【教学分析】
《力的分解》是整个高中物理力学的基础之一,也是高中物理教学中的一个重点和难点内容,与《力的合成》内容相辅相承。本节课从前三个情景中概括出三个基本物理模型,并展开学习,最后再还原到实际生活中,解决实际的问题。在具体教学设计上,力求给学生提供较多生活情境和参与,通过学生亲身感受力的作用效果,理解效果的客观存在性,得到按效果分解的科学方法,激发学生的学习兴趣,培养学生动手操作和分析问题、归纳问题的能力。
【教学过程】
一、引入
本节课的导入是让学生观察图片并思考:高大的桥为什么要造很长的引桥?带着这个问题开始《力的分解》的学习。
二、复习
复习上节课《力的合成》的知识,通过大人一个人将一桶水提起来和两个小孩将一桶水提起来的实验,复习力的合成的概念,合力和分力的之间的关系以及力的合成遵循平行四边形定则等知识。
由力可以合成,是否可以进行分解?来反问学生。
三、新课
1、力的分解
提出问题:什么是力的分解?
师:(1)定义:已知一个力求它的分力的过程,叫做力的分解
(2)力的分解是力的合成的逆运算
(3)力的分解也遵循平行四边形定则
(4)作法:把已知力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F1 、 F2。
提出问题:力应该怎样分解?
生:遵循平行四边形定则
师:细心的同学可以发现老师刚刚画的一个平行四边形是任意取的。说明若没有限制,对于同一条对角线,可以作出无数个平行四边形。
追问:如果没有条件限制,同一个力可以分解为多少对分力?
生:无数对。
问:在实际应用中怎样分解一个已知力?
师:通常按照力的实际作用效果进行分解。
师:思考如何按照力的作用效果分解?带着这个问题来看下情景1.
2、典型情景分析
情景1:如图所示,小明同学放学后在教室里拖地,施加了一个大小为F的推力,F与水平方向成θ角.该力F有哪些作用效果?如何分解?它的两个分力的大小、方向如何?
让学生通过日常生活中拖地,思考推力有哪些作用效果?
生:效果一:使物体沿水平面向右运动;效果二:将物体向下压
师:按照力的作用效果可以将推力分解为水平向右方向和垂直于水平面向下的方向,建立平行四边形
师:请学生上黑板求解两个分力F1和F2的大小。(特意花了几分钟帮助学生复习了三角函数的知识)
总结力的分解一般步骤如下:
情景2:小明同学暑假去了趟水魔方,试着分析下他的重力G产生了什么作用效果?并对重力进行分解。
生:效果一:使物体沿斜面下滑,效果二:使物体压紧斜面。
思考:有人说重力G可以分解为使物体下滑的分力和对斜面的压力?
这块的内容有点难度,学生经常容易犯错,必须强调是物体压紧斜面的力。
思考:当θ 减小时,F1和F2怎么变化?
联系实际:回到开始的问题,为什么高大的桥要造很长的引桥?
分析:
车辆上桥时,分力F1拉着车辆后退;车辆下桥时,分力F1使车辆运动加快。为了安全,F1应该越小越好,所以θ越小越好,当引桥越长时,θ越小。
情景3:物体悬挂在三角架上,分析绳子对三角架的作用效果,并对拉力进行分解.
通过往三脚架模型上挂重物,让学生感受拉力的作用效果,得出效果一:将斜杆沿杆方向向下拉;效果二:将水平杆沿杆方向向里挤压,从而将拉力进行如下的分解并得出两个分力的大小。
情景4:用两根细绳提重物,思考两根细绳间的夹角越大时,两细绳所受的拉力如何变化?
分析一:教师课上用两根细线吊着重物做实验,当细绳张开的角度大到一定角度,细线断了,重物下落,让学生直观感受到拉力是变大的。
分析二:从作图的角度分析
总结:合力一定,两等大分力随它们之间的夹角的增大而变大。
联系实际:思考:晾衣服的绳应该绷直还是松一些?
思考:如果让你来处理索道的技术问题,请问索道设计的绷直还是松一些?
思考:怎样把陷在泥坑里的汽车拉出来?
用一根结实的绳子,把它的两端分别拴住汽车和大树,然后在绳子的中央用力拉绳子,在车轮下面填进石块,并不断收紧绕在树上的绳子,这样就可以用较小的力逐步把汽车拉出泥坑.
3、课堂小结
4、课堂练习
【教学总结和反思】
整堂课的内容设计合理,从生活中常见的引桥引入新课,再到三个生活中典型的情景给学生讲解力的分解,并总结了力的分解的一般步骤,并且在情景四中通过做实验让学生总结规律,也让学生更加直观地理解并掌握。也将课上学到的知识联系生活实际,让学生自己去解释有关现象。整堂课也有不足的地方,对于重物在斜面上重力的分解,其中有个分力为什么不能说成是对斜面的压力,解释的不是很严谨,另外对时间的把控也不是很好,导致课堂练习做的较少。