力的分解物理本科教学技能比赛 教学设计.docx
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力的分解物理本科教学技能比赛教学设计
力的分解
【课题】力的分解
【教材】人教版高中物理必修1第三章第五节
【教学对象】高中一年级
【教学任务分析】
力的分解和力的合成是对立统一的,体现的是物理学上的对称美。
在新课教学中要联系力的合成的知识,以分力和合力的等效替代关系进行新课教学。
同时本节课也意在加强学生的等效替代思想,巩固对平行四边形的掌握。
力的分解是高中第一个重点也是第一个难点,也是整个高中物理的基础之一。
它是初中上高中的第一个台阶。
两个力的合成不再是同向的相加减,而是矢量运算。
所以本节课的教学任务是很重要的。
【学生分析】
在上力的分解前学生已经学习了力的概念--力是物体间的相互作用,力的表示--图示法和示意图,力的分类---效果力、性质力,力学中的三种力---重力、弹力、摩擦力。
上节课学习了力的合成、知道了解了分力、合力、以及它们之间的等效替代关系,还知道力的合成遵行平行四边形定则。
【教学目标】
1.知识与技能
(1)理解力的分解的概念。
(2)理解力的分解是力的合成的逆运算。
(3)掌握力的分解遵循平行四边形定则。
(4)掌握力的分解要根据实际情况来确定分力的方向。
2.过程与方法
(1)强化“等效替代”的物理思想
(2)培养学生观察实验及分析解决问题的能力
(3)培养应用数学工具解决物理问题的能力(几何知识)
3.情感态度与价值观
(1)培养学生参与课堂活动的热情
(2)培养学生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
【教学重点和难点】
重点
1理解力的分解是力的合成的逆运算;
2掌握运用平行四边形定则进行力的分解。
难点
力分解时如何判断力的作用效果及确定两分力的方向。
【实验器材及课件】
1.实验器材:
模拟三角支架(包括绳子,铁块,橡皮筋,轻杆),平面模型(小车,绳子),斜面模型(斜面,小车,橡皮筋,书本)。
2.多媒体课件:
PPT课件视频AVI-郑和下西洋,falsh-拖拉机拉耙,flash-三角架受力分析
【教学流程】
1、教学流程图
活动Ⅱ
讨论分析
教学流程
1.教学流程图
活动Ш
学生动脑
活动I
讨论复习
力的合成
情景I
教师学生观看视屏
活动IV
学生动手感受
学生归纳,得
出结论
布置作业
2、流程图说明
情景I---播放视频-科技奥运-帆船比赛。
提出问题,为什么帆船能够逆风行驶,它蕴含了什么物理知识?
调动学生学习的积极性,让学生带着好奇进入课堂教学。
活动I教师提出有关上节课有关力的合成的相关问题,学生回忆并回答
在复习过程中学生巩固了上节课所学的知识,同时也为新的内容的学习打下了良好的基础。
活动II--学生分组讨论交流-拖拉机拉耙
演示flash--拖拉机拉耙,引导学生分析,分力与合力的关系,引出力的分解的概念,力的分解是力的合成的逆运算,所以也遵循平行四边形定则。
活动III--学生思考-挡板上的小球
学生动脑积极思考,力可不可以任意分解?
通过教师演示挡板上的球,得出力不可以任意分解?
紧接着提出,力应该怎样进行分解?
活动Ⅳ--学生动手感受实验-三角架
让学生经历科学探究过程学生分组模仿三角支架进行感受实验,教师引导学生做实验,引导他,们感受力的作用效果,通过学生亲身感受,归纳得出力的分解应该根据力的作用效果。
活动Ⅴ----Ⅵ-知识巩固
通过平面模型和斜面模型的例题,让学生学会应用力的分解的知识解决日常生活中的问题,提高学生的学习成就动机。
情景Ⅱ
展示帆船在顺风和逆风时的力的分解,从而解释帆船为什么能够逆风行驶
3.教学的主要环节本设计可分为三个主要的教学环节。
第一环节,通过问题情境和知识回顾为力的分解的新科教学打下基础。
第二环节,通过学生动脑动手过程中领悟力的分解的概念,得出力的分解遵循平行四边形定则,突破难点,力应该根据作用效果来分。
第三环节,师生对本课进行小结与反思。
【教学过程】
(一)创设情景,引入新课(约1.5分钟)
同学们,老师小的时候有一个梦想,那就是开着一艘船环游世界,在碧蓝碧蓝的大海上乘风破浪,接受大海对我的考验。
600多年前,我们的民族英雄郑和带领船队先后七次下西洋,他驾驶的是木制帆船,主要动力来自
现在让我们一起来观看一段郑和下西洋的视频
人生也犹如行驶在大海上的一艘帆船,我们的生活不会一帆风顺,不过我们可以化逆境为顺境。
那同学们你们知道为什么帆船能够逆风行驶吗?
它究竟和本节课学习的内容力的分解有什么内在的联系呢?
(2)复习回顾(30秒)
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?
学生活动:
思考并回答教师的问题。
设计意图:
复习上节课所学的有关力的合成的知识,引入新课题――力的分解。
教师:
我们前面学习了力的概念,力的表示,力的分类,学习了重力,弹力和摩擦力。
上节课我们还学习了力的合成。
教师:
什么是合力,什么是分力?
他们有什么关系?
学生:
教师:
什么是力的合成?
学生:
教师:
力的合成遵循什么?
学生:
(二)新课教学(约11分钟)
1引导分析拖拉机拉耙
教师活动:
利用多媒体展示耙的示意图和工作图,引导学生阅读课文并讨论
学生活动:
通过阅读课文。
观察示意图,讨论;在教师的引导下,回答问题
设计意图:
通过实际问题激发学生学习的兴趣,提出渐进的问题,培养学生在实际问题中发现问题,用物理语言解决问题的能力;并逐步引入本节的内容。
教师:
1、斜向上对杆的拉力F产生了什么效果?
学生:
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。
教师:
2、这样的效果能不能用两个力F1和F2来实现?
方向怎样?
学生:
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。
教师:
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?
学生:
3、可以。
教师活动:
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?
学生活动:
这说明力的分解是力的合成的逆运算。
教师活动:
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。
教师:
但在解决实际问题过程中能不能随意分解呢?
学生活动:
讨论、思考
2、挡板上的小球
教师活动:
展示挡板上的球,给出一个力的分解,球的重力可不可以这样分解?
学生:
可以。
教师:
同学们说可以,假如可以这样分解的话,给我一种感觉就是球对挡板有一个侧压力,如果撤去挡板,球应该往哪边滚动拉?
学生:
左边
教师活动:
撤去挡板,球没有运动,得出结论:
力不可以任意分解。
那么在实际情况中力应该怎么分解呢?
3、三角支架作用效果分析
教师:
这是一个三角支架,重力有哪几个效果?
学生:
(1)---教师活动:
用铅笔、绳套、钩码组成一套演示力的分解的实验装置,绳套一端系在食指上,一端系在铅笔末端,铅笔的顶端顶在掌心上。
在铅笔末端悬挂钩码,体会食指和掌心受力的情况,以体验拉力产生的效果,揣摩分力的方向。
(或该实验用让同学一手叉腰,另一同学按该同学的肘部或悬挂一重物,体会上臂和腰部的受力情况来完成。
)
学生活动:
学生积极配合,认真完成实验。
设计意图:
培养学生的动手操作能力
(2)--教师活动:
引导学生实验,提出问题:
学生活动:
学生通过亲自动手,亲身体会,讨论问题,得出结论:
教师:
1、食指和掌心有什么感觉?
学生:
l、食指有被拉伸的感觉.掌心有被刺痛的感觉。
教师:
2、这种感觉说明铅笔末端悬挂钩码后产生的拉力产生了怎样的效果?
学生:
2、一个是拉伸细线,一个是压紧铅笔。
教师:
3、若用两个力来代替悬挂钩码后产生的拉力,这两个力的方向怎样?
学生:
3、一个沿细线方向向外,一个沿铅笔向里。
教师:
4、这两个力与悬挂钩码后产生的拉力的效果是相同的,那么能不能用这两个力来代替那一个力呢?
学生:
4、可以。
教师:
5、这两个力与悬挂钩码后产生的拉力是什么关系?
学生:
5、这两个力是悬挂钩码后产生的拉力的分力。
设计意图:
通过实际操作和亲身体会,培养学生用物理语言分析问题,解决问题的能力。
(3)----教师活动:
教师引导学生思考;
学生活动:
学生讨论后进行作答:
教师:
l、悬挂钩码后产生的拉力可以怎样分解呢?
学生:
1、悬挂钩码后产生的拉力可以分解成一个沿细线方向向外的拉力,一个沿铅笔向里的压力。
教师:
2、为什么这么分解呢?
学生:
2、因为悬挂钩码后产生的拉力在这两个方向上产生了两个效果。
设计意图:
进一步探索,逐步推导。
(4)--教师活动:
教师引导学生总结:
学生活动:
学生讨论后进行作答:
教师:
那么在实际问题中进行力的分解时应遵循什么原则?
学生:
按照力的实际作用效果进行分解。
设计意图:
培养学生的概括能力
4、知识应用联系生活实际高大的桥常有很长的引桥
教师活动:
现在我们知道,在实际问题中进行力的分解时,要按照力的实际作用效果进行分解。
下面我们来研究一个实际问题。
在日常生活中,我们常常会遇到各式各样的桥,而一些高大的桥要造很长的引桥,这是为什么呢?
(关于什么是引桥教师要给予简单的解释。
)
学生活动:
学生积极思考,认真讨论,得到不同结论。
设计意图:
加强物理与生活实践的联系,培养学生在实际问题中发现问题的能力。
教师活动:
对于学生讨论的结论,教师先不进行评价,而是引导学生建立物理模型:
车辆经过高大的桥时,要先上坡,再下坡,我们能不能把车辆的运动看作一个物体在斜面上的运动呢?
学生活动:
在教师引导下,积极思考,抽象出物理模型培养学生建立物理模型。
设计意图:
培养学生建立物理模型,在模型中分析实际问题的能力。
教师活动:
演示:
用薄塑料板做斜面,将小车放在斜面上,让学生观察现象。
教师引导:
在斜面上运动的物体受到重力的作用,但它并没有竖直下落,而是要沿斜面下滑,那么在物体运动过程中重力产生了怎样的效果呢?
教师重点引导,必须让学生明确一定是力在受力物体上产生的效果。
学生活动:
学生经过观察、思考、讨论,看到的现象:
斜面被压弯,同时小车沿斜面下滑。
在教师引导下得到:
一是使物体沿斜面下滑,二是使物体压紧斜面。
设计意图:
培养学生分析物理问题,用物理语言解决物理问题的能力。
教师活动:
既然重力产生了这两个效果,那么重力应怎样分解呢?
学生活动:
可以分解为:
一个沿斜面向下的力F1,一个垂直斜面向下的力F2。
设计意图:
运用所学方法,解决实际问题
教师活动:
假设这个斜面的倾角为θ,那么重力的分力与倾角有什么关系?
试写出表达式。
学生活动:
学生独立推导,交流总结:
设计意图:
培养学生运算能力
教师活动:
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各起到什么作用?
3、通过这个结论,我们再来解释高大的桥为什么要造很长的引桥?
学生活动:
在教师引导下,用物理语言描述分析过程
1、当θ增大时,F1增大,F2减小。
2、上桥时阻碍车辆前进,下桥时使车辆越来越快。
3、引桥越长,θ越小,F1越小:
上桥时的阻碍作用减小,从而比较容易上桥,下桥时的加速作用会减小,从而保障行车时的安全。
设计意图:
把物理公式与生活实际联系起来,用物理语言解释生活现象。
通过分析日常生活中应用力的分解的现象,让学生知道物理与生活是息息相关的,培养学生观察生活现象,发现问题,建立物理模型,用物理模型解决问题,用物理语言解释现象的能力。
简单的介绍一下拖拉机拉耙的平面模型。
【呼应开头】
放映帆船在顺风和逆风时的受力分析,解释力的分解的妙用,解密帆船逆风行驶的奥秘。
同学们,物理就在我们的生活中,只要我们留心观察,就能感受到物理知识的奇妙和劳动人民的智慧。
这里我为同学们收集了一些我们身边的画面。
(图片最后停在拉链的图片)拉链是大家非常熟悉的东西,其实它可以归入本节课学习的斜面模型。
同学们,让我们放慢脚步,多去观察、思考、感悟身边的物理世界。
【小结】
教师小结,引导学生反思本课学到了什么,布置作业。
设计意图:
梳理本节课所学知识,通过作业的方式,使学生得到巩固提高。
【板书设计】
第六节力的分解
一、力的分解
1.概念:
求一个已知力的分力,叫力的分解
2.力的分解的法则:
平行四边形法则
二、实例分析
探究1:
三角架悬挂重物的拉力的作用效果
探究2:
斜向上拉力的作用效果
探究3:
斜面上的物体重力的作用效果
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- 力的分解物理本科教学技能比赛 教学设计 分解 物理 本科 教学 技能 比赛 设计