高一物理速度教学设计 高一物理学科教学设计( 二 )


学生总结:这个斜向上的力产生两个作用效果:水平方向拉物体的效果(相当于F1)和竖直方向提物体的效果(相当于F2) 。
教师追问:若要同F你可以用几个力来代替这个力对物体产生相同的作用效果吗?同时回忆分力和合力的概念 。
3、教师引入力的分解的概念 。
正如刚才的过程,求一个已知力的分力叫做力的分解 。
学生思考:分力和合力能代替的前提是什么?
教师引导学生思考力的分解和力的合成的关系 。力的分解前提是要“等效”,强调“等效替代”思想 。(板书)当它们分别作用到同一物体上时,产生的效果相同,可以互相替代.因此,一个力跟它的分力是一种等效替代关系.力的合成遵循平行四边形法则,那么它的逆运算力的分解,同样也遵循平行四边形法则 。
4.探究力的分解的多样性
教师在预备的学案里让学生自主探究:已知一个力的大小,方向,用平行四边形法则进行分解的.如果没有两个方向这一条件的限制,仅仅知道一个力的大小和方向,能否进行分解呢?如图2所示,没有限制的情况下,同一条对角线可以作出多少个平行四边形?学生通过自主探究得出结论 。
教师用多媒体再次演示二维动画效果的图像,让学生深刻、直观地感受到力的分解的多样性 。也可以说力的分解的答案是不确定的 。
教师适时设问过渡到下个环节教学:既然没有限制,可以将一个确定的力分解为无数对大小、方向不同的分力 。那么一个已知力究竟应该怎样进行分解呢?
在具体问题中,为了使力的分解有意义,对一个已知力可根据这个力产生的实际效果来进行分解的 。那么,在实际应用中怎样分已知力呢?从之前的例子可以看到,我们是按拉力对实际作用效果来分解的.这种根据力的作用效果来判断方向的方法有没有普遍意义呢?
教师继续追问:力的作用效果有哪些呢?
学生回忆:发生形变和改变物体的运动状态,所以我们也是从这两个角度去找到力的实际效果 。
(二)解决问题——如何进行力的分解
情景一:对斜向上拉力的分解
回归刚才的物理问题,明确情景一,如何分解斜向上的拉力 。并在具体问题中讲授力的分解的一般方法 。
1.学生尝试分解力
如图所示,放在水平桌面上的物体受到斜向上方F拉力的作用,拉力F与水平方向成θ角,请思考:应如何分解拉力F?
学生拿出学案,尝试着做出两个分力的方向、平行四边形 。可以让几个学生到黑板前画图,并用直角三角形的知识,求出两分力的大小 。作图过程中,教师要指导学生学会作图的规范性,如:必须尺规作图、画图比例要适当,实虚线要标清,力的三要素表示清楚 。
2.教师讲授力的分解的一般方法(可将拉力和推力一起分析)
教师将正确地规范地完成一次做图过程,并再次提醒学生在做图过程中要注意的细节教师讲授力分解的一般方法 。由于这个斜向上的物体产生了两个效果:水平方向拉物体的效果(相当于F1)以及竖直方向提物体的效果(相当于F2) 。根据这两个实际的作用效果,这个斜向上的力的两个分力方向就可以确定为水平方向和竖直方向 。所以,方法是(1)根据力的作用效果确定两个分力的方向;(2)作平行四边形;(3)计算分力的大小 。
3.从物理到生活,解决生活中的实际问题
高中物理《力的分解》教学设计其实,在日常生活和生产实际中,有很多运用力的分解的实例,在本设计中特别注重培养学生运用知识解决实际问题的能力,重庆是享誉国内外的“桥都” 。在桥梁设计中就广泛应用了力的分解的知识 。比如,我们熟悉的大佛寺大桥、双碑大桥、东水门大桥、以及石门大桥等,这些跨江大桥两边是一排排的斜拉绳索 。教师设问引导学生思考:斜拉绳索起到什么作用?是装饰作用还是蕴含着物理原理呢?
学生小组讨论并分析出斜向上的拉力产生水平向右拉的分力和竖直向上的分力 。教师进一步解释:原来这些斜索并非是为了装饰,它负责着吸收和分散桥面的压力,以一根绳索为例,在索塔的牵引下,它产生了斜向上的拉力,根据力的分解的原理,水平方向的分力会与对称绳索的水平分力抵消,而竖直分力会减轻桥面对下方桥墩的压力 。同时索塔两侧的对称分布的斜拉索,对索塔产生一对对沿斜拉索方向的对称拉力,由于力的合成的原理,合力竖直向下,最终桥面主梁的重力最后传给了索塔下面的桥墩 。因此承载重大,外观美丽的斜拉桥也成为重庆的景观之一 。

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