粵教版高中物理必修一3.4力的合成與分解教學(xué)設(shè)計

1、3.4 力的合成與分解教材分析：粵教版高中物理（必修1）第三章第四節(jié)力的合成與分解，教材嚴(yán)格按照課程標(biāo)準(zhǔn)意圖，用力的合成與分解分析日常生活中的問題。本節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí)需要兩個課時，第一課時重點探究力的合成及其合成法則平行四邊形定則。本節(jié)為第二課時，重點分析了斜面上物體重力的分解及相關(guān)應(yīng)用實例。學(xué)情分析：學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了“力的合成”矢量相加的法則，力的分解是力的合成的逆運算，所以已有相關(guān)知識儲備；高一學(xué)生具備了一定的探究能力、邏輯思維能力、歸納演繹能力。課標(biāo)要求：1.通過觀察與體驗認(rèn)識力的作用效果；2.學(xué)會根據(jù)力的作用效果對力進(jìn)行分解；3.會用力的分解分析解決生活中的實際問題。教學(xué)目標(biāo)：1.知識與技能

2、：理解合力、分力概念；掌握用力的作用效果判斷分力方向，進(jìn)而求解分力的方法；會用力的分解知識分析日常生活中的問題。2.過程與方法：通過親歷斜面上物體重力的分解的全過程，進(jìn)一步熟知科學(xué)探究的各環(huán)節(jié)；感悟等效替代思想在力的分解中的應(yīng)用；3.情感態(tài)度與價值觀：通過與同學(xué)的討論、交流、合作，提高學(xué)生主動與他人合作的意識；通過多媒體教學(xué)網(wǎng)絡(luò)廣播系統(tǒng)共享實驗結(jié)果，享受分享和成功帶來的喜悅、提高學(xué)生合作共享意識。教學(xué)重點：合力、分力概念；用力的作用效果判斷分力方向及求解分力的方法。教學(xué)難點：將實際問題轉(zhuǎn)化為物理模型的思想與方法；計算法求解分力過程中，相關(guān)數(shù)學(xué)知識的應(yīng)用。教學(xué)過程：一、創(chuàng)設(shè)情景 生活中的晾衣繩，

3、索道等為了不易被拉斷，在安裝的時候應(yīng)該緊繃一些還是松一些呢？引起學(xué)生思考并根據(jù)自己的生活經(jīng)驗紛紛提出猜想。設(shè)計實驗：用細(xì)繩掛重物，改變細(xì)繩的松緊，觀察其在何種情況下更容易被拉斷。二、探究新知實驗探究一：在實際的物理情景中，如何進(jìn)行力的分解？啟發(fā)學(xué)生思考：在實際生活中我們到底應(yīng)該如何來分解一個力呢？請同學(xué)們跟著老師一同回到我們的生活中，思考一下，如果把物體放在斜面上，不用拉力是否也可能運動？啟發(fā)學(xué)生思考：是什么力使物體運動起來了？斜面上的物體其重力產(chǎn)生了哪些作用效果？ 實驗演示：把系有橡皮條的小車固定在由軟板搭成的斜面上，觀察橡皮筋和軟板的變化。課件展示：重力兩個分力方向（這里有個轉(zhuǎn)換

4、，橡皮筋拉長了說明重力有把橡皮條沿斜面往下拉的效果，如果不用橡皮筋物體將會下滑）學(xué)生活動：請同學(xué)們按照剛才的方法在學(xué)案上作平行四邊形，并根據(jù)已知條件寫出兩分力的表達(dá)式。問題導(dǎo)思：如果增大斜面的傾角，這兩個分力的大小會怎樣變化？學(xué)生：傾角越大，sin增大，cos減小。使物體下滑的分力減小，使物體壓緊斜面的分力增大。問題導(dǎo)思：這是物理學(xué)經(jīng)常研究的斜面模型，模型是來源于生活的，請同學(xué)們想想在我們的生活中有哪些情景屬于斜面模型呢？課件展示兩處情景的畫面，請同學(xué)分析出其傾角大小和斜面用途的關(guān)系？探究二：高大的跨江大橋兩端都要造很長的引橋，這是為什么？啟發(fā)學(xué)生思考：高大的跨江大橋兩端都要造很長的引橋，這是

5、為什么？實驗設(shè)計：（1）建構(gòu)模型：斜面物塊模型（2）實驗裝置：斜面上物體重力的分解【教師】在數(shù)字化時代，我們利用壓力傳感器、友高數(shù)字化實驗系統(tǒng)替代臺秤和手工記錄來完成此實驗探究。斜面上力的分解實驗儀，其實驗裝置及原理圖分別如甲、乙所示：該裝置中，金屬圓柱體G為研究對象，其質(zhì)量m = 310 g，A、B為力傳感器，小銅柱a、b為力傳感器的探頭。將金屬圓柱體G放在兩探頭之間，兩探頭受到的壓力通過傳感器、數(shù)據(jù)采集器傳輸給計算機(jī)，顯示在計算機(jī)顯示器的表1中，表中的負(fù)值表示力的方向（壓力）。數(shù)據(jù)采集：（1）實驗探究：斜面上物體重力的分解【教師】（1）指導(dǎo)學(xué)生打開軟件、傳感器調(diào)零，按操作指南要求收集數(shù)據(jù)、保存實驗，暫不關(guān)閉等待分享實驗數(shù)據(jù)。（2）巡回指導(dǎo)（3）利用多媒體網(wǎng)絡(luò)廣播系統(tǒng)了解各組實驗進(jìn)度情況?！緦W(xué)生】分組實驗24套友高斜面上力的分解實驗儀，分成6個大組，每組4臺友高數(shù)字化實驗系統(tǒng)，同組成員相互協(xié)作，按照導(dǎo)學(xué)案上斜面上物體重力的分解操作指南要求，分別測量出不同傾角下斜面上圓柱體重力的分力。（2）成果分享【教師】通過廣播系統(tǒng)向全體同學(xué)展示6個小組實驗結(jié)果【學(xué)生】觀察、對比、總結(jié)三、課堂小結(jié)：1.求一個力的分力叫做力的分解2.遵循平行四邊形定則（或三角形定則）3.在實際問題中常按力的作用效果分解4.矢量，標(biāo)量四、鞏固練習(xí)1.重力G的光滑球被豎直擋板擋住，靜止在傾角為的斜面上，