高中物理粤教版必修1第四节 力的合成与分解教学设计及反思

这是一份高中物理粤教版必修1第四节 力的合成与分解教学设计及反思，共14页。教案主要包含了教学内容分析，教学对象分析，教学目标，教学重点，教学难点，教学策略设计，教学设备，教学过程等内容，欢迎下载使用。


【教学内容分析】
1．?课程标准?要求：通过实验，理解力的合成与分解，用力的合成与分解分析日常生活中的问题。
2．教材分析：粤教版高中物理〔必修1〕第三章第四节?力的合成与分解?，教材严格按照课程标准意图，用力的合成与分解分析日常生活中的问题。本节内容的学习需要两个课时，第一课时重点探究力的合成及其合成法那么——平行四边形定那么。本节为第二课时，重点分析了斜面上物体重力的分解及相关应用实例。
【教学对象分析】
1．学生在上一节已经通过“力的合成〞学习了矢量相加的法那么．而力的分解是力的合成的逆运算，所以已有相关知识储藏．
2．学生具备了一定的探究能力、逻辑思维能力、归纳演绎能力．
【教学目标】
1．知识与技能
〔1〕理解合力、分力概念；
〔2〕掌握用力的作用效果判断分力方向，进而求解分力的方法；
〔3〕会用力的分解知识分析日常生活中的问题．
2．过程与方法
〔1〕通过亲历?斜面上物体重力的分解?的全过程，进一步熟知科学探究的各环节；
〔2〕感悟等效替代思想在力的分解中的应用；
〔3〕初步掌握传感器、DIS〔数字化信息系统〕的操作和使用方法．
3．情感态度与价值观
〔1〕通过使用传感器和DIS〔数字化信息系统〕，增强数字化、信息化科学意识；
〔2〕通过与同学的讨论、交流、合作，提高学生主动与他人合作的意识．
〔3〕通过多媒体教学网络播送系统共享实验结果，享受分享和成功带来的喜悦、提高学生合作共享意识．
【教学重点】
1．合力、分力概念；
2．用力的作用效果判断分力方向，进而求解分力的方法．
【教学难点】
1．DIS〔数字化信息系统〕的使用；
2．将实际问题转化为物理模型的思想与方法．
3、计算法求解分力过程中，相关数学知识的应用．
【教学策略设计】
1．?课程标准?要求：通过实验，理解力的合成与分解，用力的合成与分解分析日常生活中的问题．这是采用传统教学手段一课时不可能实现的教学目标！
而采用传感器和DIS〔数字化信息系统〕获取实验数据，利用现代化信息技术，不仅大大提高了课堂教学效率，而且增强了学生数字化、信息化科学意识．
2．重探究、巧串联：解决了实验探究与理论知识学习不能得兼的难题．
3．本节课采用小组合作形式，使学生通过与同学的讨论、交流、合作，提高学生主动与他人合作的意识；通过多媒体教学网络播送系统共享实验结果，享受分享和成功带来的喜悦、提高学生合作共享意识．
【教学设备】
25组友高?斜面上力的分解实验仪?、友高数字化实验系统、多媒体教学网络播送系统、多媒体课件展示．
【教学过程】
情景引入
拖拉机对耙的拉力产生两个效果：
新课教学
1、分力：假设几个力共同的作用效果与一个力的作用效果相同，就可以用这几个力代替那一个力，这几个力就叫做那一个力的分力．
2、力的分解：求一个力的分力叫做力的分解．
3、力的分解是力的合成的逆运算，力的分解也遵守平行四边形定那么．
4、同一个力F 可以分解为无数对大小、方向不同的分力．
探究一：在实际的物理情景中，如何进行力的分解？
F
因为，这个等效指的是力的作用效果相同，所以力的分解时我们根据力的作用效果进行分解．
解决引入时的课题，建构物理模型——
建模：放在水平面上的物体受到一个斜向上方的拉力 F，这个力与水平方向成 角，根据作用效果求这个力的两个分力．
F
变式：放在水平面上的物体受到一个斜向下方的推力F，这个力与水平方向成 角，根据作用效果求这个力的两个分力〔 〕
A．F1 = Fcs ，方向水平向右 B．F1 = Fsin ，方向水平向右
C．F2 = Fsin ，方向竖直向下 D．F2 = Fcs ，方向竖直向下
探究二：高大的跨江大桥两端都要造很长的引桥，这是为什么？
1、提出问题: 高大的跨江大桥两端都要造很长的引桥，这是为什么？
2、实验设计：
〔1〕建构模型：斜面——物块模型
〔2〕实验装置：斜面上物体重力的分解
【教师】
在数字化时代，我们利用压力传感器、友高数字化实验系统替代台秤和手工记录来完成此实验探究．
斜面上力的分解实验仪，其实验装置及原理图分别如甲、乙所示：
探头a
探头b
甲 乙
数据采集器
该装置中，金属圆柱体G为研究对象，其质量m = 310 g，A、B为力传感器，小铜柱a、b为力传感器的探头．将金属圆柱体G放在两探头之间，两探头受到的压力通过传感器、数据采集器传输给计算机，显示在计算机显示器的表1中，表中的负值表示力的方向〔压力〕．
【学生】
阅读?斜面上物体重力的分解?操作指南
【设计说明】
采用传感器和DIS，提高效率，完成传统实验器材不可能完成之任务．
3、数据采集：
〔1〕实验探究：斜面上物体重力的分解
【教师】
〔1〕指导学生翻开软件、传感器调零，按操作指南要求收集数据、保存实验，暂不关闭等待分享实验数据．
〔2〕巡回指导
〔3〕利用多媒体网络播送系统了解各组实验进度情况．
【学生】分组实验
24套友高?斜面上力的分解实验仪?，分成6个大组，每组4台友高数字化实验系统，同组成员相互协作，按照导学案上?斜面上物体重力的分解?操作指南要求，分别测量出不同倾角下斜面上圆柱体重力的分力．
〔2〕成果分享
【教师】通过播送系统向全体同学展示6个小组实验结果
【学生】观察、比照、总结
4、结论评估
〔1〕数据分析
观察、分析数据表1，可得出：金属圆柱体重力沿斜面向下的分力FA随斜面倾角 的增大而增大，垂直斜面向下的分力FB随斜面倾角 的增大而减少．
表2为本次实验数据的理论值．
【设计说明】
①学会观察分析实验数据，总结实验规律；
②通过表2自然衔接到理论探究．
〔2〕理论探究：斜面倾角为 ，静止在斜面上的物体受到竖直向下的重力作用，根据作用效果求重力的两个分力〔 〕
A．FA = Gsin ，方向沿斜面向下
B．FA = Gcs ，方向沿斜面向下
C．FB = Gcs ，方向垂直斜面向下
D．FB = Gsin ，方向垂直斜面向下
5、拓展应用
〔1〕回扣跨江大桥问题：
【教师】
①请分析斜面倾角变化时．分力FA、FB的变化规律；
②跨江大桥为什么要建造很长的引桥？
【学生】
①当 角增大时，FA增大、FB减小；当 角减小时，FA减小、FB增大．
②车辆上桥时，分力FA阻碍车辆前进；车辆下桥时，分力FA使车辆运动加快．
为了行车方便与平安，要造很长的引桥，从而减小桥面的坡度．
【设计说明】
既解决了该课题，又学习和掌握了用力的作用效果判断分力方向，进而求解分力的方法．
〔2〕知识辨析
【教师】
有人说，沿斜面向下运动的物体受5个力的作用：重力、支持力、滑动摩擦力、使物体沿斜面下滑的力F1和使物体压紧斜面的力F2 ．这种说法对吗？
【学生】
错，分力和合力二者存在等效替代关系，不能同时考虑．
【设计说明】
在具体问题中，强化等效替代思想．
方法提炼
归纳总结：根据力的作用效果进行力的分解的根本思路
稳固练习、用力的分解知识解决实际问题
A
B O
1、轻质三角支架AOB，OB水平，在O点悬挂一物体，物体对O点有竖直向下的拉力F，根据作用效果求F的两个分力大小〔 〕
A．F1= F/tan B．F1 = Ftan
C．F2 = F/sin D．F2 = Fsin
【教师】请用身体的手臂和腰部构成三角支架，同学之间相互协作模拟施加压力，体验O点受到压力后产生的作用效果！
【学生】合作、游戏、体验
【设计说明】学生体验、用力的分解知识解决实际问题
2、两个人共同提一桶水，两人手臂间的夹角大些省力，还是小些省力？
3、如果你是工程技术人员，在修建空中索道，处理缆绳时，是尽量绷直些好，还是松弛些好？
4、在晾晒衣物时，晾衣绳绷直些不易断，还是松弛些不易断？
5、一辆汽车陷入泥坑中，现有一条较长的粗绳，汽车前方有一棵大树，请你利用力的分解的知识想方法把车拉出泥坑．
课堂小结 作业布置
1、思维方法提炼：等效替代
2、知识小结
3、作业布置
课下思考：力的分解有唯一确定解的两种情况：〔1〕两个分力的方向；〔2〕？
作业：课本P66 1、2、3
设计意图：开放性作业，让学生带着问题出课堂．