力的分解两种教学设计.docx

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力的分解两种教学设计

力的分解教学设计一

一、教学目标

（一）知识与能力

1.使学生在力的合成的知识基础上,正确理解分力的概念,理解力的分解的含义.

2.初步掌握根据力的实际作用效果确定分力方向的原则,初步掌握将一个已知力分解为两个互成角度分力的方法.

（二）过程与方法

1.在学习力的分解过程中,培养学生实验能力、观察能力,分析能力和概括能力.

2．强化“等效替代”的方法．

3．培养运用数学工具解决物理问题的能力．

（三）情感、态度与价值观

培养学生联系实际，研究周围事物的习惯；并学会用所学物理知识解决实际问题

二、教学重点、难点

1.理解力的分解是力的合成的逆运算，利用平行四边形进行力的分解。

2.如何判定力的实际作用效果，进而确定两分力的方向。

三、教学用具

橡皮筋、重物、细绳等。

四、教学方法

实验法、讨论法、类比法、讲解法

五、课时安排1课时

六、师生互动活动设计

教师利用生活实际及录像图片提出问题，先给学生留下悬念，引发学生的学习兴趣，由复习提问引入课题，通过几个实验让学生亲自感知力的实际效果，从而确定出两个分力的方向，化解难点。

然后运用平行四边形定则进行分解．在分解力的同时，训练学生用作图法和计算法处理问题，明确力分解的基本思路，解决本节课的重、难点问题．

七、教学步骤

（一）导入新课

请两位男同学上台表演拔河比赛,两个力气大的男同学使劲拉一根绳子，彼此都想把对方拉过来，但……，但个头较小的我在绳中间一拉，可以看到……，为什么？

［录像图片］公园滑梯、大桥引桥．

为什么公园滑梯倾角较大而大桥要修很长的引桥来减少倾角？

（二）新课教学

一个人用力F可以把一筒水慢慢地提起，两个人分别用F1、F2两个力把同样的一筒水慢慢地提起。

力F的作用效果与F1、F2的共同作用的效果如何？

拉力F1,F2,F中哪一个力可以叫做另两个力的合力?

判断的根据是什么?

如果知道F1,F2，用什么方法可以求出这两个力的合力大小和方向呢?

在日常生活和生产实际中往往会遇到跟上面情况相反的一类问题.

[演示]在小黑板上事先固定好两根彩色橡皮绳，并在两绳结点处系上两根细线，请同学用一竖直向下的力把结点拉到O位置，如图所示．请学生观察此时拉力F产生的效果

改用两个力同时作用于结点上而产生同样的效果。

1.力的分解

（1）什么叫力的分解？

1　分力：

几个力，如果它们产生的效果跟原来一个力产生的效果相同，这几个力就叫做原来那个力的分力．

2　力的分解：

求一个已知力的分力叫力的分解．

“互成角度的两个力的合成”实验是已知两个力求与它们等效的合力，刚才的实验则是已知一个力求与之等效的两个分力．如果把刚才的实验步骤颠倒就成为“互成角度的两个力的合成”实验了．可见力的分解同样适用平行四边形法则．

（2）力的分解是力的合成的逆运算。

（3）力的分解法则：

平行四边形定则（通过类比，得出力的分解法则）。

已知一个力的大小，方向，在事先确定了它的两个分力的方向后，用平行四边形法则进行分解的．如果没有两个分力方向这一条件的限制，仅仅知道一个力的大小和方向，能否进行分解呢？

［分析］同一对角线可作出无数个平行四边形，同一已知力

若不加条件限制可分为无数对大小、方向不同的分力．

实例分析

例1：

放在水平面上的物体受一个斜向上方的拉力F，这个力与水平面成θ角。

确定F的两个分力F1、F2

[演示]用教材插图说明力的作用效果

例2：

倾角为θ的斜面上，物体受的重力G产生哪些效果？

应当怎样分解？

［学生实验演示］在水平伸出的手掌上放一本书，然后使手倾斜，书下滑．

说明重力产生了两个作用效果：

使书沿手掌下滑和使书紧压手掌．

（4）力的分解原则：

按力所产生的实际作用效果进行分解。

（1）根据力的实际作用效果确定两个分力的方向；

（2）根据已知力和两个分力方向作平行四边形；

（3）根据平行四边形知识确定分力的大小和方向；

（4）据数学知识求分力的大小和方向。

[学生实验1]用铅笔支起图中的绳子，可以模仿图中的情景，让一位学生告诉其它同学手指和手掌的感受。

［学生实验2］教师在黑板画出受一个向下拉力的三脚架，体会拉力F产生的两个作用效果。

每两个学生一组，在原座位上，用右手（或左手）叉腰，另一人向下拉他的肘部．然后交换，体会拉力对手臂产生的两个作用效果．

巩固练习

［练习］如下图三角架，AB段为水平细线，轻杆BC与竖直方向成53°角，B端挂有一个重3N的物体，试将此重力分解，求其两个分力。

2.矢量相加的法则

（1）平行四边形定则

（2）三角形定则

（三）课堂小结

这一节课主要是学习力的分解知识．希望同学们注意区别分力与合力这两个概念；力的分解和力的合成的区别；尢其要注意按实际作用效果将一个已知力分解为两个分力，是进行力的分解的一种重要方法，要逐步掌握这种方法，学会应用它去分析和解决实际问题．

（四）布置作业:

（1）课后练习第2题；

（2）研究并解释拉链的工作原理？

（3）研究性学习作业：

中国古人云“船行八面风”，就算是逆风，有经验的船工也可以让帆船前进，请通过调查和查阅资料，了解帆船的结构，并解释逆风行船的原理。

板书设计：

3.5力的分解

一、力的分解

1.力的分解

求一个已知力的分力叫力的分解

2.力的分解是力的合成的逆运算

3.力的分解法则：

平行四边形定则

4.力的分解原则：

实际问题一般按力的实际作用效果进行分解

二、矢量相加的法则

1.平行四边形定则

2.三角形定则

八、教学反思：

九、课外延伸阅读

拱形结构的几个实例

一提到鸡蛋，人们总有一种累卵之危的联想，因为蛋壳很薄，拿着时唯恐落地被打破．孵化成熟的雏鸡能很轻易地破壳而出．然而有一种情况，可能会让你感到一个很普通的生蛋也不是脆弱的东西：

把蛋壳放在两手的掌心之间，用力挤压它的两端要用很大的力气才能压碎它，这是因为它具有“拱形结构”．

另外，直径约为10cm的灯泡周围所承受的空气压力有1800N左右，为什么也压不碎呢？

这也是因为它具有“拱形结构”．我国最著名的古桥—赵州桥、古代的城门洞等古今中外许多桥梁和建筑也都建造成“拱形结构”．

“拱形结构”为什么如此坚固呢？

赵州桥是世界上现存的最早的大型石拱桥．拱形克服了石头不能承受拉力的缺点，使石头成为许多大桥和建筑物的栋梁．赵州桥是由28条并列的石条组成的，每一条石头都经过严格的加工，使每条石头之间能密切地配合成为一个整体．

如果我们在石拱桥的顶上面取一楔形石块A进行分析，就会发现，拱桥顶上面的物体的重力G压在A上，对A施加向下的压力．由于石块是楔形的，所以不能向下移动，只能以分力F1和F2挤压在相邻的B、C两石块上而被两石块B、C的阻力抵消而平衡．依次类推，B、C两石块又分别被挤在旁边的两石块之间．因此，拱桥上面的重力是不会把桥压塌的（如图）．蛋壳实质也相当于“拱门”，不过它是整块的，而不是由一块一块的（如石块）东西拼叠成的，因此，蛋壳虽然很薄很脆，却能承受外来的较大压力．

人在奔跑、跳跃、骑车，甚至走路时，都要经受各种各样的振动冲击．计算表明，从高处跳下时，腿部受到的冲击力，有时可以达到几万牛，但是人体并没有因为这些冲击发生损坏．这要归功于人体中奇妙的构造：

在人体中既有减震的弹簧又有结实的“拱桥”．

人体像一个建在两个柱子上的大厦．上身的重力占人体的70%，这些重力都通过脊柱而加在两条腿上．按建筑学的原理，两条腿的中间应该有一根很粗的“梁”才能承受住这么大的重力，这根“梁”必须十分结实，因为人体在运动中所产生的冲击力，有时是体重的十几倍、几十倍，甚至达到几万牛．

但是，人体内找不到一根结实、厚重的“梁”．连接人体上身和两腿的是骨盆．骨盆很轻很薄，怎么能承受这么大的力量呢？

原来骨盆实际上是一个“拱门”．拱的前下方通过耻骨拉紧，上身的重力通过脊柱末端的髂骨压到两个筋骨上，再传到大腿骨上，耻骨的连接使这个拱更加稳定，不受腿部运动的影响．这个拱不仅结实而且像弹簧一样能减震．在人的两只脚上有两个拱桥，就是平时我们所说的足弓，它是由一连串的小骨头组成的．它不仅能使人站立稳固，保护着足底的神经和血管免受压迫，还能起防震作用.

力的分解教学设计二

教学目标：

（一）知识与技能

1、理解分力及力的分解的概念．

2、理解力的分解与力的合成互为逆运算，且都遵守力的平行四边形定则．

3、掌握按力的作用效果进行分解的一般步骤，学会判断一个力产生的实际效果

（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

在实际问题中如何根据力产生的作用效果进行力的分解．

教学难点

如何确定一个力产生的作用效果

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

电子台秤，物块，橡皮筋，铅笔，细线，多媒体课件。

教学过程

引入新课

一、力的分解

（一）、什么是力的分解

用绳子拉橡皮筋的演示实验回顾什么是合力？

什么是分力？

什么叫力的合成？

力的合成遵循什么法则？

并激发学生的逆向思维，引导出什么是力的分解及运算法则。

【板书】1、求一个已知力的分力叫力的分解

【板书】2、力的分解遵守平行四边行定则．（引导学生推理得出：

力的分解与力的合成互为逆运算．）

根据这个结论，要分解力时，我们应该把这个力当成什么？

答：

当成平行四边形的对角线。

那么两个分力应该怎样表示？

答：

应该是平行四边形的两个邻边

（二）、力应该怎样分解

下面请同学们作出一个已知力的两个分力。

问：

作一个已知力的两个分力，有多少组解？

答：

无数组

问：

这样研究一个力的分力显然是不可能的，也是不现实的，那么我们应该怎样研究一个力的分力呢？

【演示1】利用多媒体展示耙工作的示意图，引导学生阅读课文并思考：

1、拖拉机对耙的斜向上的拉力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？

【演示2】将物体放在台秤上，观察台秤的示数。

再用斜向上的力拉重物，让学生观察平板台秤示数如何变化，物体运动情况如何？

问：

台秤示数如何变化？

这说明什么？

物体运动情况如何？

又说明什么？

答：

台秤示数减小，物体在水平方向运动。

引导：

斜向上的拉力产生两个作用效果：

水平向前拉物体，竖直向上提物体．那么，我们是否可用一个竖直向上的力和一个水平向前的力共同作用来达到同样的效果。

即：

F1和F2两个力来等效替代力F？

如果F1和F2作用的效果和F作用的效果相同．F1和F2就是F的两分力．在实际问题中，力产生的作用效果往往是确定的，通过分析可以找出其作用效果，从而确定两分力的方向，再来进行分解，就可以得到唯一确定的解．

【板书】3、通常按力的作用效果来进行力的分解．（按力的作用效果分解力的关键是要确定一个力产生的实际效果．）

（三）、能解决什么问题

实例分析

例1、分解斜面上物体的重力，该如何按效果分解？

启发：

物体的重力在斜面上产生了使物体沿斜面下滑及压紧斜面的两种效果。

因此，重力G可以分解为这样两个分力：

平行于斜面的下滑力F1和垂直于斜面向下的力F2．（边讲边画图）

F1=GsinθF2=Gcosθ

问：

通过这个表达式分析：

1、当θ增大时，F1和F2的大小如何变化？

2、、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？

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，上坡困难；下桥时使车辆越来越快，不安全。

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，所以高大的桥总是建很长的引桥，减小桥面的倾角，从而保障行车时的安全。

二、矢量和标量

矢量：

既有大小，又有方向，相加时遵从平行四边形定则。

如：

力、位移、速度、加速度等

标量：

只有大小，没有方向，求和时按照代数相加。

如：

质量、时间、路程、速率等

三角形定则：

像这样的把两个矢量首尾相接而求出合矢量的方法

三、练一练

四、课堂小结

力的分解的一般步骤：

五、板书设计

六、作业布置

课本P66问题与练习1、2、3

七、教学反思