《力的分解》教學(xué)設(shè)計(jì)

《力的分解》教學(xué)設(shè)計(jì)一、教學(xué)任務(wù)分析1．教材地位和作用這節(jié)課是第五章第二節(jié)的內(nèi)容，是在學(xué)習(xí)完《力的合成》之后的內(nèi)容。力的分解一直是力學(xué)部分教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn)，能否掌握好這一方法對解決共點(diǎn)力的平衡及牛頓運(yùn)動定律的問題起著舉足輕重的作用。教材通過生活中的簡單例子，從等效替代的角度讓學(xué)生去理解力的分解，并通過力的分解是力的合成的逆運(yùn)算讓學(xué)生掌握力的分解的方法，最后通過用力的分解在生活生產(chǎn)中的應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用知識解決實(shí)際問題的能力。2．教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)：(1)探究力的分解的依據(jù);(2)利用平行四邊形定則進(jìn)行力的分解。教學(xué)難點(diǎn)：(1)力的作用效果的確定;(2)在具體問題中如何根據(jù)實(shí)際情況將一個(gè)力進(jìn)行合理的分解。二、學(xué)情分析1、從學(xué)生知識儲備上來看，本節(jié)之前，學(xué)生已經(jīng)掌握了力的基本概念和表示方法，并且熟悉了生活中常見的幾種力的定義和特點(diǎn)，也已經(jīng)掌握了平行四邊形的作圖方法，熟知了解直角三角形有關(guān)的數(shù)學(xué)知識。但是學(xué)生對依據(jù)作用效果進(jìn)行力的分解缺少感性認(rèn)識。2、從學(xué)習(xí)意識上看：學(xué)生剛剛學(xué)習(xí)完《力的合成》，他們可能會遇到這樣的困惑，剛學(xué)習(xí)完《力的合成》，為何又要進(jìn)行力的分解。教師如果處理不好，很容易讓學(xué)生形成一種為了學(xué)習(xí)而學(xué)習(xí)的錯(cuò)誤認(rèn)識，會打擊他們思考問題的積極性。三、教學(xué)目標(biāo)1、知識與技能（1）正確理解分力的概念，理解力的分解的含義；（2）認(rèn)識到力的分解與力的合成互為逆運(yùn)算并滿足平行四邊形定則。初步掌握根據(jù)力的實(shí)際作用效果確定分力方向的原則；（3）會用計(jì)算法根據(jù)平行四邊形定則求分力。2、過程與方法（1）學(xué)習(xí)物理學(xué)的研究方法,領(lǐng)略等效替代的思維；（2）提高觀察思考、建立物理模型及運(yùn)用數(shù)學(xué)工具解決問題的能力；（3）了解概念的建立是客觀事實(shí)的需求，提高用物理知識解決實(shí)際問題的能力。3、情感態(tài)度與價(jià)值觀培養(yǎng)學(xué)生對科學(xué)的好奇心與求知欲。培養(yǎng)分析觀察能力，物理思維能力和科學(xué)的研究態(tài)度，了解物理規(guī)律與數(shù)學(xué)規(guī)律之間存在的和諧美。四、設(shè)計(jì)思想1、學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體，要促使學(xué)生充分發(fā)揮主觀能動性，積極參與到學(xué)習(xí)中來，主動生疑，主動質(zhì)疑，主動思疑，主動解疑。力的分解應(yīng)用的例子在生活中很多，關(guān)鍵是學(xué)生如何能聯(lián)想到，所以老師要給提供學(xué)生創(chuàng)設(shè)問題的環(huán)境，通過感受力的作用效果的實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生從生活中主動的去發(fā)現(xiàn)問題，激發(fā)他們求知的欲望和探究的興趣。通過對力的分解的實(shí)際應(yīng)用分析與討論，讓學(xué)生感悟力的分解在解決實(shí)際問題中的重要意義。2、從生活走向物理，從物理走向社會。從生活實(shí)例引出問題，再通過相對開放性的實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生獲得豐富的感性認(rèn)識，給學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題和提出質(zhì)疑的機(jī)會，感受物理與日常生活的聯(lián)系，從而培養(yǎng)學(xué)生觀察生活現(xiàn)象的習(xí)慣，提高學(xué)生提出問題，建立物理模型，解決實(shí)際問題的能力。五、教學(xué)儀器圓盤測力計(jì)、鐵架臺、自制斜面、重物、鋼尺、圓珠筆、棉線、200g鉤碼若干、50g鉤碼、小車、彈簧測力計(jì)、橡皮筋若干、實(shí)物展示臺等六、師生互動教學(xué)過程設(shè)計(jì)1、新課引入取一個(gè)大砝碼放在桌面上，用細(xì)線把它提起來，用一根線提易斷還是用兩根線提易斷？用一根線可以把砝碼穩(wěn)穩(wěn)地提起，而用相同的兩根線(有意識使兩線夾角大些)提砝碼時(shí)，線卻一下子斷了?！驹O(shè)計(jì)意圖】鼓勵(lì)學(xué)生大膽去猜想產(chǎn)生這種有悖常理的物理現(xiàn)象的原因，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生求異思維和創(chuàng)新能力。2、理論分析，實(shí)驗(yàn)感受（1）理論分析①力的分解定義引導(dǎo)學(xué)生回憶上節(jié)課所講知識，加深對等效替代的概念的理解，并同時(shí)得出力的分解的定義。問題1：能否用沿著力的作用效果的方向的兩個(gè)力代替F？在黑板上演示圖1實(shí)驗(yàn)，說明拉力F可以用沿兩繩方向的力F1、F2代替。②力的分解遵循的原則引導(dǎo)學(xué)生回憶上節(jié)課力的合成知識，進(jìn)而得出力的分解也遵循平行四邊形定則，它是力的合成的逆運(yùn)算。（2）學(xué)生感受力的作用效果。例1:已知一個(gè)力F，你能求出其兩個(gè)分力F1、F2的大小嗎？借助多媒體，得出結(jié)論：如果沒有其它限制，對于同一條對角線，可以作出無數(shù)個(gè)不同的平行四邊形。所以沒有限定條件時(shí),力的分解有無數(shù)組解。③力的分解的依據(jù)實(shí)驗(yàn)探究2：在實(shí)際問題中,一個(gè)已知力究竟要怎樣分解?例2、在圓盤測力計(jì)上固定一個(gè)托盤，上面放一個(gè)物體.①若用一豎直向上的力拉物體；②若用一水平的力拉物體；③若用一斜向上的力拉物體。請大家猜想三次測力計(jì)的讀數(shù)有什么變化？請認(rèn)真觀察三次的讀數(shù)有什么變化，并比較觀察到的現(xiàn)象？實(shí)驗(yàn)探究3：在實(shí)際問題中,如何確定一個(gè)力產(chǎn)生的作用效果?例3、如圖所示，將一把鋼尺的一端放在水平桌面上。另一端用物體墊高，形成一個(gè)斜面，當(dāng)用橡皮筋拉著的小車放在斜面上時(shí)，鋼尺和橡皮筋的形變是怎樣的？根據(jù)實(shí)驗(yàn)觀察到的現(xiàn)象，請大家思考下面的問題：小車的重力對斜面和橡皮筋產(chǎn)生了哪些作用效果？實(shí)驗(yàn)演示，斜面上重力的分解的演示實(shí)驗(yàn)（先定性，再定量）。實(shí)驗(yàn)探究4：迷你實(shí)驗(yàn)分組探究，如何確定一個(gè)力產(chǎn)生的實(shí)際效果?請大家用所提供的相關(guān)器材和身邊的物體，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來親身體驗(yàn)重力作用產(chǎn)生的效果，從而確定兩個(gè)分力的方向，并把力的示意圖畫出來。老師給學(xué)生提供相對開放性的器材，讓學(xué)生盡可能多的利用身邊的資源，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)感受力的作用效果。同時(shí)給學(xué)生提出了三個(gè)問題作為引導(dǎo)。問題1:你用了哪些實(shí)驗(yàn)器材?觀察(感受)到了什么?問題2:力F產(chǎn)生了幾個(gè)作用效果?有哪些呢？問題3:你能把力F的作用效果用虛線畫出來嗎?學(xué)生做完實(shí)驗(yàn)，交流實(shí)驗(yàn)結(jié)果和體會?！驹O(shè)計(jì)意圖】培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力，獲得感性認(rèn)識，同時(shí)激發(fā)學(xué)生的求知欲望。通過這些簡單的實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生感受到了力在不同情況下的不同的作用效果，這時(shí)學(xué)生會很想去把這些力的作用效果求出來，學(xué)生的思維被激活起來了。實(shí)驗(yàn)探究5：分力大小與夾角的關(guān)系例4、合力一定，兩等大分力隨它們之間的夾角變化如何變化?回歸本節(jié)課最初的趣味實(shí)驗(yàn)，探究現(xiàn)象背后的原因？解釋為什么用兩根線提砝碼反而比用一根線提更“易斷”呢？【設(shè)計(jì)意圖】有了前面感受性實(shí)驗(yàn)的鋪墊以及力的合成的知識，在老師的引導(dǎo)下，學(xué)生可以通過自主思考學(xué)習(xí)得出力的分解的遵循的原則及分解過程的依據(jù)。另外斜向上的拉力和斜面上重力的分解過程的學(xué)習(xí)體現(xiàn)了一個(gè)從定性到定量的過程的遞進(jìn)。3、歸納小結(jié)力分解的步驟：（1）、分析力的作用效果;（2）、據(jù)力的作用效果定分力的方向;(畫兩個(gè)分力的方向)（3）、用平行四邊形定則定分力的大小;(把力F作為對角線，畫平行四邊形得分力)（4）、據(jù)三角形知識求分力的大小和方向。在學(xué)生自主求解分力的基礎(chǔ)上，師生共同歸納力分解概念、遵循規(guī)律、分解的依據(jù)以及作圖求解的思路，指出根據(jù)力的作用效果能定量的說明力的作用效果，用于指導(dǎo)生活實(shí)踐。