高中物理《力的分解》优秀教案

时间:2024-06-21 14:51:46
高中物理《力的分解》优秀教案(精选10篇)

高中物理《力的分解》优秀教案(精选10篇)

作为一名辛苦耕耘的教育工作者,常常要根据教学需要编写教案,借助教案可以恰当地选择和运用教学方法,调动学生学习的积极性。那么应当如何写教案呢?下面是小编整理的高中物理《力的分解》优秀教案,欢迎大家借鉴与参考,希望对大家有所帮助。

  高中物理《力的分解》优秀教案 篇1

一、通过一个有趣的实验引入新课:激发学生的兴趣

【实验】“四两拨千斤”

(两位大力气男同学分别用双手拉住绳子两端,一位女生在绳子中间只用小手一拉就把两位男生拉动了)

二、通过演示实验引入“力的分解”的概念

【演示实验】在墙上固定一个松紧绳(带有两个细绳套),教师用一个力把它拉到一个确定点,然后请两个学生合作把它拉到确定点。

得出“力的分解”的定义

三、探究“力的分解”方法:

探究一:力的分解遵循什么定则?

结合伽利略探究的思路:

问题-猜想-逻辑(数学)推理-实验验证-合理外推-得出结论

请学生猜想

请学生逻辑推理:力的分解是力的合成的逆运算,所以它们遵从同样的规律

请学生实验验证(思考:如何验证?)

利用上面的演示实验的器材,请一位同学用一个绳套把结点拉到一定点O,记下力的大小和方向;而另一位同学用两个力把结点也拉到O,记下力的大小和方向。从而验证平行四边形定则。

得出结论:力的分解遵循平行四边形定则

探究二:在实际问题中,一个已知力究竟要怎样分解?

请学生思考:一个力可以分解成怎样的两个力?分解的结果是否唯一?有多少种可能性?(根据一条对角线可以做无数个平行四边形,所以有无数解)

请学生思考:那在实际问题中,一个已知力究竟要怎样分解呢?

通过课堂一开始的实验启发学生:为什么一个人可以拉动两个人,她的一个力从效果上来说可以分解成两个沿着绳子的拉力从而把两个人拉动。因此我们在实际问题中应该根据力的效果来分解已知力。

探究三:如何确定一个力产生的实际效果?

实例1、在斜面上的物块所受的重力的分解

学生猜想:斜面上物体的重力会有哪些效果?

实验验证:用海绵铺在斜面上和挡板侧面,把比较重的物块压在上面可以明显看到海绵发生的形变,这就是重力作用的效果

根据实验知道力的作用效果就可以确定两个分力的方向。

根据平行四边形定则通过计算可以求出两个分力的大小

总结:力分解的步骤:

1、分析力的作用效果;

2、据力的作用效果定分力的方向;(画两个分力的方向)

3、用平行四边形定则定分力的大小;(把力F作为对角线,画平行四边形得分力)

拓展引申:为什么高大的桥要建造引桥,为什么公园的溜溜板要倾角很大?

实例2、三角支架上的力的分解

学生猜想:物体对绳的拉力会有什么效果?

实验验证:

实验一:用橡皮筋、铅笔、绳套、钩码为器材做学生实验自己体会(学生每人一套器材,人人动手实验)

实验二:两名同学相互合作,一人一手叉腰,另一同学在肘部用力下拉去体会力的效果,然后两人互换

实验三:观看视频(在支架与竖直墙相连处用橡皮膜展示力的效果)

拓展引申:如果上方细绳与水平杆的夹角变小,两个分力大小如何变?

学生猜想:

实验验证:(自制教具:用一个拐杖,没有拐的一端系上很宽的橡皮筋,同时那一端掉着一个3千克的铅球,有拐的一端让学生顶在腰间,慢慢减小橡皮筋与拐杖之间的夹角,会发现学生手臂上越来越吃力,同时腰间感觉越来越难受,)请一位同学做演示实验去体会。

探究四:合力一定,两个分力随它们之间的夹角变化如何变化?

学生猜想:

实验验证:用一根绳中间吊一铅球,然后把两个绳的端点距离逐渐拉大,最后会发现绳子拉断,说明分力是逐渐变大的。请学生上讲台亲自实践,其他同学观察分析。

请同学解释一开始的实验,为什么“四两可以拨千斤”?

拓展引申:请同学们思考,我们自己可不可以自制一个专门用来测绳子能承受的最大拉力的一个仪器呢?应该如何制造?

课后探究:一个已知力分解成两个力,在一定条件下分解结果有多少种?

  高中物理《力的分解》优秀教案 篇2

教学准备

教学目标

1、学生能说出分解力的方法

2、学生会用作图法求分力,并能根据作图法说出力的分解在理论上是无限的

3、学生能结合实际需要对指定力进行分解,会用直角三角形的知识计算分力的大小,能用作图法分析分力的变化

4、学生能结合问题体会力的分解在生活中的应用,体会力的分解是有用的

教学重难点

教学重点和难点

按照实际情况通过平行四边形定则分解指定的力成为本课的重点,而判定分力的方向则成为本课的难点。

教学过程

教学过程设计

(1)课题引入

实验演示,引入新课

教师演示:两个绳提起矿泉水瓶,一根绳也可以实现。复习合力分力概念,明确合成的规律。

问题引入:一个力提起重物,能否用两个力来代替。

设计意图:开门见山,为后续学习活动提供时间保障。

(2)引导学生发现,在活动中发现规律

力的分解多样性的活动设计

问题引导:请同学们画两个力,用来替代事先画在投影片上的力。

学生活动:用彩笔把作图分解。完成作图后,将作图利用实物投影仪投影到屏幕上。

教师引导:作图是否正确?判断依据是什么?(满足平行四边形定则)

教师叠加不同分组展示并追问:都正确吗?你能得到什么结论?

设计意图:让学生在活动中体验力的分解满足平行四边形、力的分解的不唯一性,体现学生学习的主体性地位。。

设计意图:实验器材常见,贴近生活。矿泉水瓶即便落地,破坏作用很小。通过活动,自然驱动学生对问题的探究。同时用定性分析替代定量计算,做到重点突出,难点分散。

实例:角色扮演的方式,巧拉汽车

问题情境:如何借助绳索和大树将陷入淤泥中的汽车拉出。小组合作讨论,并请三位同学模拟实验。

学生活动:一位扮演大树,一位扮演汽车,第三个人充当司机。

教师引导:直接拉可以吗?一个较小的力,能不能产生一个较大的分力作用效果呢?

设计意图:通过合作学习,体验力的分解是有用的。

矢量的合成和分解定则

问题情境:某人向东行走 ……此处隐藏14047个字……的问题,设计实验方案,来解决问题。让学习的过程转变为研究的过程,从而实现物理学习的本质。

2、采用体验式的学习方法,通过就地取材的物品来进行小实验,看似简单易操作,但却能带给学生最真实的体验,让学生有最直接的感受。

3、采用知识教育和科学方法教育融于一体,通过实践找规律,让学生通过观察与类比、猜想与假设、实验与归纳、控制变量法、描点作图法等探究物理问题的基本方法,归纳出摩擦力的特点。

本节内容是学生已具有一定初中知识背景下,进一步来理解摩擦力的产生条件,摩擦力方向的判断以及影响摩擦力大小的因素。

二、学情分析和教材解读的深入

(一)学情分析

1.学生初中已经学习了力的概念并可应用二力平衡进行计算静摩擦力的大小;

2.在初中阶段对摩擦力有定性了解,但不够深入高中阶段加以细化;

3.在初中学习电阻时用到过控制变量法归纳出摩擦力的特点。

(二)教材分析

本节课选自人教版普通高中物理必修1第三章第三节P57-P61,本节内容是在初中摩擦力知识基础上的延伸。是本章教学的重点,难点,也是高中物理中对物体进行受力分析的重点和难点。大家在初中已接触过摩擦力的学习,高中应从更深的一个层面来认识摩擦力,静摩擦力的问题很复杂,具体表现出“动中有静,静中有动”,有时似乎又是“若有若无,方向不定”。本节课,我力求使学生们可以正确认识静摩擦力。

三、教学目标

(一)知识与技能

1、知道什么是静摩擦力;可以根据二力平衡的知识判断静摩擦力的大小和方向。

2、可以列举说明静摩擦力在生活中的应用,明白最大静摩擦力的决定因素有哪些。

(二)过程与方法

1、通过演示及动手体验,培养学生的观察和操作能力。

2、通过对静摩擦力的教学,可以使学生形成在生活中认识“力”的科学素养。

(三)情感态度与价值观

1、通过对最大静摩擦力进行的实验探究及数据分析,使学生感受到实践是检验真理的唯一标准,更好的培养学生尊重事实和实事求是的科学态度。

2、通过分析静摩擦力的应用,进一步体现出物理源于生活并服务于生活的道理。

四、重点难点

(一)重点

1、研究静摩擦力大小的范围。

2、研究静摩擦力的方向。

(二)难点:

如何对静摩擦力进行方向的判断。

五、教学策略与手段

讲授法、实验法、讨论法相结合的实验探究模式

实验和多媒体教学:

(1)教师演示用:玻璃杯,大米,筷子,气球,玻璃球,两本交叠在一起的书,一端带有定滑轮的长木板,红墨水,细线,木块,矿泉水瓶,PPT课件。

(2)学生用实验器材2人一组:弹簧秤、毛巾;玻璃板,毛刷。

六、教学过程

(一)复习提问,导入新课

1、趣味实验演示

向压实的整杯米中插进一根筷子,用筷子将米杯提起,将气球放进玻璃杯内,向气球内充气,用气球将玻璃杯提起。

发问设疑:将整杯米和玻璃杯提起的神奇力量是什么呢?

2、深入分析:

对整杯米进行受力分析,受到竖直向下的重力作用,还有筷子对整杯米的向上的作用力,向学生提出疑问,这个作用力可能是什么性质的力,进而给出在物理学中像这样产生于两个相对静止的物体间的摩擦力叫做静摩擦力。

(二)新课教学

1、静摩擦力的产生条件

①两物体接触且相互挤压

通过回顾课前气球提杯子的小实验,向学生发问,为什么干瘪的气球不能够提起杯子?

对比分析,当气球充满气时,气球可以提起杯子,此时气球与杯子接触且存在挤压,当气球内气体放出时,气球与杯子不接触且不存在相互挤压,气球也不能提起杯子,进而得出静摩擦力的产生条件之一是两物体接触并存在挤压。

②两物体存在相对运动趋势

仍然由气球提杯子的小实验入手,当气球与杯子都放在桌面上,且相对桌面静止时,气球和杯子之间不产生静摩擦力。当气球提起杯子时,气球和杯子之间就产生了静摩擦力,这是由于当气球提起玻璃杯时,玻璃杯会“想”相对气球向下运动,我们将其称为玻璃杯有相对气球向下的运动趋势,进而自然得出静摩擦力的又一个产生条件是两物体存在相对运动趋势。

③两物体接触面粗糙

夹玻璃球竞赛:

竞赛规则:谁能在十秒钟之内,用筷子夹起的玻璃球多谁就获胜。

十秒钟过去,我们会发现,一位同学夹起了几个玻璃球,而另一位同学几乎没有夹起玻璃球。引发学生的好奇心,进而追问,为什么比赛结果会如此悬殊?

教师解密,这是由于老师给“获胜”的同学所用的筷子提前穿上了一层“橡胶外衣”,进而使筷子与玻璃球接触的表面变得粗糙,才使得“获胜”同学顺利夹起玻璃球。

由此自然得出静摩擦力产生的第三个条件是两物体接触面粗糙。

2、静摩擦力概念

通过得出了静摩擦力产生的三个条件,可进一步概括得出静摩擦力的具体概念,即:两个相互挤压且相对静止的物体,由于存在相对运动趋势而在接触面上产生阻碍物体相对运动的力叫做静摩擦力。

给出定义后,教师提出一个将两本交叠在一起的书分开的小游戏,让学生亲身体会静摩擦力“巨大”力量,进而对静摩擦力有一个更直观的感受。

3、静摩擦力的三要素

①作用点

引导学生通过定义直接得出,静摩擦力的作用点在两物体接触面上。

②方向

①用刷毛弯曲方向表示刷子所受静摩擦力的方向,在引导学生分析静止在斜面上的刷子的相对运动趋势方向,引导学生运用假设法分析得出刷子所受静摩擦力的方向与刷子的相对运动趋势方向相反这一结论。

②对被气球提起的杯子进行受力分析,引导学生利用已学过的二力平衡的知识逆向思考,分析静摩擦力的方向。

③大小

实验探究静摩擦力的大小变化:

杯子与木块相连,不断向杯中加水,直到木块滑动,可直观定性的观察物体所受静摩擦力的大小变化,自然提出猜想,静摩擦力的增大存在一个限度,教师加以解释说明,给出静摩擦力大小情况:静摩擦力的增大有一个限度,即fmax,这个最大值称为最大静摩擦力,其数值范围fmax≥f≥0,且最大静摩擦力大于滑动摩擦力。

4、巩固提高

①引导学生利用定义判断静止在曲面上的物体所受静摩擦力的方向。

教师加以总结概括,得出:静摩擦力的方向沿接触面切线方向并与相对运动趋势方向相反。

②让学生分析在超市电梯上的人的受力情况,和人走路及传送带上的物体所受到的静摩擦力。

教师加以纠正和强调:受到静摩擦力作用的不一定是静止的物体,静摩擦力不一定是阻力。

5、应用

教师给出静摩擦力在生活中应用的相关实例,并给与解释,让学生进一步体会静摩擦力的利与弊。领会自然的神奇力量。

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