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陈世泽:力的分解 

更新时间:2015-1-4 19:02:12 浏览:1107次
 

教学目标

1.知识与技能

(1)、理解分力和力的分解的概念。

(2)、理解力的分解是力的合成的逆运算,同样也遵守平行四边形定则。

(3)、掌握按力的作用效果进行力的分解的一般步骤,学会判断一个力的实际作用效果。

2.过程与方法

(1)、通过演示实验,让学生观察分力和合力产生的实际效果,渗透“等效替代”的物理思想。

(2)、利用自制的教具,让学生亲自感受力的实际作用效果,掌握按力的作用效果分解力的一般步骤。

3.情感,态度,价值观

(1)、培养学生的观察能力,动手能力和强烈的科学探索意识。

(2)、联系实际生活培养学生研究周围事物的思维方式和习惯。

教学重点与难点

在实际问题当中,如何根据力的实际作用效果进行力的分解。(重点)

如何确定一个力的实际作用效果。(难点)

教学设计

一、复习导入

 

首先让我们来看这两张图片,图a中用两根细线悬挂物体,拉力分别为f1和f2,图b中用一根细线悬挂这个物体,拉力为f,因此力f1和力f2共同作用产生的效果与力f作用产生的效果相同,也就是说用力f可以完全等效代替力f1和力f2,力f就叫做f1和f2的合力,由力f1和力f2求力f这个过程叫做力的合成,力的合成遵守什么定则?

答:力的合成遵守平行四边形定则。

问:力f叫做f1和f2的合力,那么f1和f2叫做力f的什么呢?

答:f1和f2就叫做f的分力。

问:由f1和f2我们可以通过平行四边形定则求出f,那如何由f分解出f1和f2呢?

这就是本节课我们讨论的问题,力的分解。

二、新课教学

请同学们带着这样两个问题阅读课文

(1) 什么是分力?

(2) 力的分解的概念是什么?

分力:几个力如果它们产生的效果和原来一个力产生的效果相同,这几个力就叫做原来那个力的分力。

力的分解:求一个以知力的分力叫力的分解。

我们来看一下力的分解有怎样的法则?

由分力f1和f2求合力f这个过程我们称之为力的合成,由合力f求分力f1和f2这个过程称之为力的分解,是不是在力的合成中,组成合力的每一个力都可以看成是分力?那力的分解和力的合成有什么关系呢?

答:力的分解是力的合成的逆运算。

有个已知力f,以力f作为平行四边形的对角线作这样一个平行四边形,两个邻边f1和f2就表示力f的两个分力,所以力的分解同样遵守平行四边形定则。

现在来看这个已知力f,假如没有任何条件限制,按平行四边形定则将力f分解为两个分力,可以有几种分解方式?

以f作为平行四边形的对角线,就可以得出这样一个平行四边形,与f共点的两个邻边就是力f的(停顿)两个分力,以f为平行四边形的对角线还有没有其他不同的平行四边形,那还有没有呢?

答:有。

问:那还有其他不同四边形吗?

通过这个图形,我们发现,在没有任何条件限制下,一个已知力可以分解为(停顿)无数对不同的分力,因为对于同一条对角线可以做出无数个不同的平行四边形。

问:实际上,我们在讨论力的分解时,往往是有唯一确定的分力,一个已知力究竟应该怎样分解,(停顿)才可以得到有意义并且是唯一确定的分力?

答:根据力的实际作用效果来进行力的分解。

分力与合力可以相互等效替换的前提是作用效果(停顿)相同,所以分解某力时,应根据力的实际作用效果确定它的分力。

根据力的实际作用效果进行力的分解关键是找出力的实际作用效果,那如何确定一个力产生的实际效果呢?

演示实验:有个物体放在水平面上,然后用力f斜向下推这个物体,那推力f产生哪些效果?现在我们来演示这个实验,请认真观察一下,在物体沿水平面前进同时水平面发生了怎样的变化?

答:水平面向下弯曲。

水平面向下发生了形变,我们是不是可以用水平向前的力和竖直向下的力来等效替换推力f,所以推力f产生的实际效果为

(1)水平向前推物体,

(2)竖直向下压物体。(能竖直向下压水平面吗?那不是隔山打牛了?)

根据此效果我们可以确定分力的两个方向:

(1)水平向前:

(2)竖直向下。

根据分力的方向和推力f,按平行四边形定则作一下平行四边形,过f的末位置作

一条与水平方向平行的虚线,过f的末位置再作一条与竖直方向平行的虚线,就可以得到一个唯一确定的平行四边形,力f1和力f2就是推力f的分力。假如f1与f间的夹角为,那么是否可以求出分力f1和f2的大小分别为多少?

(1)

f1=fcos

(2)f2=fsin

演示实验:现在我们动手感受一下力的实际效果,这是一条线,将细线一端系在右手的中指,另一端系这个钥匙串,将铅笔的顶部顶着细线某点,尖端置于掌心,这就是一个简易的起重机模型,哪位同学想上来亲自动手做一做。

请给同学们展示一下,请同学们猜想一下这个钥匙串竖直向下拉细线的力产生哪些实际效果?现在有请这位同学谈一谈你的感受,手的哪个部位有感觉,有怎样的感觉?

答:手指又被拉,掌心有点刺痛。

手指被拉说明斜细线被拉,掌心被刺痛说明铅笔被压,所以钥匙串竖直向下拉细线的力的实际效果是:

(1)沿斜线向下拉斜线,

(2)沿铅笔向内压铅笔。

钥匙串竖直向下拉细线的力的两个分力方向是:

(1)沿斜线方向向下:

(2)沿铅笔方向向内。

非常感谢这位同学如此完美给我们展示这个实验,请同学们根据两个分力的方向和拉力f按平行四边形定则动手作一下平行四边形。

过f的末位置画一条与斜线平行的虚线,再过f末位置作另外一条与铅笔平行的虚线,这样就可以得到一个确定的平行四边形,f1和f2就是拉力f的两个分力。

我们来看这样一种模型。

 

问:球的重力G产生哪些实际效果?

答:(1)使球紧压挡板:

(2)使球紧压斜面。

问:两个分力的方向呢?

(1)垂直挡板:

(2)垂直斜面向下。

请动手画一下平行四边形。

根据分力的方向和重力G,就可以作出这样一个平行四边形,G1与G2就是重力G的两个分力。

我们再来看另外一种模型。

 

问:重力G产生哪些作用效果?

答:使a绳被拉和b绳被拉

问:分力方向呢?

答:沿a绳向下和沿b绳向下

根据两个分力的方向和重力G,按平行四边形定则,我们就可以做出这样一个平行四边形,fa和fb就为重力G的两个分力。

通过以上几个例子,在实际问题中分解力时,往往根据力的实际作用效果确定分力的方向,然后按平行四边形定则进行分解。

演示实验:我们来看这样一道习题,在倾斜角为的斜面上放一个物体,物体的重力G产生哪些效果?首先让我们演示一下这个实验,请同学们认真观察,分析一下重力G产生哪些效果?

 

答:(1)使物体沿斜面下滑;

(2)使物体紧压斜面。

问:根据重力产生的实际效果,请大家动手分解一下重力,求两个分力的大小分别是多少?

问:倾斜角变大,分力G1和G2将会发生怎样的改变?

答:分力G1增大,分力G2减小。

在实际生活中,力的分解有十分广泛的应用。由上面习题知道,斜面越陡,倾角越大,分力G1也就越大,分力G2则越小,当汽车下坡时,分力G1使汽车下滑;在汽车上坡时,分力G2阻碍汽车前进。这就是为什么高大的桥要造很长的引桥,山区要修建很长的盘山公路。

都是为了减小坡度,使汽车下滑的分力减小,让行车更加的方便与安全。

请同学们回去思考这样一个问题:公路旁边,两根电线杆之间的高压线总是下垂的,不是两点之间直线最短吗?把高压线拉成直线不是更加的节省材料?课下后请同学们根据今天所学的知识思考一下高压线为什么总是下垂的?

我们一起小结今天所讲的内容:

问:什么是力的分解?

答:求一个已知力的分力叫力的分解。

问:力的分解遵守什么定则?

答:力的分解遵守平行四边形定则。

问:通常如何进行力的分解?

答:根据力的实际作用效果进行分解力。

问:力的分解的一般步骤有哪些?

答:1、确定力的实际作用效果;

2、根据力的实际效果确定分力的方向:

3、按平行四边形定则分解力;

4、根据有关几何知识确定分力的大小和方向。

 

板书设计

1、 求一个已知力的分力叫力的分解。

2、 力的分解是力的合成的逆运算,同样也遵守平行四边形定则。

3、 根据力的实际作用效果确定分力的方向。

教学反思:

对于力的分解,学生比较容易理解,但是对于力的分解是根据力的实际作用效果进行分解这一点,是一个难点,这节课这要通过演示实验和学生参与,进一步加强对力的实际作用效果的确定,激发学生学习兴趣,培养学生观察能力和解决实际问题的能力。

把物理公式与生活实际联系起来,解释生活现象。

通过分析日常生活中力的分解的应用,让学生知道物理与生活息息相关,培养学生观察生活现象,发现问题,建立物理模型,用物理知识解决问题,解释生活现象的能力。

这次公开课让我学到许多有用的东西,比如上课时要时时的关注学生的每一个举动,如何设计课程等。这次公开课自己在课程设计方面付出了较多的努力,所以比较满意整节课的流程,经过反复试讲,根据组内老师的建议,,最终才定稿,确实不易。

不足之处:上课时,遇到突发情况不能够很迅速制定出行之有效的方案,在语言表达还需要进一步的提高,对于整堂课的把控效果不是很好,特别是对于时间的安排不是很合理,与学生互动需要进一步的加强,整堂课讲解很平淡,没有什么特别知识能够引起学生足够的兴趣,下次设计时,一定要从学生的角度思考,决不能单单为了上一节内容完整的课,而把学生应该在课堂上感受的东西,参与活动的内容不予考虑。

评语:

整节课设计较合理,能够收放自如,知识与知识之间的衔接很有逻辑,很有层次感,知识点的过度比较合理,教态越来越有老师的风范,需要加强的是语言之间的衔接,多和学生互动,希望继续努力!