学生实验教学设计(教案)

《力的分解》教学设计

教学目标

知识与技能

1.理解分力的概念，清楚力的分解是力的合成的逆运算。

2.会用平行四边形定则进行作图并计算。

3.了解力的分解具有唯一性的条件。

4.掌握根据力的效果进行分解的方法和正交分解法。

5.能应用力的分解分析生产生活中的问题。

过程与方法

1.强化“等效替代”的物理思维方法。

2.培养学生观察及设计实验的能力。

3.培养学生运用数学工具解决物理问题的能力。

情感态度与价值观

1.让学生在探究过程中体验解决问题的成功喜悦，增进学习物理的情感。

2.通过学生的主动参与，培养学生科学的研究态度。

教材学情分析

人教版高中物理必修1第三章第五节“力的分解”是在学生学习了力的基础知识及力的合成之后而编排的。这一节内容是前几节内容的深化。分解法是高中物理解决复杂问题的一种重要的方法。力的分解的学习为位移、速度、加速度等矢量的分解奠定了基础。由于矢量运算始终贯穿在高中物理知识内容的全过程,在学习中依据可逆性原理和等效思想可以进一步强化矢量运算法则。因此，本节内容具有承上启下的作用。

高一学生对物理的学习是在初中物理基础上进行的。在初中学生只学习了同一直线上的力的合成，“代数和”的运算在学生头脑中已成定势，造成了学生的认知断层。在教学中要让学生通过体验,找出“代数和”运算与“矢量”运算的区别。学生自己的体验最为深刻。

重点难点

教学重点：

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。

教学难点:

1.力的分解具有唯一性的条件。力分解时如何判断力的作用效果及确定两分力的方向。

2.熟练应用矢量的运算方法(平行四边形定则简化为三角形法则)。

教学过程

１.

复习旧知识引入新课

教师提问：如何求两个互成角度的力的合力？

学生回答：求两个力的合力时，可分别用表示这两个力的线段为邻边作平行四边形，这两个邻边之间的对角线就代表合力的大小和方向，这叫做力的平行四边形定则。

教师多媒体展示平行四边形法求合力的过程。

教师引导学生思考：已知一个力，能不能将它分解，求它的合力呢？

２.

力的分解

教师讲授：已知一个力求它的分力的过程叫做力的分解。力的分解是力的合成的

逆运算，分解时也遵循平行四边形定则。

学生动手画图：将如图所示已知力F根据平行四边形定则分解成两个力F1 和F2。

３.

力的分解具有唯一性的条件

教师引导学生分析出如果没有其它限制，对于同一条对角线，可以作出无数个不同的平行四边形。

教师出示多媒体让学生动手分解以下两种情况并请两位学生去黑板上分解。

已知合力和两个分力的方向，求两个分力的大小。

已知合力和一个分力的大小和方向，求另一个分力的大小和方向。

教师引导学生总结力的分解具有唯一性的条件。

４.

按作用效果分解力

教师出示多媒体图片让学生分析斜面上的物体受到的重力产生的实际效果，并让学生试着将重力按照它作用效果的两个方向进行分解。

教师出示例题１. 例1：倾角为θ的斜面上放有一个物体，如图所示。请将物体受到的重力G按作用效果进行分解，并将分力的大小用G和θ表示出来。

教师引导学生解答并板书过程。

教师出示巩固练习题：

某人用力F 斜向上拉物体，请分析力F 产生的效果并将F按作用效果分解。

学生独立解答。

５.正交分解法分解力

教师出示例题２,通过此题介绍正交分解及其应用过程。

例２.同一平面内有三个共点力F1=40N、F2=30N与F3=20N共同作用在物体

的同一点上。如图，它们之间互成120o,求这三个力的合力的大小。

应用正交分解求合力的过程：

1.建立xoy直角坐标系。

2.将不在坐标轴上的力分解到坐标轴上去。

3.分别求出X轴和Y轴上的合力FX、FY。

4.根据勾股定理求出最后总的合力。

教师出示巩固练习题：

如图，物体重80N,受到与水平方向成30°角的力F=100N作用，静止。请应用正交分解法对F进行分解，并求出物体受到的其他力的大小。

学生独立解答。

６.三角形定则

教师多媒体展示三角形定则求合矢量的过程。

把两个矢量首尾相接从而求出合矢量，这个方法叫做三角形定则。三角形定则与平行四边形定则实质一样，都是矢量的运算法则。

教师出示例题３

例3.求以下两种图中三个力的合力

课上练习

①重为G的光滑的球放在竖直挡板和倾角为的斜面之间,从力的作用效果看，

应该怎样将重力进行分解?两个分力大小与斜面倾角有什么关系？

②用细绳将重力为Ｇ的小球挂在竖直光滑墙上，如图所示，求：绳对小球的拉力Ｔ和墙对小球的弹力Ｎ

课上小结

力的分解，力按作用效果分解和正交分解，矢量运算法则。

课后作业

课本课后１,２,３写作业本上。