2019-2020年高中物理 35《力的分解》教學(xué)設(shè)計(jì) 新人教版必修1.doc

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2019-2020年高中物理 35《力的分解》教學(xué)設(shè)計(jì) 新人教版必修1 【教學(xué)目標(biāo)】： 1． 理解力的分解概念，進(jìn)一步體會(huì)“等效替代”的物理思想；理解力的分解是力的合成的逆運(yùn)算。 2． 掌握一般情況下力的分解根據(jù)實(shí)際需要來(lái)確定分力方向；會(huì)用作圖法和直角三角形的知識(shí)求分力。 3． 會(huì)運(yùn)用力的分解解決日常生活中的有關(guān)問(wèn)題。 4． 了解三角形定則與平行四邊形定則，并拓展至多邊形法則；能區(qū)別矢量和標(biāo)量。 【教學(xué)重點(diǎn)】： 1．會(huì)根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行力的分解、求分力，并運(yùn)用力的分解解決日常生活的有關(guān)問(wèn)題。 2．從所遵循的運(yùn)算法則的角度認(rèn)識(shí)矢量和標(biāo)量，能區(qū)別矢量和標(biāo)量。 【教學(xué)難點(diǎn)】： 1． 運(yùn)用力的分解解決實(shí)際問(wèn)題 2． 區(qū)別矢量和標(biāo)量 【教學(xué)流程】： 復(fù)習(xí)力的合成及等效替代思想，提出力的分解——應(yīng)用力的分解討論物理情景及實(shí)際問(wèn)題——對(duì)矢量、標(biāo)量的再討論 【教學(xué)過(guò)程】： 一、復(fù)習(xí)引入，提出力的分解概念 1．從“等效替代”出發(fā)，提出力的分解 力的合成，多個(gè)分力與一個(gè)合力的效果相同，用一個(gè)合力來(lái)替代幾個(gè)分力。是否有這樣的情況：一個(gè)作用力同時(shí)產(chǎn)生幾個(gè)效果？請(qǐng)舉例說(shuō)明。 （如果學(xué)生無(wú)法舉出恰當(dāng)例子，可提示教科書(shū)上拖拉機(jī)拉耙的例子） 如果我們要分別研究作用力產(chǎn)生的各個(gè)效果，可以怎樣做？ （從力的合成受到啟發(fā)，用幾個(gè)力來(lái)替代這一個(gè)力，分別研究各個(gè)分力） 提出力的分解概念，進(jìn)一步討論力的分解中的“等效替代”思想，合力與分力的關(guān)系。 2．如何進(jìn)行力的分解 力的分解中，合力和分力是怎樣的關(guān)系？求一個(gè)力的分力應(yīng)該遵循什么運(yùn)算定則？ （力的分解是力的合成的逆運(yùn)算，也遵循平行四邊形法則） 給定一個(gè)力，請(qǐng)學(xué)生按平行四邊形法則把這個(gè)力分解為兩個(gè)力，并展示分解的結(jié)果。 （學(xué)生無(wú)從下手，或者得出多個(gè)不同的結(jié)果。學(xué)生討論得到，不加限制地分解，可以得到無(wú)數(shù)多個(gè)解。要進(jìn)行力的分解，需要有一定的目的要求才有意義。） 請(qǐng)學(xué)生討論，在解決實(shí)際問(wèn)題時(shí)，一般需要怎樣來(lái)進(jìn)行力的分解才有意義呢？ （從前面力的分解引入得到啟發(fā)，按照力產(chǎn)生的實(shí)際效果進(jìn)行分解。如果有學(xué)生提出，為了解決問(wèn)題的方便，可按照方便運(yùn)算的原則進(jìn)行分解，應(yīng)該加以鼓勵(lì)，并且為正交分解方法的學(xué)習(xí)做好鋪墊。） 對(duì)力的分解進(jìn)行小結(jié)：遵守平行四邊形定則；不加限制有無(wú)數(shù)組解；一般情況下根據(jù)實(shí)際情況確定兩個(gè)分力的方向。 二、應(yīng)用力的分解討論實(shí)際問(wèn)題 1．斜面上物體所受重力的分解 教師實(shí)驗(yàn)演示：較柔軟的薄木板搭成斜面，小車(chē)在薄木板上從靜止釋放，小車(chē)沿木板下滑，下滑過(guò)程中木板被小車(chē)壓彎。 提問(wèn)：觀察到哪些現(xiàn)象？ （小車(chē)下滑，木板被小車(chē)壓彎） 提問(wèn)：為什么小車(chē)會(huì)下滑，小車(chē)會(huì)擠壓木板？如何從受力的角度分析？ （引導(dǎo)學(xué)生自由回答，抓住學(xué)生之間產(chǎn)生的沖突，引發(fā)自由討論。在討論過(guò)程中辨明該物理情景中的各個(gè)力及各個(gè)力之間的關(guān)系。明確對(duì)小車(chē)來(lái)說(shuō)，重力產(chǎn)生了兩個(gè)效果：下滑和擠壓木板；所謂的“下滑力”是重力的一個(gè)分力，不是另一個(gè)真實(shí)的力，再次強(qiáng)化“等效替代”的思想和方法。辨明重力垂直斜面方向分力、壓力、支持力之間的關(guān)系。體會(huì)受力分析中需要明確選取的研究對(duì)象，對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行受力分析。） 總結(jié)，斜面上物體所受重力的分解。給出實(shí)際生活中的實(shí)例：大橋引橋、盤(pán)山公路、裝貨斜面。請(qǐng)學(xué)生分析為什么生活中要做這樣的設(shè)計(jì)和應(yīng)用。 2．實(shí)例拓展應(yīng)用 出示斧頭劈開(kāi)木頭的示意圖，請(qǐng)學(xué)生分析斧子劈開(kāi)木頭的作用力。 （將外力給斧頭的向下的力進(jìn)行分解，得到兩個(gè)垂直于斧頭面向兩側(cè)的較大的力，分析得到斧子的“巨大能力”。） 請(qǐng)學(xué)生進(jìn)一步解釋為什么刀刃的夾角越小越鋒利。 （進(jìn)行力的分解，得到分力與夾角的關(guān)系，進(jìn)行解釋?zhuān)? 三、對(duì)矢量、標(biāo)量的再討論 1．平行四邊形定則與三角形定則（或多邊形定則） 力的合成與分解都遵循平行四邊形定則，并且平行四邊形定則是普遍適用于矢量相加的定則。前面所學(xué)的矢量有位移、速度、加速度等，它們的相加都應(yīng)該遵循平行四邊形定則。 在學(xué)習(xí)位移時(shí)，根據(jù)位移的定義，可以得到另一種求合位移的方法。這種方法與平行四邊形定則求合位移的方法有什么聯(lián)系？ （學(xué)生自己作圖，得到兩種方法實(shí)質(zhì)是相同的。） 總結(jié)，求兩個(gè)矢量的和時(shí)，可以用平行四邊形定則，也可以用矢量首尾相連的三角形定則，兩種方法等價(jià)。 前面學(xué)過(guò)利用平行四邊形定則進(jìn)行多力合成，是否也可以從求多個(gè)位移的合位移的方法出發(fā)，把三角形定則推廣到求多個(gè)矢量的合矢量呢？這個(gè)方法和用平行四邊形定則是否也能等價(jià)呢？ （學(xué)生嘗試得出多邊形定則求多個(gè)矢量之和，簡(jiǎn)單推導(dǎo)與平行四邊形定則逐一合成是等價(jià)的。） 2．矢量、標(biāo)量的概念和區(qū)別 在物理學(xué)習(xí)過(guò)程中，引入了矢量和標(biāo)量?jī)煞N物理量，提問(wèn)：二者的區(qū)別在于什么？ （矢量有方向，標(biāo)量沒(méi)有方向） 提問(wèn)討論：電流是矢量還是標(biāo)量？為什么？ （學(xué)生產(chǎn)生不同意見(jiàn)，進(jìn)行爭(zhēng)論） 提問(wèn)討論：電流的相加遵循代數(shù)運(yùn)算法則還是幾何運(yùn)算法則（平行四邊形定則）？矢量有方向的“方向”的本質(zhì)是什么？矢量與標(biāo)量更重要的區(qū)別在哪里？ （在討論中引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)到“方向”的含義，運(yùn)算法則是矢量和標(biāo)量更重要的區(qū)別） 總結(jié)討論結(jié)果，給出矢量和標(biāo)量的定義。 3．矢量相減的初步討論 看教科書(shū)“說(shuō)一說(shuō)”欄目，如何求一小段時(shí)間內(nèi)速度的變化量？請(qǐng)學(xué)生自己作圖，體會(huì)用三角形定則進(jìn)行矢量相減的運(yùn)算。