《力的分解》教学设计

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《力的分解》教学设计（第一课时）

常州市田家炳实验中学 胡归

【教材分析】

《物理》（必修一）共四章内容，前两章主要是在引入相关概念描述运动的基础上，研究匀变速直线运动的规律，第三章《相互作用》包括两大部分：其一是在力的概念、特征的基础上，研究重力、弹力和摩擦力；其二 “等效”和“可逆”思想的指导下，研究力的合成和力的分解，最后引出矢量、标量的概念。这些都是为了第四章《牛顿运动定律》的学习做铺垫——物体的受力情况决定物体的运动情况；物体的运动情况取决于物体的受力情况。本节的学习基于《力的合成》的知识储备，主要体现“合成”与“分解”的等效性、可逆性和统一性，不仅是下一章学习的基础，还为“运动的合成与分解”做了思想方法上的准备，起着“伏笔”的作用。 【学情分析】

从物理知识的角度看，学生已经通过实验探究，感悟和理解了合力、分力的概念和平行四边形定则，具备了学习《力的分解》的认知基础。但是，本节的学习要求使用“数形结合”的思想方法，尤其是几何知识、几何作图和函数运算。这些数学方面的能力要求是学生深入学习本节的困难和障碍。所以，本节的新课教学宜安排两课时，问题的选择要循序渐进，不宜过难。 【教学目标】 知识与技能：

1、能进一步理解合力与分力的概念； 2、会作力的平行四边形

3、知道力的分解原则和基本类型。 过程与方法：

4、学会应用平行四边形定则分析和求解分力； 5、体验和应用“等效”、“可逆”的物理学思想。 情感、态度与价值观：

6、养成分析问题和解决问题的科学态度、科学精神；初步形成唯物辩证法的思想。

7、树立科学为生产、生活服务的价值理念。

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【教学重点和难点】

教学重点：力的分解的几种基本类型；利用平行四边形进行力的分解。 教学难点：分力方向的确定和分力之间的相互关系。 【教学方法和手段】

教学方法：探究法、分析法、讨论法、图示法

教学手段：演示实验、计算机多媒体辅助教学，PPT课件 【教学用具】 弹簧秤（2个）、长木板、滑块、木楔（2个） 【教学策略】

从教材内容的衔接来看，本节在《力的合成》实验探究的基础上，依循可逆和等效的思维方式，对《力的分解》进行理论探究，很好地体现了从感性认识上升到理性认识的认知规律。鉴于学生对力的合成和平行四边形定则的认知基础，以及数学分析能力不强、数形结合思想薄弱的现状。本节课的教学设计从复习回顾开始，通过“回忆—演示—猜想—探究—归纳—巩固—设疑”等环节，完成教学任务，实现教学目标。 【教学流程】

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【教学过程】

一、复习演示，导入新课（8min）

复习提问1：什么是合力？什么是分力？合力和分力体现怎样的思想？满足怎样的关系？ 讨论、交流、评价

图形展示：合力、分力及其相互关系——满足平行四边形定则，如图1所示。 复习提问2：什么叫力的合成？ 讨论、交流、评价 典题分析：

例1、相互垂直的两个共共点力，F1?30N，

图1

F2?40N，求它们的合力。

0例2、两个力大小相等，均为F,互成120角，

则它们的合力大小为多少？ 合作学习、交流讨论、评价 导入提问：什么叫力的分解？ 猜想、交流、评价、拓展

力的分解：求一个力的分力，叫做力的分解。

力的分解是力的合成的逆运算；力的分解也满足平行四边形定则。PPT展示方框图。 二、科学探究，知识构建(5min)

演示：用两根弹簧秤同时吊起一个钩码，两个弹簧秤都有读数。 学生观察、思考、作图：重力的两个效果。

图片展示；巩固（课本例题分析：强调F1叫下滑力；F2不是压力）

图2 图3 图4 常州市田家炳实验中学 物理组

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三、方法梳理，典题分析(25min) 指导阅读：读教材中的图3.5.2。 （一）无约束条件下力的分解

在没有“约束条件”的情况力的分解具有“任意性”和“多样性”的特征。

提示：作平行四边形时注意“虚线、实线、箭头”。 典题分析：

例3、50N的力可以分解为下列各组力吗？ A.25N,25N B.50N,50N C.75N,100N D.53N,80N E.20N,25N F.110N,45N （二）有约束条件下力的分解 1、已知两个分力的方向：有唯一解。 猜想、探究、交流、展示 2、已知两个分力的大小

图6 图7

图5

提问：还有哪些哪些约束条件影响和制约力的分解？

图8 8-1 8-2 8-3

3、已知一个分力的大小和方向

图9 9-1 9-2 9-3 9-4

4、已知一个分力的大小和另一个分力的方向

图10 10-1 10-2 10-3

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拓展：F2的最小值：F2min?Fsin?如图11所示。 （1）当F2>Fsinθ时，有两组解 （2）当F2=Fsinθ时，有一组解 （3）当F2

一个力究竟怎样分解，要根据实际情况确定。根据力的作用效果进行分解，首要问题是确定分力的方向。 例4、如图12所示，用绳将重球挂在光滑墙上，求球对墙的压力和绳子的拉力大小。

解析：分析重力的作用效果；作图——如图12-1所示。显然：

小球对墙壁的压力大小为Gsinα； 对绳的拉力大小等于G/cosα

例5、放置在光滑斜面上的小球，在挡板的作用下处

于静止状态，如图13所示。求小球对挡板和斜面的压力大小。

解析：重力的作用效果如图13-1所示。显然：当挡板与斜面垂直时，小球对挡板和斜面的压力大小分别为:Gsinα和Gcosα；当挡板与水平面垂直时，小球对挡板和斜面的压力大小分别为：Gtanα和G/cosα。

图12 12-1

图11

图13 13-1

可见：

展示木楔：

提问：哪一个更容易钉如墙中？用力的分解观点加以解释。

演示设问：长木板平放在讲台上，把滑块放在长木板上，缓慢抬起木板的一端，观察实验现象。

提问：在抬起木板的过程中，滑块所受的摩擦力如何变化？

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四、归纳总结，拓展设疑(5min)

学生总结本节课的学习（习得、体验、感悟）；点评； 1、力的分解；力的分解与力的合成的关系；力的分解规律 2、力的分解的几种基本类型 （1）无约束条件下力的分解 （2）有约束条件下力的分解

（3）实际问题中根据力的作用效果进行力的分解 3、力的分解的思维活动以及逻辑顺序

4、数形结合的思想。

数缺形时少直觉，形少数时难入微；

数形结合百般好。割裂分家万事非 ——华罗庚

设疑：如果只已知一个分力的大小或者方向，应该如何进行力的分解 五、课后作业（略）(2min) 六、板书设计 一、力的分解

二、力的分解的几种基本类型 （1）无约束条件下力的分解 （2）有约束条件下力的分解

（3）实际问题中根据力的作用效果进行力的分解 三、力的分解的思维活动以及逻辑顺序

四、数形结合的思想方法

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四、归纳总结，拓展设疑(5min)

学生总结本节课的学习（习得、体验、感悟）；点评； 1、力的分解；力的分解与力的合成的关系；力的分解规律 2、力的分解的几种基本类型 （1）无约束条件下力的分解 （2）有约束条件下力的分解

（3）实际问题中根据力的作用效果进行力的分解 3、力的分解的思维活动以及逻辑顺序

4、数形结合的思想。

数缺形时少直觉，形少数时难入微；

数形结合百般好。割裂分家万事非 ——华罗庚

设疑：如果只已知一个分力的大小或者方向，应该如何进行力的分解 五、课后作业（略）(2min) 六、板书设计 一、力的分解

二、力的分解的几种基本类型 （1）无约束条件下力的分解 （2）有约束条件下力的分解

（3）实际问题中根据力的作用效果进行力的分解 三、力的分解的思维活动以及逻辑顺序

四、数形结合的思想方法

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