高中力的合成教案
發(fā)表時間:2021-08-26高一物理教案:《力的合成》教學(xué)設(shè)計(jì)(二)。
俗話說,凡事預(yù)則立,不預(yù)則廢。作為高中教師就需要提前準(zhǔn)備好適合自己的教案。教案可以讓學(xué)生能夠在課堂積極的參與互動,使高中教師有一個簡單易懂的教學(xué)思路。優(yōu)秀有創(chuàng)意的高中教案要怎樣寫呢?為滿足您的需求,小編特地編輯了“高一物理教案:《力的合成》教學(xué)設(shè)計(jì)(二)”,歡迎大家閱讀,希望對大家有所幫助。
高一物理教案:《力的合成》教學(xué)設(shè)計(jì)(二)
一、學(xué)生學(xué)習(xí)情況及學(xué)習(xí)任務(wù)分析
人民教育出版社普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書(以下簡稱“人教版”)《物理》必修1第三章第四節(jié)“力的合成”,把實(shí)驗(yàn)探究求合力方法的過程作為本節(jié)課的重點(diǎn)內(nèi)容,要求學(xué)生在學(xué)習(xí)重力、彈力、摩擦力等矢量的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步探究矢量的運(yùn)算方法。
高一學(xué)生剛接觸矢量,對矢量的運(yùn)算沒有任何感性認(rèn)識,沒有任何生活經(jīng)驗(yàn)可供借鑒,他們習(xí)慣的是僅有大小沒有方向如質(zhì)量、體積等物理量之間的代數(shù)運(yùn)算。所謂“萬事開頭難”,力的合成法則對高一學(xué)生來說是一個難關(guān),而一旦過了這個坎,則是學(xué)生認(rèn)識上的一次質(zhì)的飛躍。
意識到學(xué)生在這一問題上的巨大困難,一種簡單易行的教學(xué)方法是分散教學(xué)難點(diǎn),先教給學(xué)生力的合成法則,再讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證和反復(fù)運(yùn)用中逐步深化對力的合成法則的理解。但對照新課程理念對高中物理教學(xué)的要求,這樣的處理又顯然不是最佳的選擇。一則,以提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)為核心的新的教學(xué)理念把學(xué)生探究活動的過程、方法以及經(jīng)歷探究活動過程中的體驗(yàn)作為課程目標(biāo)之一,正是像力的合成這樣對學(xué)生來說全新的知識,學(xué)生在探究活動過程中的體驗(yàn)才更加真實(shí)而深刻,其效果遠(yuǎn)非那種目標(biāo)和路線都明擺著的形式化的探究活動可比。二則,正因?yàn)閷W(xué)生對矢量運(yùn)算是完全陌生的,放慢教學(xué)過程,讓學(xué)生在探究過程中獲得切身體驗(yàn),也有利于學(xué)生更深刻的理解矢量的合成法則。三則,從知識上說,學(xué)生在前面已經(jīng)學(xué)過運(yùn)動學(xué),對運(yùn)動學(xué)中的矢量,如位移速度等,在生活中還是有一定的感性認(rèn)識的,尤其是對兩段位移總位移的討論,形象直觀,對力的平行四邊形法則有一定的啟示;從方法和習(xí)慣上來說,隨著新課程的實(shí)施和推進(jìn),學(xué)生對于科學(xué)探究尤其是實(shí)驗(yàn)探究已經(jīng)積累了一定的體驗(yàn)和認(rèn)識,也勇于發(fā)表自己的看法,良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣和課堂氛圍也為學(xué)生自主探究力的合成法則提供了保障。
綜上所述,本節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)可確定為:(1)從力的作用效果出發(fā)研究合力與分力間關(guān)系;(2)通過實(shí)驗(yàn)探究得出力的平行四邊形定則;(3)體會等效的思想方法,參與實(shí)驗(yàn)探究力的合成法則的過程,體會實(shí)驗(yàn)歸納的方法;(4)體會在科學(xué)探究中既要大膽猜想,也要嚴(yán)謹(jǐn)求證。
本節(jié)課的教學(xué)重點(diǎn)是實(shí)驗(yàn)探究力的合成的規(guī)律。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),利用實(shí)驗(yàn)得到合力與分力的大小和方向,猜想它們之間所遵循的運(yùn)算規(guī)律則是本節(jié)課的教學(xué)難點(diǎn)??紤]到學(xué)生的實(shí)際困難,教師設(shè)置好引導(dǎo)學(xué)生步步深入進(jìn)行探究的情景和問題,適時、適度地參與學(xué)生的探究活動則顯得尤為重要。
二、課堂教學(xué)設(shè)計(jì)理念與教學(xué)思路
為了讓學(xué)生更好地體驗(yàn)科學(xué)探究的方法和過程,發(fā)展自主學(xué)習(xí)能力,培養(yǎng)良好的思維品質(zhì),本節(jié)課的教學(xué)采用如下教學(xué)流程:小實(shí)驗(yàn)創(chuàng)設(shè)情境一提出問題一設(shè)計(jì)方案一分組實(shí)驗(yàn)一引導(dǎo)啟發(fā)猜想一實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證一得出結(jié)論。教學(xué)過程中注重教師的“導(dǎo)”和“參與”,適時、適度地參與學(xué)生的探究活動,淡化教師的“教”;注重學(xué)生對知識的自主學(xué)習(xí)與自我構(gòu)建,強(qiáng)化小組學(xué)習(xí)與小組交流,淡化機(jī)械訓(xùn)練,摒棄灌輸式教學(xué);在師生互動、互助的氛圍中達(dá)到學(xué)習(xí)的目的。
三、教學(xué)準(zhǔn)備
系上繩子的一組杠鈴片,用來創(chuàng)設(shè)一個學(xué)生感興趣的力的等效替代的情景。
人教版新課標(biāo)教材上的探究實(shí)驗(yàn)只能提供一組特殊數(shù)據(jù),對于學(xué)生體驗(yàn)探究力的合成法則是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,這里把實(shí)驗(yàn)改成先用彈簧秤和重錘初步研究合力與分力的關(guān)系做鋪墊,再用橡皮條和彈簧秤在白紙上研究力的合成法則(即原教材中驗(yàn)證力的平行四邊形定則的學(xué)生實(shí)驗(yàn))。學(xué)生每兩人一組下列器材:平行四邊形法則演示器、方木板、白紙、彈簧秤(兩個)、橡皮條、細(xì)繩兩條、三角板、刻度尺、圖釘(幾個)、帶有繩套的重錘(約300 g)
四、教學(xué)過程
1.小實(shí)驗(yàn)設(shè)置情景,滲透科學(xué)方法
一力氣大的同學(xué)一人提起杠鈴片,使杠鈴片保持靜止;另外兩位同學(xué)一起通過拉動繩子將杠鈴提起并使之保持靜止,從實(shí)驗(yàn)中有什么發(fā)現(xiàn)?分析兩種情況下杠鈴片的受力情況并畫出力的示意圖如圖1、2所示,F(xiàn)與F1、F2是什么關(guān)系?引出力的等效替代關(guān)系,得出合力與分力的概念。
教學(xué)中滲透等效替代的思想方法,即分力與合力雖然不同時作用在物體上,但可以相互替代,能夠相互替代的條件是分力與合力的作用效果相同,但不能同時考慮分力的作用又考慮合力的作用。
2.分組實(shí)驗(yàn),激發(fā)思考
那么合力和分力之間遵循怎樣的規(guī)律呢?具體的說,上面的例子里F與F1、F2的大小方向存在怎樣的關(guān)系?猜想,并利用桌子上的實(shí)驗(yàn)器材,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證你的猜想。
可能會有學(xué)生猜想F=F1+F2,實(shí)際上猜想不一定要正確,與實(shí)驗(yàn)證實(shí)相比,實(shí)驗(yàn)證偽更能反映科學(xué)研究活動的真實(shí)情況。可用重錘模擬上面小實(shí)驗(yàn)中的杠鈴片,兩個彈簧秤可分別讀出F與F1、F2的大小。
將各組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記入下表中,事實(shí)上用一個彈簧秤秤重錘時讀數(shù)為一確定值,而用兩個彈簧秤互成角度秤重錘時的讀數(shù)各不相同。
由上述表格中的數(shù)據(jù),能得出什么結(jié)論?
看來分力F1、F2與合力F之間的運(yùn)算關(guān)系不是簡單的代數(shù)和運(yùn)算,似乎還與分力F1、F2的方向有關(guān),那么,如何探究它們之間的關(guān)系呢?首先我們要想辦法把合力和分力的大小方向記錄下來并方便地表達(dá)出來,怎樣做呢?
3.設(shè)計(jì)方案,促進(jìn)合作
請同學(xué)們利用桌子上的實(shí)驗(yàn)器材,設(shè)計(jì)方案,探究分力與合力之間的運(yùn)算法則。若提供的實(shí)驗(yàn)器材不能滿足你的設(shè)計(jì)要求,可報(bào)告教師。
每一小組在設(shè)計(jì)方案的過程中,思考以下幾個問題:
(1)用什么方法找出分力F1、F2及合力F;
(2)怎樣使分力F1、F2的作用效果與合力F的作用效果相同?
(3)實(shí)驗(yàn)過程中需要記錄哪些實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)?怎樣可以直觀簡潔的同時描述力的大小和方向?
各小組分別討論,經(jīng)互相補(bǔ)充和完善后,形成探究方案。
經(jīng)實(shí)驗(yàn)可得到F1、F2及F的圖示如圖3所示。
4.啟發(fā)思考,民主互動
觀察圖3中F1、F2及F的大小和方向,并猜想F1、F2之和與F之間可能遵守什么規(guī)律?
部分同學(xué)的猜想可能不著邊際,還有一部分同學(xué)感到問題棘手,不知道解決問題的突破口在哪里。此時,教師參與學(xué)生的猜想和討論,可以以自言自語的方式給學(xué)生一些提示:“在學(xué)習(xí)平面幾何時,可以利用添加輔助線的方法,重新構(gòu)建幾何圖形,使得已知量和未知量之間建立聯(lián)系。我們能否通過添加輔助線的方法構(gòu)成一些簡單圖形如三角形、四邊形等,使得F1、F2與F之間建立某種聯(lián)系?”在老師的引導(dǎo)下,利用添加輔助線的方法,學(xué)生可能形成如下的探究方案:
方案1:如圖4所示,過F1和F2的末端A、B作力F的方向OE的垂線交OE于C、D兩點(diǎn),則OC+ OD即為合力F的大小。
方案2:如圖5所示,用虛線連接F1和F的末端A、E,則AOE就構(gòu)成一個三角形,F(xiàn)1、F2和F三個物理量之中已有兩個量在構(gòu)成的三角形中,但分力F2與三角形之間還沒有聯(lián)系,僅連接AE還不能解決問題。
方案3:和方案2類似,用虛線連接F2和F的末端B、E,BOE就構(gòu)成一個三角形,要想知道F1、F2和F之間的關(guān)系,則需確定BE與F1之間的聯(lián)系或者確定AE與F2之間的聯(lián)系。另外,有的小組將A、B相連,AOB構(gòu)成一個三角形;有的將A、E相連,B、E相連,AOBE構(gòu)成一個四邊形等等。
評價(jià):對于方案1,同學(xué)們有這樣的設(shè)想是值得肯定的,里面實(shí)際上蘊(yùn)藏了正交分解的思想,但問題是事先不知道合力F的方向,那么,從A、B出發(fā)向什么方向作垂線得到C、D兩點(diǎn)?顯然這種方法有缺陷,還需進(jìn)行一步研究。
對于方案2,同學(xué)們利用添加輔助線的方法,使F1、F構(gòu)成三角形的兩邊,若想深入研究,還需確定AE與分力F2之間的關(guān)系,請進(jìn)一步猜想AE與分力F2的大小是否相等?AE與F2的方向是否平行?
既然連接AE或連接BE構(gòu)成的三角形,僅能使F1和F或F2和F建立聯(lián)系,那么,同時連接AE和BE,在四邊形AOBE中,F(xiàn)1、F2和F三個物理量都包含在里面,F(xiàn)1和F2四邊形的兩邊,F(xiàn)是其一條對角線。請同學(xué)們認(rèn)真觀察一下四邊形AOBE,并猜想四邊形AOBE有什么特點(diǎn)?
經(jīng)觀察、實(shí)驗(yàn)和分析,發(fā)現(xiàn)AOBE為近似平行四邊形,于是猜想出合力與分力的關(guān)系所滿足的平行四邊形定則。為驗(yàn)證平行四邊形定則,重做剛才的實(shí)驗(yàn),比較用平行四邊形定則得到的合力與實(shí)際合力的誤差。
5.延伸拓展,鞏固提高
一般的鞏固提高都著眼于平行四邊形法則的運(yùn)用與練習(xí),如“合力F的大小一定比分力F1或F2大嗎?可能比F1或F2都小嗎?”這樣的問題,或用幾何畫板等鞏固學(xué)生對平行四邊形法則的掌握與理解,但是本節(jié)課的重點(diǎn)是探究力的合成法則的過程,因此,鞏固練習(xí)也應(yīng)該是有關(guān)過程和方法的遷移運(yùn)用。
這里設(shè)置這樣的問題:某同學(xué)用實(shí)驗(yàn)研究同方向平行力的合成。他把一根很輕(重力不計(jì))的刻度尺掛在兩個橡皮條下,然后在任意兩點(diǎn)A1、A2掛上重力為G1、G2的鉤碼(如圖6)記下刻度尺和A1、A2位置,以及G1、G2的大小。接著他取下G1、G2鉤碼,在刻度尺上0點(diǎn)掛鉤碼G,并調(diào)整0的位置和G的大小使得刻度尺的位置和原來一樣(如圖7),記下0的位置和G的大小。他經(jīng)過多次實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表所示:
實(shí)驗(yàn)次數(shù)
G1/N
G2/N
G/N
A1O/cm
A2O/cm
1
1.5
1.0
2.5
10.0
15.0
2
2.0
1.0
3.0
10.0
20.0
3
1.5
2.0
3.5
20.0
15.0
4
2.0
1.5
3.5
7.5
10.0
(1)該同學(xué)實(shí)驗(yàn)中,“使得刻度尺的位置和原來一樣”的目的是什么?
(2)根據(jù)表格中的數(shù)據(jù),兩個同向平行力F1、F2和它們的合力F的大小關(guān)系是什么?合力F的作用點(diǎn)D到分力F1、F2的作用點(diǎn)A1、A2的距離的關(guān)系是怎樣的?
五、教學(xué)后記
本節(jié)課的教學(xué)設(shè)計(jì),強(qiáng)調(diào)學(xué)生的探究過程和探究過程中的方法與體驗(yàn),把教師作為學(xué)生探究活動的參與者,隨時與學(xué)生進(jìn)行交流,為學(xué)生提供必要的幫助,來克服探究過程中的困難。對教材的處理也比較合-理,既充分體現(xiàn)了教材的教學(xué)理念,又改進(jìn)了教材中實(shí)驗(yàn)的不足。通過在不同類型學(xué)校的試教,執(zhí)教者一般認(rèn)為由于本節(jié)課的教學(xué)設(shè)計(jì)中對學(xué)生學(xué)習(xí)的困難和可能出現(xiàn)的探究方案、猜想假設(shè)等考慮得比較充分,為課堂教學(xué)中根據(jù)不同情況生成教學(xué)留下了足夠的空間,這樣的教學(xué)設(shè)計(jì)是切實(shí)可行的。當(dāng)然,本節(jié)課沒有對平行四邊形定則做進(jìn)一步的鞏固與提高,這有待后續(xù)課程來完成。
延伸閱讀
高一物理教案:《力的分解》教學(xué)設(shè)計(jì)(二)
一名優(yōu)秀負(fù)責(zé)的教師就要對每一位學(xué)生盡職盡責(zé),高中教師要準(zhǔn)備好教案,這是每個高中教師都不可缺少的。教案可以讓學(xué)生更好的吸收課堂上所講的知識點(diǎn),減輕高中教師們在教學(xué)時的教學(xué)壓力。你知道怎么寫具體的高中教案內(nèi)容嗎?考慮到您的需要,小編特地編輯了“高一物理教案:《力的分解》教學(xué)設(shè)計(jì)(二)”,僅供參考,希望能為您提供參考!
高一物理教案:《力的分解》教學(xué)設(shè)計(jì)(二)
一、設(shè)計(jì)思路
力的分解是力的合成的逆運(yùn)算,本節(jié)課從知識內(nèi)容和學(xué)生學(xué)情來看有兩大突出特點(diǎn),即:知識不難,難在應(yīng)用;學(xué)生困惑,惑在實(shí)際。
所以本節(jié)課的教學(xué)設(shè)計(jì)采用了教師引領(lǐng)→學(xué)生暴露思維難點(diǎn)→創(chuàng)設(shè)情境→分層探究→突破難點(diǎn)的設(shè)計(jì)思路,從三個情景中概括出三個基本物理模型,并展開學(xué)習(xí),最后在還原到實(shí)際生活中,解決實(shí)際的問題。在具體教學(xué)設(shè)計(jì)上,力求給學(xué)生提供較多生活情境和參與的,通過學(xué)生親身感受力的作用效果,理解效果的客觀存在性,得到按效果分解的科學(xué)方法,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生動手操作和分析問題、歸納問題的能力,達(dá)成新課程理念中的三維目標(biāo)的立體整合。
二、教材分析
《力的分解》是靜力學(xué)中力的處理方法,是整個高中物理力學(xué)的基礎(chǔ)之一,與力的合成內(nèi)容相輔相承,本節(jié)課使用的是人教版高中物理必修一第三章《相互作用》第五節(jié)《力的分解》。教科書是通過例題來說明如何根據(jù)力的實(shí)際效果和需要來分解的。實(shí)際上,學(xué)生接受的難度是很大的,為此,教學(xué)過程設(shè)計(jì)中特別強(qiáng)調(diào)用實(shí)驗(yàn)來引領(lǐng)學(xué)生,讓學(xué)生觀察和體感“力的實(shí)際效果”。
三、學(xué)情分析
本節(jié)授課的對象是高一普通班的學(xué)生,基礎(chǔ)知識不是很扎實(shí),學(xué)習(xí)能力也很有限。而力的分解及力的合成,是高中物理學(xué)習(xí)遇到的又一個重點(diǎn)難點(diǎn),是今后矢量分析的基礎(chǔ),我充分地認(rèn)識到這節(jié)課的重要性,也意識到這節(jié)課的難度,以學(xué)生的認(rèn)識水平為起點(diǎn),由感性到理性通過由淺入深、由簡入繁的三個物理模型,從學(xué)生的生活體驗(yàn)入手,總結(jié)出物理模型后,通過學(xué)生的活動探究“按效果分解”來分解力,放手讓學(xué)生做、學(xué)生講,盡可能做到讓學(xué)生在“活動”中學(xué)習(xí),在“主動”中發(fā)展,在“合作”中增知,在“探究”中創(chuàng)新,充分體現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性。問題讓學(xué)生自己去解決,規(guī)律讓學(xué)生自己去發(fā)現(xiàn),方法讓學(xué)生自己去尋找,結(jié)果讓學(xué)生自己去探究。
四、教學(xué)目標(biāo)
知識與技能
(1)理解力的分解的概念,理解力的分解是力的合成的逆運(yùn)算,遵循平行四邊形定則。
(2)初步掌握“實(shí)際問題中,一般要根據(jù)力的作用效果確定分力的方向”;
(3)會用作圖法和直角三角形的知識求分力。
(4)初步學(xué)會用力的分解知識解釋一些簡單的物理現(xiàn)象。
過程與方法
(1)強(qiáng)化“等效替代”的思想。
(2)培養(yǎng)觀察、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?/p>
(3)培養(yǎng)運(yùn)用數(shù)學(xué)工具解決物理問題的能力。
(4)培養(yǎng)用物理語言分析問題的能力。
情感態(tài)度與價(jià)值觀:
(1)通過聯(lián)系生活實(shí)際情景,激發(fā)求知欲望和探究的興趣。
(2)通過對力的分解實(shí)際應(yīng)用的分析與討論,養(yǎng)成理論聯(lián)系實(shí)際的自覺性。
(3)通過分組實(shí)驗(yàn)體驗(yàn)分工合作在實(shí)驗(yàn)過程中的重要作用,增強(qiáng)合作意識。
五、教學(xué)重難點(diǎn)
力的平行四邊形定則的應(yīng)用,按力的實(shí)際作用效果進(jìn)行力的分解
六、教學(xué)過程
(一)實(shí)驗(yàn)激趣,引入新課
演示實(shí)驗(yàn):一根細(xì)線中間懸掛一重物,兩手各執(zhí)繩的一端。當(dāng)兩只手逐漸分開的過程中,會發(fā)生什么?
教師引導(dǎo):原本可以承受物體的重力的細(xì)線,隨著兩段之間的夾角逐漸增大,卻突然斷掉,這是為什么?
通過演示實(shí)驗(yàn),引起學(xué)生認(rèn)知沖突,激發(fā)學(xué)生探究物理規(guī)律的興趣,為《力的分解》的學(xué)習(xí)打下伏筆。
(二)建構(gòu)概念——力的分解
1.展示圖片,創(chuàng)設(shè)物理情景
教師利用多媒體展示人拉汽車、行李箱的圖片,讓學(xué)生回歸到學(xué)生生活的情景。
教師設(shè)問引導(dǎo)學(xué)生思考:汽車和行李箱受到人什么方向力的作用?這個力對車和箱子有什么樣的作用效果?
高中物理《力的分解》教學(xué)設(shè)計(jì)2.任務(wù)——探究作用效果
演示實(shí)驗(yàn)1:學(xué)生演示斜拉行李箱向前運(yùn)動,學(xué)生在教師的引導(dǎo)下理解,斜向上拉動平面物體會產(chǎn)生水平向前的作用效果
演示實(shí)驗(yàn)2:利用小車代替行李箱,模擬拉箱的過程,用塑料板擴(kuò)大小車的運(yùn)動的范圍,教師打開電子秤的電源,斜拉小車讓其運(yùn)動,讓學(xué)生讀數(shù)并記下運(yùn)動前后的示數(shù)。教師可以先讓學(xué)生記錄小車沒被拉動時的示數(shù),然后觀察物體受到斜向上的力作用后的示數(shù),再進(jìn)行比較。
學(xué)生總結(jié):這個斜向上的力產(chǎn)生兩個作用效果:水平方向拉物體的效果(相當(dāng)于F1)和豎直方向提物體的效果(相當(dāng)于F2)。
教師追問:若要同F(xiàn)你可以用幾個力來代替這個力對物體產(chǎn)生相同的作用效果嗎?同時回憶分力和合力的概念。
3、教師引入力的分解的概念。
正如剛才的過程,求一個已知力的分力叫做力的分解。
學(xué)生思考:分力和合力能代替的前提是什么?
教師引導(dǎo)學(xué)生思考力的分解和力的合成的關(guān)系。力的分解前提是要“等效”,強(qiáng)調(diào)“等效替代”思想。(板書)當(dāng)它們分別作用到同一物體上時,產(chǎn)生的效果相同,可以互相替代.因此,一個力跟它的分力是一種等效替代關(guān)系.力的合成遵循平行四邊形法則,那么它的逆運(yùn)算力的分解,同樣也遵循平行四邊形法則。
4.探究力的分解的多樣性
教師在預(yù)備的學(xué)案里讓學(xué)生自主探究:已知一個力的大小,方向,用平行四邊形法則進(jìn)行分解的.如果沒有兩個方向這一條件的限制,僅僅知道一個力的大小和方向,能否進(jìn)行分解呢?如圖2所示,沒有限制的情況下,同一條對角線可以作出多少個平行四邊形? 學(xué)生通過自主探究得出結(jié)論。
教師用多媒體再次演示二維動畫效果的圖像,讓學(xué)生深刻、直觀地感受到力的分解的多樣性。也可以說力的分解的答案是不確定的。
教師適時設(shè)問過渡到下個環(huán)節(jié)教學(xué):既然沒有限制,可以將一個確定的力分解為無數(shù)對大小、方向不同的分力。那么一個已知力究竟應(yīng)該怎樣進(jìn)行分解呢?
在具體問題中,為了使力的分解有意義,對一個已知力可根據(jù)這個力產(chǎn)生的實(shí)際效果來進(jìn)行分解的。那么,在實(shí)際應(yīng)用中怎樣分已知力呢?從之前的例子可以看到,我們是按拉力對實(shí)際作用效果來分解的.這種根據(jù)力的作用效果來判斷方向的方法有沒有普遍意義呢?
教師繼續(xù)追問:力的作用效果有哪些呢?
學(xué)生回憶:發(fā)生形變和改變物體的運(yùn)動狀態(tài),所以我們也是從這兩個角度去找到力的實(shí)際效果。
高一物理教案力
教學(xué)目標(biāo)基本知識目標(biāo)
1、知道力是物體間的相互作用,在具體問題中能夠區(qū)分施力物體和受力物體;
2、知道力既有大小,又有方向,是一矢量,在解決具體問題時能夠畫出力的圖示和力的示意圖;
3、知道力的兩種不同的分類;能力目標(biāo)
通過本節(jié)課的學(xué)習(xí),了解對某個力進(jìn)行分析的線索和方法.情感目標(biāo)
在講解這部分內(nèi)容時,要逐步深入,幫助學(xué)生在初中知識學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上,適應(yīng)高中物理的學(xué)習(xí).
教學(xué)建議一、基本知識技能1、理解力的概念:
力是物體對物體的作用,物體間力的作用是相互的.力不僅有大小還有方向,大小、方向、作用點(diǎn)是力的三要素.
2、力的圖示與力的示意圖:
3、要會從性質(zhì)和效果兩個方面區(qū)分力.二、教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)分析(一)、對于力是一個物體對另一個物體的作用,要準(zhǔn)確把握這一概念,需要注意三點(diǎn):
1、力的物質(zhì)性(力不能脫離物體而存在);
2、力的相互性;
3、力的矢量性;
(二)、力的圖示是本節(jié)的難點(diǎn).
(三)、力的分類需要注意的是:
1、兩種分類;
2、性質(zhì)不同的力效果可以相同,效果相同的力性質(zhì)可以不同.
教法建議:一、關(guān)于講解“什么是力”的教法建議力是普遍存在的,但力又是抽象的,力無法直接“看到”,只能通過力的效果間接地“看到”力的存在.有些情況下,力的效果也很難用眼直接觀察到,只能憑我們?nèi)ビ^察、分析力的效果才能認(rèn)識力的存在.在講解時,可以讓學(xué)生注意身邊的事情,想一下力的作用效果。對一些不易觀察的力的作用效果,能否找到辦法觀察到.
二、關(guān)于講解力的圖示的教法建議力的圖示是物理學(xué)中的一種語言,是矢量的表示方法,能科學(xué)形象的對矢量進(jìn)行表述,所以教學(xué)中要讓學(xué)生很快的熟悉用圖示的方法來表示物理的含義,并且能夠熟練的應(yīng)用.由于初始學(xué)習(xí),對質(zhì)點(diǎn)的概念并不是很清楚,在課堂上講解有關(guān)概念時,除了要求將作用點(diǎn)畫在力的實(shí)際作用點(diǎn)處,對于不確知力的作用點(diǎn),可以用一個點(diǎn)代表物體,但不對學(xué)生說明“質(zhì)點(diǎn)”概念.教學(xué)過程設(shè)計(jì)方案
一、提問:什么是力?
教師通過對初中內(nèi)容復(fù)習(xí)、討論的基礎(chǔ)上,總結(jié)出力的概念:力是物體對物體的作用.
教師通過實(shí)驗(yàn)演示:如用彈簧拉動鉤碼,或者拍打桌子等實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象展示力的效果以引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)力的概念,并在此基礎(chǔ)上指出力不能離開物體而獨(dú)立存在.指出了力的物質(zhì)性.
提問:下列實(shí)例,哪個物體對哪個物體施加了力?
(1)、馬拉車,馬對車的拉力.
(2)、桌子對課本的支持力.
總結(jié)出力的作用是相互的,有施力物體就有受力物體,有力作用,同時出現(xiàn)兩個物體.
強(qiáng)調(diào):在研究物體受力時,有時不一定指明施力物體,但施力物體一定存在.
二、提問、力是有大小的,力的大小用什么來測量?在國際單位制中,力的單位是什么?
教師總結(jié):力的測量:力的測量用測力計(jì).實(shí)驗(yàn)室里常用彈簧秤來測量力的大小.
力的單位:在國際單位制中,力的單位是牛頓,符號:N.
三、提問:僅僅用力的大小,能否確定一個力:
演示壓縮、拉伸彈簧,演示推門的動作.主要引導(dǎo)學(xué)生說出力是有方向的,并在此基礎(chǔ)上,讓學(xué)生體會并得出力的三要素來.
教師總結(jié):力的三要素:大小、方向和作用點(diǎn).四、提問:如何表示力?
先由教師與學(xué)生一起討論,然后教師小結(jié).
力的表示:力的圖示和力的示意圖.
力的圖示:用一條有標(biāo)度的有向線段表示力的大小,箭頭方向表示力的方向,線段起點(diǎn)表示力的作用點(diǎn).
講解例題:用20N的推力沿水平方向推一正方形物體向右勻速運(yùn)動.用力的圖示表示出推力.
教師邊畫邊講解.注意說明:
1、選擇不同標(biāo)度(單位),力的圖示線段的長短可以不同;
2、標(biāo)度的選取要利于作圖
通過作圖練習(xí)、教師指導(dǎo)讓學(xué)生掌握力的圖示作圖規(guī)范.
力的示意圖:用一條無標(biāo)度的有向線段表示力的三要素.
讓學(xué)生體會力的示意圖與力的圖示的不同.
五、力的作用效果:
回憶初中的知識,提問:力的作用效果是什么?
力的作用效果:使物體發(fā)生形變;使物體運(yùn)動狀態(tài)改變.
六、力的分類:
教師總結(jié)力的分類,強(qiáng)調(diào)高中階段按照力的性質(zhì)劃分,在力學(xué)范圍內(nèi)常見的力有重力、彈力、摩擦力.
按性質(zhì)命名的力:重力、彈力、摩擦力、分子力、電力、磁力等等;
按效果命名的力:拉力、壓力、動力、阻力、支持力、壓力等等;
在力學(xué)范圍內(nèi),按力的性質(zhì)劃分的常見的力有:重力、彈力、摩擦力.探究活動測定患者的血沉.在醫(yī)學(xué)上有助于醫(yī)生對病情作出判斷.設(shè)血液是由紅血球和血漿組成的懸浮液.將此懸浮液放進(jìn)豎直放置的血沉管內(nèi),紅血球就會在血漿中勻速下沉,其下沉速率稱為血沉.某人的血沉v的值大約是10mm/h.如果把紅血球近似看作是半徑為R的小球,且認(rèn)為它在血漿中下沉?xí)r所受的黏滯阻力為.在室溫下Pa·s.已知血漿的密度,紅血球的密度.試由以上數(shù)據(jù)估算紅血球半徑的大?。鸢福簃.提示:紅血球在勻速下降過程中受力平衡:,則,由于:
,
則:,
即.
高一物理教案:《運(yùn)動的合成與分解》教學(xué)設(shè)計(jì)(二)
俗話說,凡事預(yù)則立,不預(yù)則廢。作為教師就要根據(jù)教學(xué)內(nèi)容制定合適的教案。教案可以讓學(xué)生們充分體會到學(xué)習(xí)的快樂,使教師有一個簡單易懂的教學(xué)思路。您知道教案應(yīng)該要怎么下筆嗎?下面是小編為大家整理的“高一物理教案:《運(yùn)動的合成與分解》教學(xué)設(shè)計(jì)(二)”,僅供參考,歡迎大家閱讀。
高一物理教案:《運(yùn)動的合成與分解》教學(xué)設(shè)計(jì)(二)
(一)知識與技能:
l、能在具體問題中分析合運(yùn)動和分運(yùn)動,并知道合運(yùn)動和分運(yùn)動同時發(fā)生即具有等時性,以及分運(yùn)動互不影響即獨(dú)立性。
2、知道分運(yùn)動常采用從合運(yùn)動的效果來分解,理解運(yùn)動的合成與分解遵循平行四邊形定則。
3、會用作圖法和直角三角形知識解決有關(guān)位移和速度的合成與分解問題,理解合運(yùn)動是由分運(yùn)動組成的,分運(yùn)動的性質(zhì)決定合運(yùn)動的性質(zhì)和軌跡。
(二)過程與方法:
1、通過課本迷你實(shí)驗(yàn)的分組探究,讓學(xué)生經(jīng)歷探究、實(shí)踐、思考、運(yùn)用、解決的過程,在知識的發(fā)現(xiàn)和能力的形成過程中體驗(yàn)成功的樂趣。
2、利用船行人走提供的物理情景,引導(dǎo)學(xué)生建立直角坐標(biāo)系描述人的運(yùn)動,培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)工具解決問題能力。先讓人、船運(yùn)動共線,分析合運(yùn)動;再讓人、船運(yùn)動互相垂直分析合運(yùn)動。從一維到二維、由淺入深、激發(fā)學(xué)生探索新知識的欲望和慎密的思維方式。
(三)情感態(tài)度與價(jià)值觀:
1、充分發(fā)揮學(xué)生的自主性,引導(dǎo)學(xué)生主動發(fā)現(xiàn)問題,合作交流解決問題,構(gòu)建良好的認(rèn)知結(jié)構(gòu)。激發(fā)對科學(xué)的求知欲,增強(qiáng)將自己的見
解公開并與他人交流的欲望,認(rèn)識交流與合作的重要性,有主動與他人合作的精神。
1、充分發(fā)揮學(xué)生的自主性,引導(dǎo)學(xué)生主動發(fā)現(xiàn)問題,合作交流解決問題,構(gòu)建良好的認(rèn)知結(jié)構(gòu)。激發(fā)對科學(xué)的求知欲,增強(qiáng)將自己的見解公開并與他人交流的欲望,認(rèn)識交流與合作的重要性,有主動與他人合作的精神。
2、通過對運(yùn)動的合成與分解的理解和練習(xí),發(fā)揮學(xué)生的空間想象能力以及復(fù)雜問題化為簡單問題的思想的培養(yǎng)。
三、學(xué)習(xí)者特征分析
1、知識結(jié)構(gòu)上,學(xué)生在物理方面已經(jīng)學(xué)習(xí)了物體的勻速直線運(yùn)動和勻變速直線運(yùn)動規(guī)律,以及力的合成與分解的平行四邊形定則;通過了解,在數(shù)學(xué)方面,已經(jīng)學(xué)習(xí)了直角坐標(biāo)系、三角函數(shù)等基礎(chǔ)知識,具備解決物體在二維平面內(nèi)運(yùn)動問題的知識基礎(chǔ);在能力結(jié)構(gòu)上,對于如吊車起吊重物、小船渡河等也有一定的感性體驗(yàn)和理性認(rèn)識,所有這些構(gòu)成學(xué)生本節(jié)課的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)。
2、任教班級的同學(xué),大都具有極強(qiáng)的探索新知識的欲望、積極向上的學(xué)習(xí)態(tài)度;學(xué)習(xí)過程中能主動探究、積極思考,思維特別活躍。
3、學(xué)生對一個物體實(shí)際的復(fù)雜運(yùn)動可以看作是兩個簡單運(yùn)動的組成的認(rèn)識在理解上還很抽象,對物體運(yùn)動的位移、速度、加速度的矢量性,并能利用平行四邊形定則合成與分解沒有感性認(rèn)識,不能很好區(qū)分實(shí)際例子中物體的合運(yùn)動和分運(yùn)動,同時還對物體在兩個方向的運(yùn)動是相互獨(dú)立的還存在疑問,這就要求教學(xué)中必須提供來源于生活中的大量事例和能進(jìn)行探究的實(shí)驗(yàn)素材,幫助學(xué)生提升感性認(rèn)識,內(nèi)化解決問題方法,提高解決問題能力。
四、教學(xué)策略選擇與設(shè)計(jì)
本節(jié)課利用“任務(wù)驅(qū)動”教學(xué)模式,以任務(wù)為主線、教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體。通過創(chuàng)設(shè)情境、預(yù)設(shè)問題為開始;教師提供線索,學(xué)生自主學(xué)習(xí)、合作探究為過程;最后解決和提出新問題為結(jié)束的三階段循環(huán)。通過學(xué)生的“自我導(dǎo)向、自我激勵、自我監(jiān)控”,使學(xué)生主動建構(gòu)探究、實(shí)踐、思考、運(yùn)用、解決的高智慧學(xué)習(xí)體系。
教學(xué)的開始,通過播放視頻預(yù)設(shè)拋體運(yùn)動、渡河問題兩個教學(xué)目標(biāo),設(shè)疑激趣,目標(biāo)明確,能充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)積極性和主動性。
在探究船行人走的教學(xué)中,通過學(xué)生的討論了解簡單的直線運(yùn)動中可以用一維系去描述,而較復(fù)雜的運(yùn)動要建立平面直角坐標(biāo)系。
在吊車起吊重物的flash演示中,通過直觀具體的模擬,對合運(yùn)動與分運(yùn)動從感性體驗(yàn)進(jìn)入理性認(rèn)識。
通過完成課本迷你實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生在具體的體驗(yàn)活動中來學(xué)習(xí)新的內(nèi)容,降低學(xué)習(xí)內(nèi)容的難度,讓學(xué)生感覺到物理就在我們身邊。同時借助
學(xué)生已具備的驗(yàn)證力的平行四邊形定則的方法,突顯了位移、速度的矢量性。
通過完成課本迷你實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生在具體的體驗(yàn)活動中來學(xué)習(xí)新的內(nèi)容,降低學(xué)習(xí)內(nèi)容的難度,讓學(xué)生感覺到物理就在我們身邊。同時借助學(xué)生已具備的驗(yàn)證力的平行四邊形定則的方法,突顯了位移、速度的矢量性。
為了使學(xué)生體驗(yàn)運(yùn)動的獨(dú)立性,教學(xué)中使用了弧形軌道球碰撞實(shí)驗(yàn)。通過使兩個小球在豎直方向距離的變化,改變兩球相遇時小球P在豎直方向速度分量的大小,但并不改變小球P在水平方向的速度分量的大小,說明了物體的兩個分運(yùn)動是獨(dú)立的結(jié)論。
本節(jié)主要是通過對運(yùn)動的合成與分解的實(shí)例觀察和對其過程的簡單實(shí)驗(yàn)分析研究,讓學(xué)生構(gòu)建研究復(fù)雜運(yùn)動的有效方法,體會把復(fù)雜的運(yùn)動看作是幾個簡單運(yùn)動的合成的物理思想。
五、教學(xué)資源與工具設(shè)計(jì)
(二)硬件:
1、計(jì)算機(jī)、實(shí)物展示臺、投影儀
2、課本迷你實(shí)驗(yàn):課本P48圖3-6。器材:紙、筆、直尺。2人一組。通過分組實(shí)驗(yàn)探究合運(yùn)動與分運(yùn)動的關(guān)系,特別是位移的合成與分解。
3、研究運(yùn)動獨(dú)立性原理的實(shí)驗(yàn)裝置,課本P48圖3-7。探究運(yùn)動的獨(dú)立性原理。
由以上錄像引出課題“第三章:拋體運(yùn)動”
[板書]第三章:拋體運(yùn)動
第一節(jié):運(yùn)動的合成與分解
問題提出
試著引導(dǎo)同學(xué)提出問題
高一物理教案:《力的分解》教學(xué)設(shè)計(jì)(一)
一名愛崗敬業(yè)的教師要充分考慮學(xué)生的理解性,作為高中教師就要根據(jù)教學(xué)內(nèi)容制定合適的教案。教案可以讓學(xué)生能夠在課堂積極的參與互動,幫助高中教師緩解教學(xué)的壓力,提高教學(xué)質(zhì)量。優(yōu)秀有創(chuàng)意的高中教案要怎樣寫呢?以下是小編收集整理的“高一物理教案:《力的分解》教學(xué)設(shè)計(jì)(一)”,歡迎閱讀,希望您能閱讀并收藏。
高一物理教案:《力的分解》教學(xué)設(shè)計(jì)(一)
教學(xué)目標(biāo)
知識目標(biāo)
1、能夠運(yùn)用力的平行四邊形定則求解一個已知力的分力;
2、會用三角形法則求解力的分解;
能力目標(biāo)
1、熟練掌握物體的受力分析;
2、能夠根據(jù)力的作用效果進(jìn)行分解;
情感目標(biāo)
培養(yǎng)分析觀察能力,物理思維能力和科學(xué)的研究態(tài)度.
教學(xué)建議
重點(diǎn)難點(diǎn)分析
力的分解是力的合成的逆預(yù)算,是根據(jù)力的作用效果,由力的平行四邊形定則將一個已知力進(jìn)行分解,所以平行四邊行定則依然是本節(jié)的重點(diǎn),而三角形法則是在平行四邊形定則的基礎(chǔ)上得到的,熟練應(yīng)用矢量的運(yùn)算方法并能解決實(shí)際問題是本節(jié)的難點(diǎn).
教法建議
一、關(guān)于力的分解的教材分析和教法建議
力的分解是力的合成的逆預(yù)算,是求一個已知力的兩個分力.在對已知力進(jìn)行分解時對兩個分力的方向的確定,是根據(jù)力的作用效果進(jìn)行的.在前一節(jié)力的合成學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上,學(xué)生對于運(yùn)算規(guī)律的掌握會比較迅速,而難在是對于如何根據(jù)力的效果去分解力,課本上列舉兩種情況進(jìn)行分析,一個是水平面上物體受到斜向拉力的分解,一個是斜面上物體所收到的重力的分解,具有典型范例作用,教師在講解時注意從以下方面詳細(xì)分析:
1、對合力特征的描述,如例題1中的幾個關(guān)鍵性描述語句:水平面、斜向上方、拉力 ,與水平方向成 角,關(guān)于重力以及地面對物體的彈力、摩擦力可以暫時不必討論,以免分散學(xué)生的注意力.
2、合力產(chǎn)生的分力效果,可以讓學(xué)生從日常現(xiàn)象入手(如下圖所示).由于物體的重力,產(chǎn)生了兩個力的效果,一是橡皮筋被拉伸,一是木桿壓靠在墻面上,教師可以讓學(xué)生利用鉛筆、橡皮筋,用手代替墻面體會一下鉛筆重力的兩個分效果.
3、分力大小計(jì)算書寫規(guī)范.在計(jì)算時可以提前向?qū)W生講述一些正弦和余弦的知識.
二、關(guān)于力的正交分解的教法建議:
力的正交分解是一種比較簡便的求解合力的方法,它實(shí)際上是利用了力的分解的原理把力都分解到兩個互相垂直的方向上,然后就變成了在同一直線上的力的合成的問題了.使計(jì)算變得簡單.由于學(xué)生在初中階段未接觸到有關(guān)映射的概念,所以教師在講解該部分內(nèi)容時,首先從直角分解入手,尤其在分析斜面上靜止物體的受力平衡問題時,粗略介紹正交分解的概念就可以了.
力的分解的教學(xué)設(shè)計(jì)方案
一、引入:
1、問題1:什么是分力?什么是力的合成?力的合成遵循什么定則?
2、問題2:力產(chǎn)生的效果是什么?
教師總結(jié):如果幾個力產(chǎn)生的效果跟原來的一個力產(chǎn)生的效果相同,這幾個力就叫做原來那個力的分力.求幾個力的合力叫做力的合成;力的合成遵循力的平行四邊形定則.反之,求一個已知力的分力叫做力的分解.
引出課程內(nèi)容.
二、授課過程
1、力的分解是力的合成的逆運(yùn)算,也遵循力的平行四邊形定則.
教師講解:力的分解是力的合成的逆過程,所以平行四邊形法則同樣適用于力的分解.如果沒有其它限制,對于同一條對角線,可以作出無數(shù)個不同的平行四邊形(如圖).這就是說一個已知的力可以分解成無數(shù)對不同的共點(diǎn)力,而不像力的合成那樣,一對已知力的合成只有一個確定的結(jié)果.一個力究竟該怎樣分解呢?(停頓)盡管力的分解沒有確定的結(jié)果,但在解決具體的物理問題時,一般都按力的作用效果來分解.下面我們便來分析兩個實(shí)例.
2、力的分解按照力的作用效果來分解.
例題1:放在水平面上的物體受到一個斜向上的拉力 的作用,該力與水平方向夾角為 ,這個力產(chǎn)生兩個效果:水平向前拉物體,同時豎直向上提物體,,因此力 可以分解為沿水平方向的分力 、和沿著豎直方向的分力 ,力 和力 的大小為:
例題2:放在斜面上的物體,常把它所受的重力分解為平行于斜面的分量 和垂直于斜面的分量 (如圖), 使物體下滑(故有時稱為“下滑力”), 使物體壓緊斜面.
3、力的分解練習(xí)(學(xué)生實(shí)驗(yàn)):
(1)學(xué)生實(shí)驗(yàn)1:觀察圖示,分析F力的作用效果,學(xué)生可以利用手邊的工具(橡皮筋、鉛筆、細(xì)繩、橡皮、三角板)按圖組裝儀器、分組討論力產(chǎn)生的效果,并作出 力(細(xì)繩對鉛筆的拉力)的分解示意圖.
實(shí)驗(yàn)過程:將橡皮筋套在中指上,將鉛筆與橡皮筋連接,鉛筆尖端卡在手心處,體會一下鉛筆的重力產(chǎn)生的效果,在鉛筆上掛接上橡皮,思考拉力 產(chǎn)生的效果?
教師總結(jié)并分析:圖中重物拉鉛筆的力 常被分解成 和 , 壓縮鉛筆, 拉伸橡皮筋.
(2)學(xué)生實(shí)驗(yàn)2,觀察圖示,分析 力的作用效果,用橡皮筋和鉛筆重復(fù)實(shí)驗(yàn),對比結(jié)論是否正確.
教師總結(jié)并分析:圖中重物拉鉛筆的力 分解成 和 , 壓縮鉛筆, 拉伸橡皮筋.
盡管力的分解沒有確定的結(jié)果,但在解決具體的物理問題時,一般都按力的作用效果來分解.
4、課堂小結(jié):
探究活動
題目關(guān)于“桿的受力分解”與“繩的受力分解”研究
由于日常生活中,我們勞動、學(xué)習(xí)的工具一般以桿和繩子為主,其他的工具也可以依照其進(jìn)行分析,研究“桿的受力分解”與“繩的受力分解”具有實(shí)踐意義。有關(guān)內(nèi)容可以參見備課資料中的“擴(kuò)展資料”。讓同學(xué)觀察周圍的力學(xué)工具,對比桿與繩子,分析說明各個物體的受力特點(diǎn),與其有關(guān)的題目可以參見如下:
1、晾曬衣服的繩子,為什么晾衣繩不易過緊?
2、為什么軟紙經(jīng)過折疊后,抗壓性能提高?對比拱橋的設(shè)計(jì),有什么感想?