2019-2020年高中物理 3.5力的分解教案 新人教版必修1(I).doc

2019-2020年高中物理 3.5力的分解教案 新人教版必修1(I) 一、設(shè)計(jì)思想力的分解和力的合成均是矢量運(yùn)算的工具，是高中物理的基石，對(duì)矢量學(xué)習(xí)起到承前啟后的作用。承前：是對(duì)學(xué)生從接觸位移開始的矢量學(xué)習(xí)的總結(jié)；啟后：為以后學(xué)習(xí)運(yùn)動(dòng)的合成和分解以及向心加速度打下基礎(chǔ)。同時(shí)力的分解也是對(duì)力的合成教學(xué)的很好補(bǔ)充，加深了學(xué)生對(duì)平行四邊形定則的理解，為以后學(xué)生解決動(dòng)力學(xué)問題打下基礎(chǔ)，那么這節(jié)內(nèi)容如何展開呢？物理概念的形成、物理規(guī)律的掌握、物理問題的解決是物理教學(xué)的三大中心任務(wù)。本節(jié)課的任務(wù)就是：什么是力的分解（概念）、力怎樣分解（規(guī)律）、力的分解有什么用（應(yīng)用）。本設(shè)計(jì)以情景支撐學(xué)生認(rèn)知，使其認(rèn)識(shí)什么是力的分解；以探究解除學(xué)生困惑，使其弄清力為什么要這樣分解；以應(yīng)用拓展學(xué)生思維，使其明白力的分解在實(shí)際中有哪些用途。其中情景的選取以貼近學(xué)生實(shí)際為原則，以學(xué)生游戲，拖地和拉行李箱等為背景展示知識(shí)，摒棄了教材中學(xué)生不太熟悉的拖拉機(jī)拉耙的情景，這樣可以讓學(xué)生在不知不覺中進(jìn)入知識(shí)的研究，而避免在陌生的情景中迷失方向。探究采用的是局部探究法，主要是實(shí)例中的力如何分解，即找到力的作用效果，局部探究中又穿插實(shí)驗(yàn)探究和理論探究?jī)煞N方式，使學(xué)生的腦、手得到充分的調(diào)動(dòng)。應(yīng)用穿插于每個(gè)實(shí)例的探究之后，而不是學(xué)完內(nèi)容后集中應(yīng)用，這樣有助于學(xué)生構(gòu)建物理模型，并能極大地提高學(xué)生應(yīng)用物理模型解決實(shí)際問題的能力?？傊?，這堂課以情景為鋪墊，探究為手段，應(yīng)用為目的，圍繞力的分解這一中心，實(shí)例分析和實(shí)際應(yīng)用兩條主線交替進(jìn)行，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，讓學(xué)生體驗(yàn)科學(xué)研究的方法，獲得具體的成果，得到成功的體驗(yàn)，使課堂效率達(dá)到最大值。二、設(shè)計(jì)內(nèi)容1、三維目標(biāo) 知識(shí)與技能（1）使學(xué)生正確理解分力的概念，理解力的分解的含義（2）使學(xué)初步掌握根據(jù)力的實(shí)際作用效果確定分力的方向的原則，掌握將一個(gè)已知力分解為兩個(gè)互成角度分力的方法。過程與方法（1）深入體會(huì)等效替代的思維方法（2）嘗試科學(xué)探究的過程，掌握由猜想到實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的科學(xué)研究方法（3）培養(yǎng)學(xué)生觀察能力、分析能力、邏輯推理能力及概括和語言表述能力。情感態(tài)度和價(jià)值觀（1）使學(xué)生切身感受物理，對(duì)物理增強(qiáng)感情認(rèn)識(shí)，使其自覺完成由感性到理性認(rèn)識(shí)的升華，體驗(yàn)物理規(guī)律之美（2）通過實(shí)驗(yàn)使學(xué)生切身感受知識(shí)的力量，激發(fā)其學(xué)習(xí)科學(xué)知識(shí)的內(nèi)在動(dòng)力（3）培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)風(fēng)、科學(xué)的實(shí)驗(yàn)態(tài)度。2、教學(xué)流程設(shè)計(jì)采用引導(dǎo)式教學(xué)法，在情景的基礎(chǔ)上，以學(xué)生思考探索為主，教師引導(dǎo)、與學(xué)生進(jìn)行交互式討論為主輔，讓學(xué)生一步步邁上學(xué)習(xí)相關(guān)知識(shí)的臺(tái)階。教學(xué)流程設(shè)計(jì)如下圖：游戲?qū)W生演示提出課題實(shí)踐應(yīng)用實(shí)驗(yàn)、猜測(cè)驗(yàn)證、交流實(shí)驗(yàn)探究計(jì)算歸納應(yīng)用2應(yīng)用1應(yīng)用3實(shí)驗(yàn)探究計(jì)算歸納理論探究計(jì)算歸納回歸思考交流總結(jié)規(guī)律升華情景總結(jié)知識(shí)歸納規(guī)律實(shí)例2問題2實(shí)例3問題3實(shí)例1問題1 3、教學(xué)資源（1）教材：普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書物理必修1（人教版）（2）教學(xué)硬件：電腦、投影儀、顯示幕布（3）教學(xué)軟件：PowerPoint（4）實(shí)驗(yàn)儀器：一條三米長(zhǎng)的繩子，自制斜面重力效果顯示教具、三角架受力顯示教具4、教學(xué)過程4.1游戲引入，激發(fā)興趣（1）請(qǐng)班上兩位力氣較大的男生抓住長(zhǎng)繩的兩端，拉直繩子。再請(qǐng)一位比較瘦小的女生上來，問：這位女生能不能把兩個(gè)男生拖動(dòng)？（學(xué)生爭(zhēng)論）女生在教師指導(dǎo)下從繩的中間用力輕易把兩個(gè)男生拖動(dòng)（學(xué)生驚訝）（2）這節(jié)課我們來學(xué)習(xí)力的分解，通過這節(jié)課的學(xué)習(xí)我們就可以知道其中的奧秘。4.2情景鋪墊，建立概念4.2.1給出兩個(gè)生活情景：拖地和拉行李箱提問：這兩個(gè)模型中人對(duì)拖把和箱桿施加了什么樣的作用力？起到什么作用？等效4.2.2以拖地情景為背景建立物理模型，理論探究總結(jié)：力F的作用效果與F1和F2共同作用的效果相同，F(xiàn)叫F1和F2的合力，F(xiàn)1和F2叫F的分力。求一個(gè)力的分力的過程叫力的分解。力的分解是力的合成的逆運(yùn)算。力的分解遵守平行四邊形定則。4.2.3提問：力的分解有什么作用？引導(dǎo)學(xué)生自己分析情景2中的力的情況?？偨Y(jié)：通過力的分解可以求出一個(gè)力的兩個(gè)“貢獻(xiàn)”。通過力的分解可以使關(guān)系由復(fù)雜變得簡(jiǎn)單。4.3虛實(shí)對(duì)比，掌握方法利用課件演示：將一個(gè)力分解，從理論上看，有無數(shù)種分解方法。展示情景3：對(duì)兩條繩的結(jié)點(diǎn)施加向下的拉力，在這個(gè)實(shí)際問題中，這個(gè)拉力是不是也可以任意分解？（學(xué)生討論）總結(jié)：力如何分解由所研究的問題決定，選擇力的分解方向要有利于問題的解決。一般情況下，要選擇按力的實(shí)際作用效果進(jìn)行分解。4.4實(shí)例探究，拓展應(yīng)用4.4.1利用課件給出實(shí)例1：把一個(gè)物體放在傾角為的斜面上，物體受到豎直向下的重力，但它并不能豎直下落。從力的作用效果看，應(yīng)該怎樣將重力分解？?jī)蓚€(gè)分力的大小與斜面的傾角有什么關(guān)系？實(shí)驗(yàn)探究：利用放大形變來展示物體重力產(chǎn)生的實(shí)際效果利用測(cè)力計(jì)來定量探究合力和分力大小間的關(guān)系結(jié)論：斜面上物體重力的作用效果是使物體壓緊斜面和使物體沿斜面下滑。理論計(jì)算（由學(xué)生進(jìn)行）： 討論：和的大小均和斜面傾角有關(guān)，越大，越大而越小。實(shí)際應(yīng)用：給出大橋和滑梯的照片，問橋和滑梯的坡度為什么不能很大？（學(xué)生討論回答）4.4.2利用課件給出實(shí)例2：解釋上課前做的游戲。理論探究：作圖法：引導(dǎo)學(xué)生簡(jiǎn)化模型，畫出力的分解的漸變圖，感受力的大小的變化。計(jì)算法： 結(jié)論：將一個(gè)力分解成大小相等的兩個(gè)分力時(shí)，分力的大小隨夾角的增大而增大。（學(xué)生分析回答游戲中的奧秘）實(shí)際應(yīng)用：怎樣拉出陷入淤泥中的拖拉機(jī)？怎樣做引體向上更省力？為什么刀、斧要很鋒利才能劈開東西？（引導(dǎo)學(xué)生分析回答）4.4.3利用課件給出實(shí)例3：路燈支架中的三角形結(jié)構(gòu)的受力情況。先引導(dǎo)學(xué)生簡(jiǎn)化模型，提出問題。實(shí)驗(yàn)探究：利用放大形變來顯示力的實(shí)際效果。結(jié)論：重力產(chǎn)生的兩個(gè)作用效果為拉緊細(xì)繩和向內(nèi)壓緊輕桿。即細(xì)繩受到沿繩向外的拉力，輕桿受到沿桿向里的壓力。實(shí)際應(yīng)用：計(jì)算塔吊中鋼索和懸臂的受力情況。（由學(xué)生進(jìn)行）討論：當(dāng)很小時(shí)，和都接近0，和就會(huì)很大，對(duì)材料的強(qiáng)度要求很高，所以鋼索的固定點(diǎn)不能距懸臂的固定點(diǎn)太近。但太遠(yuǎn)則材料消耗過多，因此要結(jié)合具體情況適當(dāng)選擇角。4.5課堂總結(jié)，升華規(guī)律4.5.1知識(shí)與技能方面力的分解遵守平行四邊形定則拓展：平行四邊形定則是所有矢量相加的法則 演化到三角形定則注：三角形定則與平行四邊形定則的實(shí)質(zhì)是一樣的。力的分解的一般步驟確定力的作用效果確定兩分力的方向作平行四邊形確定分力的大小和方向4.5.2過程與方法等效替代法 實(shí)驗(yàn)探究法三、設(shè)計(jì)反思教學(xué)過程是“兩個(gè)過程”，即科學(xué)知識(shí)的發(fā)生發(fā)展過程和學(xué)生認(rèn)識(shí)科學(xué)知識(shí)的思維過程的有機(jī)融合。教師設(shè)計(jì)、營(yíng)造的教學(xué)情境必須是與當(dāng)前的學(xué)習(xí)任務(wù)相關(guān)的、能反映當(dāng)前學(xué)習(xí)內(nèi)容本質(zhì)的，這樣學(xué)生才能進(jìn)入一個(gè)輕松和諧的學(xué)習(xí)環(huán)境，新建構(gòu)的知識(shí)在現(xiàn)實(shí)生活和物理世界中得到應(yīng)用能讓學(xué)生體會(huì)到人與自然地和諧，從而更能引起情感的共鳴，使學(xué)習(xí)更主動(dòng)更有效。所以教師在教學(xué)設(shè)計(jì)是應(yīng)抓住這樣一條主線：用情景來作為科學(xué)知識(shí)發(fā)生發(fā)展的背景，讓學(xué)生融入其中；用探究來發(fā)展學(xué)生認(rèn)識(shí)科學(xué)知識(shí)過程中的思維；最后通過實(shí)際應(yīng)用來提升學(xué)生解決問題的能力，激發(fā)他們改造自然地?zé)崆?，增?qiáng)科學(xué)素養(yǎng)。具體實(shí)施過程中應(yīng)注重兩個(gè)問題：1、堅(jiān)持在教師的引導(dǎo)下，以學(xué)生的自主構(gòu)建、合作探究的學(xué)習(xí)活動(dòng)為主。引導(dǎo)時(shí)盡量用學(xué)生熟悉的情景作為鋪墊，多設(shè)置相關(guān)問題。問題的解決能用實(shí)驗(yàn)的就要做好實(shí)驗(yàn)，有條件進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn)的一定要分組進(jìn)行。理論探究要引導(dǎo)好力爭(zhēng)讓學(xué)生自主完成。這樣才能充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用，使課堂更有效率。2、加強(qiáng)三維目標(biāo)的整合，重視科學(xué)方法的訓(xùn)練，不可輕視情感、價(jià)值觀的激勵(lì)作用。課堂上在學(xué)生學(xué)習(xí)新知識(shí)的同時(shí)要潛移默化地滲透物理的思維方法，如等效法，圖像法，極限法等，逐步提高學(xué)生的各種能力，如建模能力，分析能力，數(shù)學(xué)知識(shí)應(yīng)用能力等。實(shí)際應(yīng)用時(shí)應(yīng)多設(shè)置臺(tái)階，讓學(xué)生體驗(yàn)成功喜悅，層層深入。