視頻標簽:力的分解
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視頻課題:高中物理魯科版必修1第5章第2節力的分解-河北省 - 定州
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§3.5 力的分解
一、教材分析:
在學此節內容之前學生已經學習了力的概念、力的表示及分類、力學中的三種力、力的合成。
力的分解是等效思想的具體應用,等效思想是物理學重要的思想方法之一,學習力的合成時學生已有所了解,本節教學要注意讓學生進一步了解和運用等效思想。
矢量是完全不同于標量的一類物理量,它的運算遵循平行四邊形定則。通過力的合成與分解掌握力的平行四邊形定則,為位移、速度、加速度、電場強度、磁感應強度等矢量的學習、為牛頓定律乃至整個高中物理的學習奠定了基礎。 二、學生學習情況分析:
學生通過前幾節的學習已經對力的基本概念和表示方法、力學中常見的三種力、合力與分力的等效替代關系有了一定的認識,形成了一定的認知結構,并通過力的合成方法認識了力的平行四邊形定則,初步學會了應用幾何知識解決力學問題,為本節課的學習奠定了基礎。 三、設計思想:
本節課首先利用老師推動重鐵皮箱的一段視頻激發學生興趣,引入新課。然后,利用逐漸加深的三個模型來進行力的分解的講解:模型一是分解斜面上物體的重力,通過學生合作探究找到分力效果并進行分解。聯系實際生活,解釋滑梯、引橋等情景;模型二為三腳架結構模型,并解釋塔吊結構的合理性;模型三為一根繩上重力的分解,特殊的平行四邊形菱形的應用,并加以應用,最后回扣課前導入,解釋原因。最后,布置探究作業,激發學生課后探究的積極性,培養學生的自主探究能力和動手能力。 四、教學目標: 1、知識與技能
(1)通過引入中的例子理解力的分解的概念,清楚分解是合成的逆運算。
(2)了解力的分解要按力的實際作用效果,會用平行四邊形定則進行作圖并計算。 (3)能應用力的分解分析生產生活中的問題。 2、過程與方法
(1)從力的實際作用效果方面體會分力代替合力的等效替代思維方法。 (2)通過力的分解的實例探究,掌握理論聯系實際的科學方法。 (3)通過練習法培養學生應用數學知識解決物理問題的能力。
(4)通過本節學習,感受實驗是建立物理概念、探究物理規律的必由之路。 3、情感態度與價值觀 (1)通過聯系生活實際情景,激發求知欲望和探究的興趣,培養研究周圍事物的習慣。 (2)通過對力的分解實際應用的分析與討論,養成理論聯系實際的自覺性。 (3)通過分組實驗體驗分工合作在實驗過程中的重要作用,增強合作的意識。 五、重難點
重點:根據力的實際效果或實際需要分解力。 難點:(1)力分解時如何判斷力的作用效果及確定兩分力的方向。
(2)力的分解時如何運用三角函數求分力的大小。
六、教學過程:
教師活動
學生活動
設計意圖
新課引入
上課之前,播放教師推動大鐵皮箱的
視頻,設疑激發學生興趣,引入新課。小游戲其實蘊含著大道理。通過今天的學習我們就會清楚其中的奧妙了。
板書:§3.5 力的分解
觀看視頻,認真思考
利用故事視頻激發學
生興趣
新課探究
1、 力的分解概念
問題1:什么叫力的合成?
回顧上節課知識點
問題2:力的合成遵循什么定則?
引入新課:如果已知這一個力,求它的分力過程就叫做力的分解。
板書合力、分力 2、不加限制,無數組解。 讓學生在學案上做出不加限制條件時,以F為對角線的平行四邊形。 一個力究竟應該怎樣分解,這要根據
實際情況、實際需要來確定,往往按效果來分解力。
3、 探究一:放在斜面上物體所受重力G的分解 我們手里有一塊塑料薄板,固定一端,抬起另外一端,就形成了一個斜 回答問題1:求幾個力的合
力的過程叫力的合成。
回答問題2:平行四邊形定則
學生動手作圖
通過與合成的類比,
理解力的分解,進一步感受等效替代的思想方
法。
無條件限制,無數種分
解方法
面 問題一:放上一個物體,物體怎樣了? 問題二:這是哪個力產生的效果? 探究過程中指導學生要注意合作與交流。
通過探究,我們發現F1與F2的大小都與斜面的傾角有關,斜面的傾角θ增加F1增加 F2減小。
4、總結力的分解步驟
找到力的作用效果確定分力方向,然后根據平行四邊形定則畫力的分解矢量圖,最后根據矢量圖求解分力大小時要利用到幾何關系。 問題:高大的橋梁建造很長的引橋目的是什么?滑梯的傾角往往建的比較大? 學生探究】 實驗器材有泡沫板、小車、橡皮筋,四個人一組,進行探究: ⑴觀察橡皮筋與塑料板有何變化?說明斜面上物體所受重力在哪些方向有什么作用效果? ⑵在學案上畫出重力的分解示意圖; ⑶已知重力G,斜面傾角為θ,求兩分力大小; ⑷當傾角θ增大時,兩分力大小如何變化? 展示成果: 學生帶著學案到前面來,先利用器材展示他的探究過程,回答第一個問題,然后用實物展臺給出它的后三個答案。 根據效果方向在學案上畫出兩個分力方向。
學生回答問題: F1=Fcosθ F2=Fsinθ 學生回答:滑梯,更刺激的水滑梯
學生回答:上坡省力,下坡安全
鍛煉學生將復雜場景
轉化為簡單物理模
型的能力
學生體會當確定合力和兩分力的方向時,兩分力就是唯一確定的了。
解決問題
5、探究二:作用在三腳支架上的力的分解
【演示實驗】教師演示自制三腳架上的物體使橡皮膜形變的情況,讓同學們觀察并思考三角支架上物體的重力的分解情況。 為了更好地感知,分小組進行體驗,感受三角支架上物體重力分解的方向。 引導學生在學案上做出力的分解矢量圖,并求出結果。
介紹生活中的三腳架模型
6. 探究三:作用在一根繩子上的重力的分解 教師播放繩斷視頻,提起學生興趣,繩子為什么斷了?掛在繩子上的物體的重力產生了什么樣的作用效果?
學生觀察實驗現象并思考
學生分組,用鉛筆和細線構成三腳架,掛上鉤碼體驗手指和手心的受力。 學生作圖
學生觀看視頻回答,延著繩子的方向。
利用演示實驗提高學
生興趣
通過學生分組實驗提
高學生動手能力,學生合作交流能力。
提高動手能力,三角函
數幾何知識 將物理知識應用于生活中
提起興趣
解開繩斷之謎 讓學生分組用彈簧測力計,帶繩套的鉤碼探究夾角增大時兩彈簧秤示數變化 確定完方向后讓同學們根據平行四邊形定則畫出力的分解矢量圖,作圖時注意兩分力的方向要垂直于接觸面以及對稱性。
所畫出的平行四邊形還是什么形?菱形。已經大于合力,小力能產生大力,真的會實現嗎?
引導學生分析幾個實際問題
問題一:游樂場里的纜繩松一些還是緊一些好? 問題二:解釋怎樣將泥沼里的汽車拉出來?
問題三:老師視頻中如何借力推動箱
子的? 【分組實驗】兩個彈簧秤勾住鉤碼上的細繩套,不斷變換彈簧測力計的角度,觀察彈簧秤示數變化,發現角度變大時,示數變大,得出結論:兩等大分力會隨兩分力的夾角的增加而增加,分力可以大于合力, 小力可變大力。
學生回答:分力夾角大,小力可變大力。
學生回答:松一些好
四兩撥千斤
通過分組實驗使學生真實感受到合力一定,
等大分力隨角度增大
而增大。
學生勤于思考,勤于總
結
將知識應用到生活中,
將物理知識應用到生
活中,并能感受蠻用力不如巧用力。解釋問題,學以致用
研究性學習作業: 1、請通過實物調查和查閱資料,了解生活中力的分解知識,解釋千斤頂,拉鏈的工作原理,了解趙州橋的結構
學有所用 開放探究作業
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