5.2 力的分解 教案 (3)

5.2
力的分解
教案
教学目标：
（一）知识与技能
1、知道什么是分力及力的分解的含义。
2、理解力的分解的方法，会用三角形知识求分力。
3、会用力的分解的方法分析日常生活中的问题。
4、能够区分矢量与标量。
5、会用三角形定则进行矢量相加
（二）过程与方法
1、强化“等效替代”的思想。
2、培养观察、实验能力。
3、培养运用数学工具解决物理问题的能力。
4、培养用物理语言分析问题的能力。
（三）情感、态度与价值观
1、通过分析日常现象，培养学生探究周围事物的习惯。
2、培育学生发表见解的意识和与他人交流的愿望。
教学重点
1、会用平行四边形定则求分力，会用直角三角形知识计算分力。
2、会分析日常生活中与力的分解相关的问题。
3、会用三角形定则成合矢量。
教学难点
1、分力与合力的等效替代关系。
2、根据力的实际作用效果进行力的分解。
教学方法
　
分析日常现象，提出问题，引导探究，实践体验，讨论交流，用物理语言描述出力的分解的方法。
教学用具：
铅笔，细线，钩码，（或支架、轻杆、橡皮筋、钩码）小车，薄塑料板，多媒体。
教学过程
（一）引入新课
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。
点评：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。
（二）进行新课
1、力的分解
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：
1、斜向上对杆的拉力F产生了什么效果？
2、这样的效果能不能用两个力F1和F2来实现？方向怎样？
3、F1和F2与
F产生的效果是相同的，那么能不能用F1和F2来代替F呢？
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。
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。
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。
3、可以。
点评：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。
点评：归纳问题，让学生注意前后知识的连贯性。
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。
（可以在图中比较一下合力与分力的大小关系）
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
点评：发现问题、提出问题，引导学生深入思考。
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。）
（或下图所示装置来演示：让学生体会悬挂钩码后，两条橡皮筋发生的形变怎样，说明悬挂钩码后产生的拉力产生了怎样的作用效果。）
学生活动：学生积极配合，认真完成实验。
点评：培养学生的动手操作能力。
教师活动：同学们经过亲身体会，讨论以下问题：
1、食指和掌心有什么感觉？
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？
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？
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？
5、这两个力与悬挂钩码后产生的拉力是什么关系？
学生活动：学生通过亲自动手，亲身体会，讨论问题结论：
l、食指有被拉伸的感觉．掌心有被刺痛的感觉。
2、一个是拉伸细线，一个是压紧铅笔。
3、一个沿细线方向向外，一个沿铅笔向里。
4、可以。
5、这两个力是悬挂钩码后产生的拉力的分力。
点评：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。
教师活动：教师引导学生思考；
l、悬挂钩码后产生的拉力可以怎样分解呢？
2、为什么这么分解呢？
学生活动：学生讨论后进行作答：
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。
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。
点评：进一步探索，逐步推导。
教师活动：教师引导学生总结：
那么在实际问题中进行力的分解时应遵循什么原则？
学生活动：学生讨论后进行作答：
按照力的实际作用效果进行分解。
点评：培养学生的概括能力。
综合点评：对于力的分解，学生比较容易理解，而对于力的分解要按照力的实际作用效果进行分解这一点，较难理解。这里加了一个学生参与，并可以亲身体会力的作用效果的这个小实验，激发学生的学习兴趣，培养学生动手操作和分析实际问题的能力，归纳问题的能力。
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。
点评：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。
点评：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。
点评：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。
点评：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：
点评：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。
点评：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。
2、对“矢量相加的法则”的学习
教师活动：通过前面的分析我们已经知道，力是矢量，力的合成和分解都要遵循平行四边形定则．求两个力的合力时，不能简单地把两个力的大小相加。我们还学习过另外一个矢量――位移，两个位移的合位移应如何求解呢？
引导学生阅读课文，逐个解决问题。
学生活动：学生反思，阅读课文，讨论后回答：
位移相加时仍遵循平行四边形定则。
教师活动：从另一个角度来看，两个位移与它们的合位移又组成一个三角形，阅读课文，思考讨论下面的问题：
l、什么是平行四边形定则？
2、三角形定则与平行四边形定则一样吗？
3、什么是矢量？
4、什么是标量？
教师归纳、总结
学生活动：学生看书讨论相关问题，记忆相关知识。
点评：前后联系，深入探究，记忆分析。
教师活动：提出问题：
一个物体的速度v1在一小段时间内发生了变化，变成了v2
，你能根据v1、v2，按照三角形定则找出变化量Δ
v吗？
教师归纳总结，进一步理解三角形定则，让学生体会：末矢量总是平行四边形的对角线，等于初矢量与变化量之和。
学生活动：学生回顾所学知识，独立完成后，讨论并回答。
点评：进一步加深对所学知识的理解。
教师活动：根据学生答案，做出评价和讨论。
学生活动：仔细思考，认真体会。
点评：矢量相加的法则比较抽象，这里利用位移的概念引入，便于理解，这一部分内容课本讲解十分详细，而且便于学生自学，这里教师只做引导，培养学生自学能力，加深对概念的理解和记忆。
（三）课堂总结、点评
教师活动：让学生概括总结本节的内容。请一个同学到黑板上总结，其他同学在笔记本上总结，然后请同学评价黑板上的小结内容。
学生活动：认真总结概括本节内容，并把自己这节课的体会写下来、比较黑板上的小结和自己的小结，看谁的更好，好在什么地方。
点评：总结课堂内容，培养学生概括总结能力。