一份优秀的方案要对活动的各个环节进行详尽的安排,包括实施细节、步骤等,也许你已经写过不少方案,但你真的懂得方案撰写的精髓吗?今天小编给大家找来了《力的分解教学设计方案》,希望对大家有所帮助。
第一篇:力的分解教学设计方案
《力的分解》说课稿
一、教材分析
“力的分解”是人教版物理必修Ⅰ第三章第五节的内容,是在学生学习了前一章“力的基础知识”及“力的合成”之后而编排的。由于分解法是处理力的运算的手段和方法。它为位移、速度、加速度等矢量的分解及牛顿第二定律的应用奠定了基础。并且它对矢量运算普遍遵从的规律“平行四边形定则”作了更加深入的应用。所以说本节内容具有基础性和预备性。
二、学情分析
学生通过前面知识的学习,已掌握了合力与分力的等效替代的方法,并通过力的图示法认识了力的平行四边形定则,为本节课的探究学习奠定基础。
三、教学目标
根据新课程标准,我设计如下的三维目标。
1.知识目标:
(1)认识力的分解同样遵守平行四边形定则,无条件分解可以有无数组解。
(2)知道力按作用效果分解,并能根据具体情况运用力的平行四边形定则根据几何关系求解分力。
2.过程与方法:
(1)会用直角三角形的知识计算分力。
(2)强化“等效替代”的物理思维方法,培养学生分析问题和解决问题的能力。 3.情感态度与价值观:
(1)在实际问题的实验探索过程中培养学生的合作精神。
(2)通过分析实际问题,激发学生的学习兴趣。
四、教学重点和难点
教学重点:
1.理解力的分解是力的合成的逆运算,在具体情况中运用平行四边形定则。
2.强化“等效替代”的物理思维方法。
教学难点:
目前学生的主要困惑是:如何正确分解一个已知力?因此我把本节课的难点内容确定为:如何根据力的作用效果确定两个分力的方向
五、教法与学法
在教法上采用实验演示、师生讨论的教学方法。学法上让学生观察实验、实验探究、分组交流等,使学生主动、积极参与到学习中来,充分体现了学生的主体地位,让学生在动手探究的过程中体验和发现成功的喜悦。
六、教学设计流程图
七、教学过程
基于以上分析,为使本堂课围绕重点、突破难点,同时让学生在课堂教学中能力得到提高,我设计如下教学过程。
(一)新课引入
创设情景(视频播放)
图中大桥设计用到了什么物理知识?
设计意图:我从生活情景中引入新课,是为了激发学生的好奇心,活跃课堂学习氛围,同时能培养学生学习物理的兴趣。
(二)新课教学
(1)复习力的合成,便于学生学习新课。
(2)通过学生画图已知分力求合力,从而知道力的分解是力合成的逆运算,也遵循平行四边形定则。
(3)这样设计是使学生明确已知一个力,如果根据平行四边形定则可以作出无数多个分力。
但在实际生活中我们往往需要根据力的实际作用效果分解力,那力有哪些作用效果呢?
教师活动:水平力推物体
向下压海绵
斜向下推海绵前进
学生总结每种情况下力的作用效果。
设计意图:通过上述简单实验演示,帮助学生回忆力的作用效果,达到直观的感受。
(4)探究Ⅰ(分组实验)
例题:已知倾角为θ的斜面上放着重为G的物体,如图所示。
[器材] 字典、书架、垫板、小木块等
步骤一:学生利用手边提供的器材进行如图所示装置的构造
步骤二:引导学生观察重力的作用效果,组织学生展开分组讨论重力该如何分解
设计意图:用软的薄板做斜面是使小车重力压斜面的效果更加的明显
课堂训练:已知一个力,根据这个力的作用效果来确定两个分力的方向,接着根据平行四边形定则计算分力的大小,并讨论倾角增大分力如何变化。
利用上述所学知识解释生活中一些物理现象——高大的立交桥和大桥为何建长长的引桥;公园滑梯为何倾角很大;盘山公路为何“盘山”。
⑸探究Ⅱ(学生分组自主探究)
分组实验:用铅笔支起图中的绳子,如图所示,感受手指收到的力和手掌收到的力。
利用铅笔、钩码、细绳套体会支架问题,然后将上述装置建立成物理模型,将重力按作用效果分解并计算分力大小,进一步训练三角函数的计算。
设计意图:通过探究实验,让学生亲自体验科学探究过程,并在探究的过程中突破教学重点和难点。使学生明确重力产生两个作用效果,一个是沿绳方向拉绳子的作用效果,另一个作用效果是沿杆方向挤压杆作用。
利用力的分解知识解释下列现象
①工地上的塔式起重机设计
②呼应新课引入(视频播放),大桥斜拉索的作用。
设计意图:培养学生利用知识去分析问题、解决问题,同时提高学生应用知识的能力。
(6)小结力分解的基本思路:看效果 定方向 画图形 定大小
(7)巩固练习
①某人用力F斜向上拉小车,请分析力F产生的效果及分力大小。
②将球如图所示放在斜面上,挡板将其支撑住,请分析重力G产生的效果及分力大小。
教师活动:利用斜面上力的分解仪器演示给学生,了解传感器的作用,并观察将挡板顺时针旋转过程中,传感器示数如何变化。
设计意图:让学生直观看到现象,了解新的科技在物理中的应用,提高学生学习兴趣。 (8)课堂小结
(9)拓展活动:
①设计一个方案:用一根结实的长绳、一棵大树、一位同学将陷入泥沼的小汽车拉出.
②设计一个实验:估算一根细丝或头发丝所能承受的拉力. (10)布置作业:教材66页1.2.3.八、板书设计:
1.力的分解是力合成的逆运算,遵循平行四边形定则。
2.力按实际作用效果分解思路:
看效果
定方向
画图形
定大小
设计意图:把整节课的重点内容呈现给学生,让学生一目了然。
九、教学反思:
本节课我尝试着采用了指导——探索式教学模式,在整个教学过程中,我层层创设情境来不断引导学生学习,使教学模式从传统的重结论转变为重过程。教学目标从传统的传授知识转变为发展学生的观察、实验、分析以及解决问题的能力,而我自己在课堂中只起设置情景、主持、激励和归纳总结的作用,使学生真正成为学习的主人。
本节课课堂效果很好,有效的完成了三维教学目标。 学生们积极性很高,并通过自己动手把一些抽象的难点解决好。通过本节课使学生进一步意识到物理就在自己身边,物理源于生活又服务于生活。激发了学生们学习物理的热情。
第二篇:力的合成练习 正交分解教案
力的合成
【能力训练】
1.如果一个力的效果跟几个力共同产生效果_____,这个力叫做那几个力的______,求几个力的合力叫做___________.相同, 合力,力的合成
2. 力的合成遵循力的________________, 求两个力的合力时,用力的图示法作出以这两个力的线段为_______的平行四边形的对角线,则对角线的长度和方向表示
____________________.平行四边形定则, 邻边,合力的大小和方向
3. 有两个大小不变的共点力,它们的合力的大小F合随两力夹角α变化的情况如图3-4-3所示,则两力的大小分别为_______和 . 4N,8N 4.作用在某物体上同一点的两个力F1=40N,F2=30N.当两个力的夹角为____时,两力的合力最大,其最大值是_______N;当两力的夹角为_______时两力的合力最小,其最小值是________N;当两个力互相垂直时合力的大小是________N,合力的方向为_______(用与F1的夹角表示) 0° 70 180° 10 50 37°
5.有五个力作用于一点O,这五个力的作用情况如图3-4-4所示,构成一个正六边形的两邻边和三条对角线。已知F3=10N。则这五个力的合力大小为_____ 6.一个物体受到两个力的作用,则( B ) A.当两个力大小相等时,物体所受合力一定为零 B.当两个力大小相等时,物体所受合力可能为零
C.当两个力中一个较大时,物体所受合力一定与较大的力同方向 D.当两个力互相垂直时,物体所受合力将取最大值 7.关于共点力,下列说法中正确的是( CD )
A、作用在一个物体上的两个力,如果大小相等,方向相反,这两力是共点力 B、作用在一个物体上的两个力,如果是一对平衡力,则这两力是共点力
C、作用在一个物体的几个力,如果它们的作用点在同一点上,则这几个力是共点力 D、作用在一个物体的几个力,如果它们力的作用线汇交于同一点,则这几个力是共点力
8.物体受到两个方向相反的力的作用, F1=8N, F2=10N, 当F2由10N逐渐减小到零的过程中, 这两个力的合力的大小变化是 ( D ) A.逐渐变小 B.逐渐增大 C.先变大后变小 D.先变小后变大
0009.作用在同一物体上的两个力F1=F2=15N,用作图法分别求出夹角为30、90、120时合力的 大小和方向. 10如图3-4-5所示,悬挂在天花板下重60N的小球,在均匀的水平风力作用下偏离了竖直方向θ=30°角.求风对小球的作用力和绳子的拉力.34.6N 011.如图3-4-6所示,悬线AO与天花板夹角为60,线AO的拉力F1=24N,线BO与墙壁垂直, 线BO的拉力F2=12N.求:
(1) 用图解法求F1和F2的合力. (2) 用计算法求F
1、F2的合力的大小. 20.8N
12.物体受到三个力的作用, 其中两个力的大小分别为5N和7N, 这三个力的最大值为21N, 则第三个力的大小为多少?这三个力的合力最小值为多少?若三个力的最大值为30N,则三个力的合力的最小值为多少?9N 0
力的正交分解法
1、定义:把力沿着两个选定的互相垂直的方向分解,叫做力的正交分解法。
说明:正交分解法是一种很有用的方法,尤其适于物体受三个或三个以上的共点力作用的情怳。
2、正交分解的原理
一条直线上的两个或两个以上的力,其合力可由代数运算求得。当物体受到多个力的作
用,并且这几个力只共面不共线时,其合力用平行四边形定则求解很不方便。为此,我们建立一个直角坐标系,先将各力正交分解在两条互相垂直的坐标轴上,分别求出两个不同方向上的合力Fx和Fy,然后就可以由F合= ,求合力了。 说明:“分”的目的是为了更方便的“合”
正交分解法的步骤:
(1)以力的作用点为原点作直角坐标系,标出x轴和y轴,如果这时物体处于平衡状态,则两轴的方向可根据方便自己选择。
(2)将与坐标轴不重合的力分解成x轴方向和y轴方向的两个分力,并在图上标明,用符号Fx和Fy表示。
(3)在图上标出力与x轴或力与y轴的夹角,然后列出Fx、Fy的数学表达式。如:F与x轴夹角为θ,则Fx=Fcosθ,Fy=Fsinθ。与两轴重合的力就不需要分解了。
(4)列出x轴方向上的各分力的合力和y轴方向上的各分力的合力的两个方程,然后再求解。 【典型例题】
例
1、如图所示,用绳AC和BC吊起一个重100N的物体,两绳AC、BC与竖直方向的夹角分别为30°和45°。求:绳AC和BC对物体的拉力的大小。
例
2、如图所示,重力为500N的人通过跨过定滑轮的轻绳牵引重200N的物体,当绳与水平面成60°角时,物体静止。不计滑轮与绳的摩擦,求地面对人的支持力和摩擦力。
例
3、如图所示:将重力为G的光滑圆球用细绳拴在竖直墙壁上,如图,当把绳的长度增长,则绳对球的拉力T和墙对球的弹力N是增大还是减小。
第三篇:物理:3.5《力的分解》教案(新人教版必修1)
3.5 力的分解
整体设计
力的分解是力的合成的逆运算.要使学生理解平行四边形定则既是力的合成规律也是力的分解规律,力的合成中已知两个分力作出的平行四边形是唯一的,求出的合力也是唯一的.已知一个力求它的分力则可以作出无数个平行四边形,因此有无数个解.本节内容就是利用例题来说明如何根据力的实际效果和需要来分解力的.
矢量相加法则则是新引入的内容,主要引导学生理解三角形法则与平行四边形定则,认识二者的一致性.力的分解也在牛顿第二定律、物体平衡、动量定理、动能定理的理解和应用中起着重要的作用.而矢量的三角形法则和平行四边形定则也是牛顿第二定律、物体平衡、动量定理、动能定理、电场的叠加、带电离子在电场中运动这些知识中必不可少的工具,因此要求学生在掌握力的分解的基础上能熟练应用矢量相加法则. 教学重点[来源:学科网ZXXK]
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.如何判定力的作用效果及分力之间的确定. 教学难点
1.力的分解方法及矢量相加法则.
2.力分解时如何判断力的作用效果及确定两分力的方向. 时间安排
1课时 三维目标
知识与技能
1.了解分力的概念,清楚分解是合成的逆运算.
2.用平行四边形定则作图并计算.
3.了解力的分解具有唯一性的条件.
4.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”的思想.
2.掌握根据力的效果进行分解的方法.
情感态度与价值观
1.激发学生参与课堂活动的热情.
2.培养学生将所学知识应用于生产实践的意识和勇气.
课前准备
多媒体课件、弹簧秤若干,细绳套、橡皮筋若干,图钉、白纸、长塑料板、铁块、能活动的木板等.
教学过程
导入新课
情景导入
观察一下生活中有哪些类似的情况,可以用一个力来代替多个力来达到同样的效果,想一下,为什么有时人们不用一个力去做而要用多个力来做呢?使用吊车的时候大家观察一下钓钩是不是用一根钢丝吊着?如图3-5-1.[来源:Z+xx+k.Com]
课件展示:
图3-5-1[来源:学&科&网Z&X&X&K]
根据图片可以看出,其实吊车的钓钩不是用一根钢丝吊着的,而是用几根钢丝共同吊着,这又是为什么呢?
实验导入
1.用两细绳悬挂一铁球,在细线的夹角逐渐增大的过程中细线断掉了,这是怎么回事呢?
2.找两名力气比较大的同学上台进行拔河比赛,再成鲜明对比地请一位个子小的女同学上台,交给她一个艰巨的任务,即要求她一个人拉动两个人.教师指导让小个子女同学在绳子中间用力一拉,两位大力士都被拉动了.一名弱小女子能拉动两名大力士,这又是怎么回事呢? 推进新课
一、力的分解
上一节课我们学习了力的合成,知道了什么是合力,什么是分力,什么是力的合成,及力的合成遵循的法则,下面我们来一起回顾一下这些内容.
师生回忆讨论以上问题.(设计意图:1.回忆旧知,推进新知;2.调动学生课堂积极性)[来源:Zxxk.Com]
总结:如果原来几个力产生的效果跟一个力产生的效果相同,这个力就叫做那几个力的合力;那几个力就叫做这个力的分力,求几个力的合力叫做力的合成.
下面回忆一下验证力的平行四边形定则的实验.
【演示实验】
在演示板上先用一个弹簧秤(力F)把橡皮绳的结点拉到O点,然后再用三个或四个弹簧秤沿不同方向拉结点到O.
问题:这个实验说明了什么呢?[来源:Z。xx。k.Com]
结论:几个力共同作用的效果与F的作用效果相同.
明确:几个力共同作用的效果如果跟原来一个力产生的效果相同,那么这几个力就叫做原来那几个力的分力.求几个力的合力的过程叫做力的合成;而求一个已知力的分力叫做力的分解.力的分解是力的合成的逆运算,力的分解也是遵循平行四边形定则的.
我们知道不论有多少个共点力都可以用一个合力来等效替代,换句话说也就是:力的合成是唯一的.那么力的分解是否也是唯一的呢?
【学生实验】
不给学生任何限制,同学间可以自由组合,只要把橡皮绳的结点拉到O点即可.通过实验我们发现,可以用多组不同的力来达到同样的效果.
也就是说力的合成是唯一的,但力的分解却不是唯一的.那么我们要如何分解一个力呢?
如果没有其他限制,对于同一条对角线,可以作出无数个不同的平行四边形.为此,在分解某个力时,常可采用以下方式:按照力产生的实际效果进行分解——先根据力的实际作用效果确定分力的方向,再根据平行四边形定则求出分力的大小.
(放录像:牛耕地、人拉旅行箱等)
图3-5-2
问题:各段录像片有什么共同的物理现象?斜向上的拉力产生了什么样的效果?如何分解这个斜向上的拉力?
例1放在水平面上的物体受一个斜向上方、与水平面成θ角的拉力F,这个力的作用效果如何?
解析:方向确定,根据平行四边形定则,分解就是唯一的.[来源:Z§xx§k.Com]
如图3-5-3所示分解为F1=Fcosθ,F2=Fsinθ.力F有水平向前拉物体和竖直向上提物体的效果,那么F的两个分力就在水平方向和竖直方向上.
图3-5-3
讨论:当θ=0°时,F水平,只有向前拉的效果;当θ=90°时,F竖直,只有向上提的效果.θ越小,向上提的效果越小.
例2物体放在倾角为θ的斜面上,物体受到的重力产生什么样的效果? 解析:方向确定,根据平行四边形定则,分解就是唯一的.
图3-5-4
如图3-5-4所示分解为G1=Gsinθ,G2=Gcosθ.在斜面上的人或物体受到竖直向下的重力作用,此重力产生了两个效果:一个是平行于斜面的方向向下的,使物体沿斜面下滑;另一个是在垂直于斜面的方向上,使物体紧压斜面(给学生强调这个力并不是物体对斜面的压力). 应用
1.公园的滑梯倾角为什么比较大呢?
2.为什么高大的立交桥要建有很长的引桥?
教师课件展示实物图,学生分组讨论.
教师总结:θ越大G1就越大,滑梯上的人就较容易下滑.长长的引桥可以减小上坡的倾角,因为θ越大G1就越大.车辆上坡艰难而下坡又不安全.
活动:教师实物展示并引导学生解释“劈”的工作原理. 课堂训练
1.一光滑小球放在倾角为θ的光滑斜面和竖直的挡板之间,其重力产生什么样的效果?
解析:两分力方向确定了,分解是唯一的.
如图3-5-5所示,可以分解为两个力:G1=Gtanθ,G2=G/cosθ.[来源:Z。xx。k.Com]
小球因为有重力,沿垂直于斜面产生紧压斜面的作用效果;在沿水平方向上产生压紧挡板的效果.
图3-5-5
2.(1)如图3-5-6甲,小球挂在墙上,绳与墙的夹角为θ.绳对球的拉力F产生什么样的作用效果,可以分解为哪两个方向的分力来代替F?
(2)如图3-5-6乙,如果这个小球处于静止状态,重力G产生什么样的作用效果,可以分解为哪两个方向的分力来代替G?
图3-5-6
解析:(1)球靠在墙上处于静止状态.拉力产生向上提拉小球的效果、向左紧压墙面的效果.分力的方向确定了,分解就是唯一的.
F的分力,在竖直方向的分力F1来平衡重力,在水平方向的分力F2来平衡墙对球的支持力.如图3-5-7所示分解为F1=Fcosθ,F2=Fsinθ.
图3-5-7
(2)重力G产生两个效果,一个沿F1的直线上的分力G1来平衡F1,一个沿F2的直线方向上的分力G2来平衡F2.
G1=G/cosθ,G2=Gtanθ.
总结:1.求一个已知力的实际分力的方法步骤:
(1)根据物体(结点)所处的状态分析力的作用效果;
(2)根据力的作用效果,确定两个实际分力的方向;
(3)根据两个分力的方向画出平行四边形;
(4)由平行四边形利用几何知识求两个分力.
2.力的分解的几种常见情形:
(1)已知合力和两分力的方向.(类似于已知两角夹边可以确定三角形)
(2)已知合力F和一个分力F1.(类似于已知两边夹角可以确定三角形)
以上两种情形有唯一解.
(3)已知合力F和一个分力F1的方向(F1与F的夹角为θ)及分力F2的大小.
作图讨论:当F2=Fsinθ时有唯一解;当F2F时有一组解.
(4)已知合力和两分力的大小.(类似于已知三边可以确定三角形)
学生作图讨论:当三力的大小满足任意两力之和大于第三个力,任意两力之差小于第三个力,有唯一解.
二、矢量相加的法则
问题:力是矢量,求两个力的合力时,能不能简单地把两个力的大小相加呢?
教师可以引导学生实例讨论.
结论:不能简单地把两个力的大小相加,而要按平行四边形定则来确定合力的大小和方向.凡是矢量在合成与分解时都要遵循平行四边形定则.
根据平行四边形的性质推导出矢量合成的三角形法则.
在求三个或三个以上的共点力的合力时,可采用矢量相加的三角形法则.如图3-5-8(a)所示,求F
1、F
2、F
3、F4这四个共点力的合力,可不必用平行四边形定则将它们逐个合成,而是将表示这些力的矢量依次首尾相接,那么从第一个力矢量的始端到最后一个力矢量的末端的矢量就表示这几个共点力的合力.
对同一直线上的矢量进行加减时,可沿着矢量所在直线选定一个正方向,规定凡是方向跟正方向相同的矢量都取正值,凡是方向跟正方向相反的矢量都取负值,这样便可将矢量运算简化为代数运算.矢量的正负仅表示矢量的方向,不表示矢量的大小.如-10 N的力比5 N的力大,而不能机械套用数学中正数一定大于负数的结论.不在同一直线上的矢量,则不能用正、负表示方向.
图3-5-8 课堂训练
如图3-5-9所示,有五个力作用于一点P,构成一个正六边形的两个邻边和三条对角线,设F3=10 N,则这五个力的合力大小为(
)
[来源:学*科*网Z*X*X*K] 图3-5-9
A.10(2+2) N
B.20 NC
.30 N
D.0
解析:依据平行四边形定则,可知F1与F4的合力与F3大小相等,F2与F5的合力与F3大小相等.因此答案选择C.
答案:C 课堂小结
这节课主要学习了力的分解.力的分解从理论上按照平行四边形定则分解是无数组的,实际分解时一般是根据合力的作用效果操作的.要求同学掌握矢量的运算法则:平行四边形定则和三角形法则. 布置作业
1.教材第67页“问题与练习”
1、
2、3题.
2.观察一下生活中哪些地方是用分解力的方法来工作的,这样做有什么好处.[来源:学科网]
板书设计 5 力的分解
一、力的分解
1.概念:求一个已知力的分力叫做力的分解
2.力的分解的几种常见情形
3.有唯一解的力的分解
二、矢量的相加法则
平行四边形定则
三角形法则
活动与探究
课题:斜面上小车重力的分解
器材:一把30 cm长的塑料直尺作斜面、小车、弹簧秤
步骤:调整好实验装置后按下列顺序进行
①被分解的力——小车的重力;
②物体的受力情况——物体、斜面、弹簧秤;
③分析被分解力的作用效果——压斜面、拉弹簧;
④确定分解方案——沿斜面正交分解;
⑤测分力大小;
⑥按平行四边形定则作力的图示;
⑦从力的图示中测定重力.
改变斜面的角度,调整好装置后再重复上面的步骤.
习题详解
1.解答:如图3-5-10所示:
图3-5-10
F2=FF1=300 N
F2与F的夹角为θ,tanθ=22F14=得θ=53°. F
32.解答:(1)过F的矢端分别作F
1、F2的平行线,画出力的平行四边形,如图3-5-11所示,该情况为唯一解.[来源:学。科。网Z。X。X。K]
图3-5-11
图3-5-12
(2)连F、F1的矢端AB,并过F的矢端作F1的平行线,即得F2的大小OC,如图3-5-12,则F2的大小和方向是唯一确定值,这种情况有唯一解.
(3)有四种可能情况,用图示法和三角形知识进行分析.
F的矢端与F2的矢端相重合,以F的矢端为圆心,以F2的大小为半径作圆.
①当F2
②当F2=Fsinα时,圆与F1相切,说明此时有一解,如图3-5-13(b)所示.
③当F2>Fsinα时,圆与F1有两交点,此时有两解,如图3-5-13(c)所示.
④当F2>F时,圆与F1只有一个交点,此时只有一解,如图3-5-13(d)所示.
图3-5-13
3.解答:如图3-5-14所示.
图3-5-14
OC=OA2OB2=4252 m=6.4 m
OC与OB的夹角为θ.
tanθ=OA=0.8 θ=38.7°. OB设计点评
力的分解是力的合成的逆运算,要使学生理解平行四边形定则既是力的合成规律也是力的分解规律.所不同的是已知两个分力求合力作出的平行四边形是唯一的,求出的合力也是唯一的;已知一个力求它的分力,如果不加以限制的话,作出的平行四边形有无数个,也就是说有无数组解,所以在对力进行分解时,要加上限制条件,通过例题的教学来说明如何根据一个力产生的实际作用效果和需要对力进行分解.本设计在教学中多举实例,分解和合成对比,说明如何根据一个力产生的实际效果来确定两个分力的方向.
第四篇:《力的平衡》教学设计
设计思路:
根据课改《新课标》的教学要求,在教学活动中,教师应从学生的实际情况出发,设计课堂教学方案,让学生带着问题走进课堂,在课堂中解决问题的同时产生新的凝问,从而促使学生进一地学习和探究、促进学生的课后学习和发展;在教学活动中必须充分发挥学生的主体地位,注重学生知识的构建过程和实验探究过程,让学生体验实验探究的过程和掌握实验探究的方法,领悟科学探究的精髓,进而提升学生的科学素养。
教材分析:本节内容是沪科版教材八年级物理第七章《力与运动》中一个重要的知识点,是学生在学习熟悉而陌生的力基础上的升华。学生通过对力的概念及弹力、重力、摩擦力、力的合成知识的学习,为学习力的平衡学习做了充分的知识准备;而二力平衡知识的学习是探究力和运动的关系、探究浮力及简单机械知识的重要基础,更为高中多力平衡、力矩平衡知识的学习做铺垫,因此,力的平衡知识是联系新旧知识的纽带,在力学中起到承上启下的作用,是解决力学问题的理论基础。 知识与技能:
1. 知道什么是力的平衡?能对处于平衡状态的物体进行受力分析,认识平衡力的概念。
2. 知道二力平衡及二力平衡的条件。
3. 能够用二力平衡条件求力的大小或判断物体的运动状态。
4. 通过分析和讨论生活中物体的平衡问题,培养学生的逻辑思维能力。
过程与方法:
1. 经历探究二力平衡条件的过程、培养学生分析、归纳问题的能力。 2. 通过作图分析平衡力和相互作用力的区别、
情感态度与价值观:
1, 通过实验探究,使学生领悟科学探究的乐趣和获得成功的喜悦。 2, 通过学生对生活中物体的平衡观察,培养学生的科学意识。
《教学重点》
让学生知道二力平衡的条件,理解物体运动状态变化的原因。 《教学难点》
探究二力平衡的条件;认识平衡力和相互作用力的区别。 《教具》
两端有滑轮的长方形小桌一个、正方形硬纸片一块、金属钩码一盒、棉线两段、挂盘两个。 《教学过程》
一、 新课导入
通过牛顿第一定律的学习,物体在不受外力作用时总保持静止状态或匀速直线状态。在自然界中,处于静止状态或匀速直线运动状态的物体并非都不受力的作用,例如:教室里悬挂的电灯、平直高速公路上匀速行驶的小骄车;而有些受力作用的物体,运动状态可以改变;例如:上体育课时,同学们用力将铅球投出,铅球由静止变为运动。
那么,物体在不受力作用的时候,为什么有的可以保持静止状态或匀速直线运动状态,而有的却不能呢?物体所受的力与物体运动状态之间有什么联系呢?
二、新科教学
1、力的平衡
请同学们思考:生活中有哪些物体受到力的作用但保持静止状态的?举例说明(学生举例后,引导学生对物体进行受力分析)
物体受力的作用,保持匀速直线运动的物体也能见到。例如:在平直铁路上匀速行驶的火车,水平方向上受牵引力和阻力的作用,竖直方向上受重力和支持力的作用。
平衡状态:我们把物体保持静止状态或匀速直线运动状态叫物体的平衡状态。即物体的平衡状态包括静止状态和匀速直线运动状态。
2、二力平衡:在两个力的作用下,物体处于静止状态或匀速直线运动状态,我们就把这两个力称为二力平衡。
3、二力平衡条件
实验探究:二力平衡的条件
请两名同学上讲台演示并记录教材图7-21实验,说明硬纸片水平方向受到几个力的作用。当两个拉力不相等时,硬纸片是否保持静止,观察硬纸片向哪个方向运动?(纸片将向拉力较大的方向加速运动);当两个拉力的大小相等时,把纸片转动一个小角度,观察两个力是否在同意条直线上?放手后纸片将怎样运动?(两个力不在同意条直线上,纸片将发生转动);当当两个力的大小相等、方向相反、在同一条直线上时,观察纸片是否运动?(纸片保持静止状态)
学生完成实验后,让学生根据实验记录分析、归纳实验结论。 二力平衡满足的条件是:两个力作用在同一个物体上、两个力的大小相等、两个力的方向相反、两个力在同一条直线上。
然后进一步提问其他同学:当两个力平衡时,它们的合力是多少?方向怎样?
4、二力平衡条件的应用
(1)根据物体处于静止状态或匀速直线状态,判断作用在物体上的力的大小和方向。
例题:质量为40千克的木箱静止在水平地面上,求木箱受到地面的支持力是多大?方向怎样?并画出木箱所受力的示意图。
分析:由于木箱处于静止状态,受到重力和支持力的作用,它们是一对平衡力,求出重力就知道支持力的大小,由于支持力的方向与重力方向相反,所以,支持力的方向竖直向上。
解:G=mg=40kg、10N/kg=400N 因为支持力与重力是平衡力,所以:F=G=400N 支持力的方向:竖直向上。 作图(略),答:(略)
(2).根据物体的受力情况判断物体的运动状态。
当物体受平衡力作用时,物体处于静止状态或匀速直线运动状态;当物体受非平衡力的作用时,物体可能处于加速运动状态或减速运动状态。
例如:汽车匀速行驶时,水平方向牵引力和阻力是平衡力,竖直方向重力和支持力是平衡力;当牵引力大于阻力时做加速运动,牵引力小于阻力时做减速运动。 课堂练习:
如图所示,用力把一个物体压在竖直的墙壁上使其静止,请画出物体所受摩擦力和重力的示意图。
拓展:平衡力与相互作用力的区别
平衡力:两个施力物体,一个受力物体,二力作用在同一个物体上。 相互作用力:两个施力物体,两个受力物体,二力分别作用在对方物体上。 课堂小结
教师引导学生归纳本节课所学知识:
1、平衡状态:
2、二力平衡:
3、二力平衡条件:
4、二力平衡条件有哪些应用:
二、布置作业:第138页1—3题。 板书设计:
第三节:力的平衡
一、平衡状态:我们把物体保持静止状态或匀速直线运动状态叫物体的平衡状态。平衡状态包括静止状态和匀速直线运动状态
二、力平衡:物体在两个力作用下保持静止状态或匀速直线运动状态,我们就这两个力称为二力平衡。
三、力平衡条件:
1、两个力作用在同一个物体上
2、两个力的大小相等
3、两个力的方向相反
4、两个力在同一条直线上
四、二力平衡条件的应用
教学反思
本节课注重从学生实际生活中对平衡的体验和观察到的物理现象出发,引导学生进行学习,重现物理规律的形成过程,充分利多媒体教学设备及网上资源激发学生参与课堂学习活动,使学生加深对所学知识的理解的同时,提高课堂教学效率。
在本节课教学活动中,主要采用观察法、提问法、讨论法、实验探究法、作图法等教学方法进行教学,特别让学生亲自完成实验,体验实验的探究过程和操作方法,使学生真正成为课堂教学的主人,教师只是课堂教学的引导者,不是课堂教学的“统治者”;同时通过实验探究唤起学生的记忆,激发学生参与课堂学习的积极性和主动性,让学生自主发现二力平衡需要满足的条件,自主发现平衡力和相互作用力的区别,突破本节知识的教学难点。为了加深学生对平衡力和相互作用力的理解,具体的方法是:请同学们站立起来,对自己进行受力分析,并说出受哪些力的作用?同时分析支持力的作用点在哪里,自己对地面压力的作用点在哪里;分析重力、支持力和压力的大小关系及方向。通过这样的训练,使学生对物体的受力分析有了基本的认识,这样做的好处是:使学生学会受力分析的方法,为学生今后的力学知识学习作好知识的铺垫。
第五篇:《力的合成》教学设计
教材分析:
1、合力与分力。
力的合成是为以后综合受力分析准备的一节课。求解力的合成所采用的是等效替换的方法。要通过多个实例来分析说明一个力的作用效果可以和多个力的作用效果相同,一个力与作用效果相同的多个力是可以等效代换的。
合力与分力的等效代换的关系学生不易理解,是个教学难点。应该让学生知道,在力的合成中,分力是实际存在的,每个分力都应该有施力物体,而合力则是设想的但有实际意义的力。
2、力的平行四边形定则
在第一章的学习中学生已初步接触了位移矢量合成问题。教学中应该在复习同一直线力的合成的基础上,再转入互成角度力的合成问题。力的平行四边形定则是在学生式实验的基础上总结出来的,因此,指导学生做好实验并得出结果,这是教学的重点。教师要指导学生通过设计好的实验做实验,用力的图示法画出合力、分力,比较合力、分力的大小和方向关系,让学生清楚看到合力不等于分力的代数和。教师再让学生根据合力、分力的图示,猜想合力、分力的关系。在得出合力、两分力间的关系符合平行四边形定则的猜想后,让每一位同学都做出平行四边形,看合力是否与平行四边形的对角线是否重合,并展示同学的实验结果,逐步建立力的合成的平行四边形定则。
由于学生对矢量运算的平行四边形定则理解不深,容易按照标量运算来想问题。如:可能认为合力一定大于分力或合力至少大于一个分力,求合力也容易忘记方向。因此教师采用相应的计算机课件来动态模拟两个分力大小一定时,合力的大小和方向如何随分力夹角的变化而变化。
本节课的教学难点和重点应该是实验的操作过程,一定让学生在动手实验的基础上得出力的合成法则——即平行四边形定则,这样才能使学生在掌握这个问题上能够深刻地理解并能够在实验中锻炼能力。实验中可能有的学生不能的出正确结果,应该鼓励学生并在课后帮助学生寻找原因,提高学生实验的积极性和信心。
3、共点力。
共点力的教学重点是利用实例让学生区分共点力和非共点力,在此基础上建立共点力图景。 教学目标:
一、知识与技能
1、理解合力、分力、力的合成、共点力的概念。
2、掌握平行四边形定则,会用平行四边形定则求合力。
3、理解力的合成的本质是从作用效果相等的角度进行力的等效替代。
二、过程与方法
1、通过学习合力和分力的概念,了解物理学常用的方法——等效替代法。
2、通过探索性实验,初步认识科学探索的基本过程和意义。
3、让学生在寻求规律的过程中体会到学习的乐趣。
三、情感态度和价值观
1、培养学生动手操作的能力和实验能力。
2、培养学生交流合作的精神,在交流合作中发展能力,并形成良好的学习习惯和学习方法。
3、通过力的等效替代,培养学生的物理思维能力,同时领会科学探究严谨、务实的精神和态度。 教学重点:
1、合力和分力的关系。
2、平行四边形定则及其应用。 教学难点:
1、合力和分力的等效替代关系。
2、通过探索性实验,归纳互成角度的两个力的合成遵循平行四边形定则。 教具准备:
多媒体课件 投影仪 学生分组实验器材:木板 白纸 图钉 橡皮筋 弹簧秤(两只) 三角板 铅笔
课时安排:1课时 教学过程设计:
一、引入教学 [复习与回顾] 回顾什么是力的作用效果。 举出力的作用效果相同的事例。 回顾同一直线上两个力的合力的大小与方向与分力的关系。 [演示实验] 将橡皮筋一端固定在M点,用互成角度的两个力F1,F2共同作用,将橡皮筋一端拉到O点如图所示;用一个力F将橡皮筋拉到点O如图所示。两次力的作用效果相同。
引导学生得出一个力F产生的效果与两个力F
1、F2共同产生的效果相同,这个力F就叫做那两个力F
1、F2的合力,而那两个力F
1、F2叫做这个力F的合力。求两个力的合力叫力的合成。
与初中不同的是,不在同一直线上而是互成角度的。
同一直线上两个力的合力的大小与方向,与两个分力的大小、方向两个因素有关。那么互成角度的两个力的合力跟两个分力的哪些因素有关呢?
二、新课教学
(一)力的合成
通过实验来完成这个问题。
让学生明确如何确定两个分力与合力的大小与方向 (弹簧秤测量力的大小,力沿细绳的方向) [指导学生进行实验]
1、弹簧秤的正确使用。
2、明确实验时两个人的分工。
3、确定合力和分力的大小、方向。
4、让学生明确如何才能使合力与分力的作用效果。 [视察学生的实验情况] [数据处理]
1、用力的图示法分别表示合力和分力。 (强调力的图示的注意事项)
用投影仪展示一些学生的结果。让学生明白,互成角度的两个力的合成,不是简单的相加减的关系。
2、引导学生猜想合力与分力到底有什么样的关系。
学生回猜想好像与平行四边形有关,合力好像是平行四边形的对角线。
3、教师指导学生用三角板做出平行四边形,来证实自己的猜想是否正确。用投影仪展示一些学生的结果。
4、比较平行四边形的对角线和合力,发现对角线和合力很接近。
5、教师说明:经过前人的多次精确实验确认,对角线的长度、方向跟合力的大小、方向一致,即对角线与合力重合,也就是说对角线就表示合力。
可见求互成角度两个力的合力,不是简单的将两个力相加减,而是用表示两个力的有向线段为邻边作平行四边形,这两个邻边之间的对角线就表示合力的大小和方向,这就是力的平行四边形定则。 [练习] 用平行四边形定则求合力。例题(略) [电脑演示]
1、合力与两个分力的大小关系。
2、合力与两个分力的夹角关系。 [学生思考]
1、如果两个分力的大小分别为F
1、F2,两个分力间的夹角为θ,当θ=00时,它们的合力为多少?当θ=1800时,它们的合力又为多少?合力的大小范围为多少?
2、如果是三个力或三个以上的力,如何求合力?
(二)、共点力
指导学生阅读课本上有关共点力的知识,阅读时注意以下的问题:
1、什么是共点力?
2、掌握共点力的概念时应该注意什么问题?
3、力的合成的平行四边形定则有没有适用条件,如果有,适用条件是什么? (这部分知识相对简单,可以通过自学提高学生的自学能力和阅读能力)
三、布置作业(略)
四、板书设计
1、一个力F产生的效果与两个力F
1、F2共同产生的效果相同,这个力F就叫做那两个力F
1、F2的合力,而那两个力F
1、F2叫做这个力F的合力。求两个力的合力叫力的合成。
2、用表示两个力的有向线段为邻边作平行四边形,这两个邻边之间的对角线就表示合力的大小和方向,这就是力的平行四边形定则。
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