(xué)過程教學(xué)內(nèi)容與教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖復(fù)習(xí)提問力的合成遵循的法則?平衡狀態(tài)？共點(diǎn)力作用下物體的平衡條件？學(xué)生思考并回答問題復(fù)習(xí)回顧創(chuàng)設(shè)情境引入新課前面我們學(xué)習(xí)力的合成，知道利用平行四邊行定則可以求解力的合力，對于多個(gè)力的合力，我們可以先求解其中兩個(gè)力的合力，再將這兩個(gè)力的合力與第三個(gè)力進(jìn)行合成，依次可以求解多個(gè)力的合力，利用作圖法比較復(fù)雜，求解合力時(shí)需要測量合力的大小和合力的角度，這，容易出現(xiàn)誤差，我們今天學(xué)習(xí)一種比較簡單的求多個(gè)共點(diǎn)力的合力的方法——正交分解法思考回答先將前兩個(gè)力進(jìn)行合成，再將這兩個(gè)力的合力與第三個(gè)力進(jìn)行合成復(fù)習(xí)引入突出正交分解的優(yōu)點(diǎn)講授新課一、正交分解法1.定義：把力沿兩個(gè)互相垂直的方向進(jìn)行分解的方法叫正交分解法。如人推物體前進(jìn)，把推力F進(jìn)行分解，為了實(shí)現(xiàn)在兩個(gè)互相垂直的方向進(jìn)行分解，我們可以先建立直角坐標(biāo)系，以力的作用點(diǎn)為原點(diǎn)，以水平向右為X軸正方向，以豎直向上為Y軸正方向，建立直角坐標(biāo)系。在力F的末端向X軸做垂線，找到力F沿水平方向的分力，在力F的末端向Y軸做垂線，找到力F沿豎直方向的分力，由直角三角形的知識，可以求求得兩分力的大小。對于求多個(gè)力的合力，我們可以先把各個(gè)力分解到兩互相垂直的坐標(biāo)軸上，這樣就把復(fù)雜的矢量運(yùn)算轉(zhuǎn)變成同一直線上或成90°角的矢量運(yùn)算，將復(fù)雜問題簡化。正交分解法是是處理合成與分解的一種簡便方法，尤其是在求解不在一條直線上的多個(gè)共點(diǎn)力的合力時(shí)很方便。正交分解法求合力，運(yùn)用了“欲合先分”的策略，降低了運(yùn)算的難度，是解題中的一種重要思想方法。2.正交分解法的步驟：認(rèn)識正交分解法掌握利用正交分解求力的平衡的思路和方法，明確利用正交分解法求解平衡問題的步驟典型例題例1、如圖所示重物的質(zhì)量為m，輕細(xì)線OA和OB的A、B端是固定的。平衡時(shí)OB是水平的，OA與豎直方向的夾角為α。則AO的拉力和BO的拉力的大小各是多少？分析：（1）研究對象為物體，物體受力：重力，OA的拉力，OB的拉力。（2）以少分解力為原則，水平向右為X軸正方向，豎直向上為Y軸正方向建立坐標(biāo)軸，（3）需要分解的力只有OA的拉力，將拉力進(jìn)行分解（4）由兩軸方向合力為零，列方程求解。例2、如圖所示，用繩子將質(zhì)量為m的光滑球掛在墻上，繩子與豎直方向的夾角為α，求繩子的拉力和墻對球的支持力？分析：（1）研究對象為球，球受力：重力，支持力，拉力。（2）以少分解力為原則，水平向右為X軸正方向，豎直向上為Y軸正方向建立坐標(biāo)軸，（3）需要分解的力只有拉力，將拉力進(jìn)行分解（4）由兩軸方向合力為零，列方程求解。例3、如圖所示，一質(zhì)量為m的光滑球靜止在豎直擋板與傾角為α的斜面之間，求擋板與斜面對球的支持力各是多少？分析：研究對象受力：重力（豎直向下），支持力（垂直于斜面向上），支持力（垂直于豎直擋板向右）。以少分解力為原則，水平向右為X軸正方向，豎直向上為Y軸正方向建立坐標(biāo)軸，（3）需要分解的力只有支持力（垂直于斜面向上），將支持力力進(jìn)行分解（4）由兩軸方向合力為零，列方程求解。（2）以少分解力為原則，沿水平向右為X軸正方向，垂直于斜面向上為Y軸正方向建立坐標(biāo)軸，（3）需要分解的力只有重力，將重力進(jìn)行分解（4）由兩軸方向合力為零，列方程求解。總結(jié)：將三個(gè)例題的受力圖放到一起，同時(shí)將其鏡像對稱的圖也放到一起，讓學(xué)生體會(huì)力學(xué)的對稱和諧統(tǒng)一之美。例4質(zhì)量為m的物體靜止在傾角為37°的固定斜面上，則物體受到的斜面的支持力和摩擦力分別多大？（g取10m/s2）分析：（1）研究對象受力：重力（豎直向下），支持力（垂直于支持面向上），摩擦力（沿斜面向上）（2）以少分解力為原則，沿斜面向上為X軸正方向，垂直于斜面向上為Y軸正方向建立坐標(biāo)軸，（3）需要分解的力只有重力，將重力進(jìn)行分解（4）由兩軸方向合力為零，列方程求解?？偨Y(jié)：將坐標(biāo)系旋轉(zhuǎn)至x軸水平，回到前三個(gè)例題的模型中去例5、如圖所示,質(zhì)量為m的物體在與水平方向成α角的拉力作用下做勻速直線運(yùn)動(dòng),物體與水平面間動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,則物體所受摩擦力的大小為多少？分析：（1）研究對象為木箱，木箱受力：重力，支持力，摩擦力，拉力。（2）以少分解力為原則，水平向右為X軸正方向，豎直向上為Y軸正方向建立坐標(biāo)軸，（3）需要分解的力只有拉力，將拉力進(jìn)行分解（4）由兩軸方向合力為零，列方程求解?？偨Y(jié)：受力圖是在前三個(gè)例題模型基礎(chǔ)上加了一個(gè)豎直向上的力，只需要將y軸的方程加上該理即可分析、作圖、解題回顧平衡的條件，得出利用正交分解法求多個(gè)力的平衡的問題，可以轉(zhuǎn)化兩個(gè)坐標(biāo)軸上合力為零，列方程求解的問題分析、作圖、解題分析、作圖、解題領(lǐng)會(huì)，感悟?qū)ΨQ和諧統(tǒng)一之美分析、作圖、解題分析、作圖、解題掌握利用正交分解法求解平衡問題的步驟進(jìn)一步掌握利用正交分解法求解力的平衡的問題進(jìn)一步掌握求解共點(diǎn)力作用下物體的平衡的思路與方法將力學(xué)問題歸結(jié)為一個(gè)簡單的模型。讓學(xué)生進(jìn)一步理解受力分析的統(tǒng)一性加深學(xué)生對利用正交分解法求解力的平衡的問題思路與方法，讓學(xué)生學(xué)會(huì)透過現(xiàn)象看本質(zhì)，把復(fù)雜的問題簡單化，統(tǒng)一化。課堂小結(jié)本節(jié)課學(xué)習(xí)了正交分解法，掌握利用正交分解法求解多個(gè)共點(diǎn)力作用下物體的平衡的問題。希望大家在今后的學(xué)習(xí)中多總結(jié)，多去發(fā)現(xiàn)物理學(xué)的對稱和諧統(tǒng)一之美。布置作業(yè)學(xué)案：知能訓(xùn)練1，2，3本節(jié)課是為藝術(shù)類文科生準(zhǔn)備的一節(jié)解題方法課。藝術(shù)類文科生底子薄，基礎(chǔ)弱，對于物理的邏輯思維接受困難。本節(jié)課利用正交分解法解決三個(gè)力作用下物體的平衡問題，讓學(xué)生體會(huì)正交分解法的優(yōu)點(diǎn)，從而體會(huì)正交分解法的對稱、和諧、統(tǒng)一之美。為后面牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用時(shí)求解合力打下基礎(chǔ)。接著引導(dǎo)學(xué)生，體會(huì)物理與生活的密切聯(lián)系，激發(fā)學(xué)生對物理的熱愛。通過實(shí)例分析，強(qiáng)化學(xué)生的受力分析的能力，同時(shí)也鞏固了正交分解法。效果分析從這節(jié)課來說，備課的宗旨完全符合新課改的要求，能夠讓學(xué)生通過自我探究得出物理規(guī)律。正交分解法是解決高中物理力學(xué)知識的最有效的也是最簡單的一種方法。針對高一新生在學(xué)習(xí)物理力學(xué)知識中無從下手的情況，選擇用正交分解法作為突破口是一個(gè)很好的選擇。本節(jié)課旨在通過對幾種常見的力學(xué)模型的解答，讓學(xué)生體會(huì)物理學(xué)的對稱和諧統(tǒng)一之美，讓學(xué)生感受到物理是一門簡單易學(xué)的學(xué)科，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的信心。通過課堂表現(xiàn)來看，基本達(dá)到了上述目的。

力的正交分解評測練習(xí)30o60oABO30o60oABOG2.如圖所示，重力為500N的人通過跨過定滑輪的輕繩牽引重200N的物體，當(dāng)繩與水平面成60o角時(shí)，物體靜止，不計(jì)滑輪與繩的摩擦，求地面對人的支持力和摩擦力。606003.(8分)如圖6所示，θ＝370，sin370＝0.6，cos370＝0.8。箱子重G＝200N，箱子與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.30。要?jiǎng)蛩倮瓌?dòng)箱子，拉力F為多大？4.（6分）如圖10所示，在傾角為α=37°的斜面上有一塊豎直放置的檔板，在檔板和斜面之間放一個(gè)重力G=20N的光滑球，把球的重力沿垂直于斜面和垂直于檔板的方向分解為力F1和F2，求這兩個(gè)分力F1和F2的大小。5．.質(zhì)量為m的物體在恒力F作用下，F(xiàn)與水平方向之間的夾角為θ,沿天花板向右做勻速運(yùn)動(dòng)，物體與頂板間動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，則物體受摩擦力大小為多少？6.如圖所示重20N的物體在斜面上勻速下滑，斜面的傾角為370，求：（1）物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)。（2）要使物體沿斜面向上勻速運(yùn)動(dòng)，應(yīng)沿斜面向上施加一個(gè)多大的推力？（sin370=0.6,cos370=0.8）7.如圖所示，物體的質(zhì)量，用與豎直方向成370斜向右上方的推力把該物體壓在豎直墻壁上，并使它沿墻壁在豎直方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)。物體與墻壁間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5，求推力的大小。教學(xué)反思

正交分解法是解決高中物理力學(xué)知識的最有效的也是最簡單的一種方法。針對高一新生在學(xué)習(xí)物理力學(xué)知識中無從下手的情況，選擇用正交分解法作為突破口是一個(gè)很好的選擇。本節(jié)課旨在通過對幾種常見的力學(xué)模型的解答，讓學(xué)生體會(huì)物理學(xué)的對稱和諧統(tǒng)一之美，讓學(xué)生感受到物理是一門簡單易學(xué)的學(xué)科，激起學(xué)生學(xué)習(xí)物理的信心。通過課堂表現(xiàn)來看，基本達(dá)到了上述目的。但也存在一些不足之處，主要是對學(xué)生的理解能力估計(jì)不足。我在課前已經(jīng)充分考慮到藝術(shù)類文科生的基礎(chǔ)較弱，所以講解時(shí)盡量詳細(xì)。可從學(xué)生到黑板上做題的情況來看，學(xué)生的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識較差，本節(jié)課用到的平行四邊形、三角形的邊角關(guān)系對于學(xué)生來說很吃力（在授課過程中發(fā)現(xiàn)很多學(xué)生不知道怎樣畫分解圖，不知道如何寫關(guān)系式）。導(dǎo)致在做題中出現(xiàn)了意想不到的困難，耽誤了時(shí)間。未能把后繼的旋轉(zhuǎn)模型和添力模型講完。這節(jié)公開課給我的主要思考就是今后對于知識難度大，內(nèi)容多，又要讓學(xué)生自己體驗(yàn)的章節(jié)如何進(jìn)行教學(xué)處理，如何安排知識環(huán)節(jié)，如何課前備好學(xué)生和備好教材，我認(rèn)為在今后的教學(xué)中要根據(jù)課堂實(shí)際對授課內(nèi)容作出相應(yīng)的調(diào)整，不一定要按教材的內(nèi)容來完成教學(xué)，應(yīng)根據(jù)學(xué)生的情況來完成教學(xué)，能上多少則上多少，以學(xué)生學(xué)會(huì)本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容為原則。課標(biāo)分析知識與能力：1.知道力的正交分解法,理解正交分解法的優(yōu)點(diǎn)，2.掌握利用正交分解法求多個(gè)力的合力的思路