力的分解教材分析

力的分解

教材分析

物理颜士

超

一 教材分析

1：教材的地位

人教版高中物理必修1第一章第四节力的分解是在学生学习了前一章力的基础知识及力的合成之后而编排的。由于分解法是高中物理解决复杂问题的一种重要的方法。它为位移、速度、加速度等矢量的分解奠定了基础。并且它对矢量运算普遍遵守的规律“平行四边形定则”作了更加深入的了解。所以说本节内容具有基础性和预备性。因此，力的分解这节课在整个教材中的地位也是显而易见的。 2：教学目标

为了以学生的发展为本，面向全体，全面发展提高科学素养为指导思想。我结合新的教学理念，提出了三维教学目标。 知识与技能

（1） 理解分力的概念，清楚分解是合成的逆运算。

（2） 会用平行四边形定则进行作图并计算。

（3） 了解力的分解具有唯一性的条件。

（4） 掌握根据力的效果进行分解的方法和正交分解法。

（5） 能应用力的分解分析生产生活中的问题。

过程与方法

（1） 强化“等效替代”的思想。

（2） 培养学生观察及设计实验的能力。

（3） 培养运用数学工具解决物理问题的能力。

情感态度与价值观

（1） 培养学生参与课堂活动的热情。

（2） 培养学生将所学知识应用与生产实践的意识和勇气。 3：教学重点、难点

教学重点：

矢量概念是高中物理引进的重要概念之一，是初中知识的扩展和深化。因此本节课的教学重点是（1）理解力的分解是力的合成的逆运算。（2）掌握运用平行四边形定则进行力的分解。 教学难点是：

（1）力的分解具有唯一性的条件。（2）力分解时如何判断力的作用效果及确定两分力的方向。

二 教法和学法指导

在整个教学过程中我主要采用了情景激学法、比较法、目标导学法、实验探究法、分组讨论法及总结归纳等六种方法。对于学法指导主要是提供学生观察、思考、及尝试表达的机会。

三 学情分析：

学生刚刚进入高中，基础不牢，能力不强，宜形象生动，以事例引导理性思维。得出结论。同时要兼顾对学生思维方法的培养。

四 教学过程

1：创设情境 引入新课

在教学设计中，我运用了情景激学法。即创设了两个情境：其一，给学生演示细绳悬挂铁球并随着角度的增大而断掉的实验。其二，叫两名力气比较大的男生拔河，然后再成鲜明对比地找一名女生去拉绳子的中央结果却是一名弱小女子拉动了两个“大力士”，我在课堂的引入部分设置这两个有趣的力分解现象，并不急于马上给学生解答。在课前设置这两个谜的目的是为了使课堂教学立即吸引学生的兴趣，调动学生的内在学习动力，促使学生主动学习。

在新课展开时，我主要采用了回忆、比较法。所谓回忆即让学生回忆上一节课《验证力的平行四边形定则》的实验步骤。所谓比较即与力的合成进行比较，再加设计一个演示实验。让学生加深理解“等效替代”的思想，并引出分力及力的分解的概念。 2：共识目标 质疑问难

我采用了目标导学法，即站在学生的角度针对本节内容的知识及重、难点提出了几个问题。使学生在本节课的前几分种就能够明确目标知道这节课是要去研究那些问题。以致于在听课过程中能够把握好重难点有的放矢。对于本节课在教学设计中我把重点是放在这两个问题的探究上。即在什么情况下力的分解有唯一解和在具体情况中怎样进行力的分解的问题。

3：联系实际 实践探索

由于在高中物理教材中实验多为验证性实验探索性实验很少。

这种先行理论后行验证的传统做法极大的抑制了学生的求知兴趣。基于以上的认识在本节课的教学中我依据美国心理学家布鲁纳的“发现学习”的教学思想，采用了指导——探索式教学模式，尝试着对力的分解进行探索式教学。在这一部分我应用了演示实验法和分组讨论法。

对于第一个问题：在什么情况下力的分解有唯一解？ 首先：由我提出问题。

（1） 无条件限制时，力的分解是否有唯一解？

（2） 已知两分力的方向，力的分解是否有唯一解？

（3） 已知一分力的大小和方向，力的分解是否有唯一解？ 将全班学生分成两组。

一组学生让他们自选桌上的仪器进行实验探究。

一组学生让他们利用平行四边形定则进行理论探究。 两组学生探究结束之后各组分别找学生谈谈探究的体会，并对结论进行比较，师生一起总结。

对于本节课的第二个难点：在具体情况中怎样进行力的分解？学生最难以把握的是力沿什么方向进行分解的问题。为解决这一问题在教学设计中我层层创设情境让学生不断通过视觉和触觉去感知力的作用效果。

首先：通过多媒体课件展示塔吊的图片让学生仔细观察后。将全班学生分成三组做探究实验。即模仿塔吊设计一个简易的实验装置去感受力的作用效果。

第一组：利用身边的器材细绳、铅笔。

第二组： 用圆规、钥匙串。

第三组：又分两人一组用自己的身体做实验器材进行探究。

学生在设计实验的过程中，我在下面巡视并对实验设计进行指导。待实验探究结束之后每组请同学清晰地表达出自己的设计方案和感受。接着让全班同学利用力的示意图表示出拉力的作用效果。并选出各种不同的结论利用展示台展示给大家看，对各种不同结论逐一分析给学生听讲解错误了原因、正确的理由。 为了帮助学生强化依据实际作用效果来确定两分力的方向这一思想。在课堂上我又给学生演示课本上的一个实验装置（即通过在物体和挡板之间增加海棉来放大形变效果）让学生从视觉上去体会重力所产生的效果。

为了引出正交分解的概念，在教学中我仍然是抓住实际作用效果来进行举例分析。

先让学生将一本厚书放在手掌上，手掌斜向下问学生有何感觉？

接着再给学生演示实验。即在一端固定有钉子的长塑料板上用橡皮筋栓住一铁块让学生观察当塑料板与水平面间的夹角逐渐增大的过程中，橡皮筋与塑料板有何变化？

通过以上实验让学生从触觉和视觉两方面去感受斜面上重物所产生的效果。从而引出正交分解的概念。然后再通过课本上的例题定量地去分析重力所产生的两个效果。

G G 1

2=G sin θ=G co s θ（并强调垂直于斜面向下的分力并不是物体

对斜面的压力）。

4：学有所得 开放探究

在这一过程中主要是通过生活中的实例来讲解力的分解的应用。让学生意识到物理既源于生活而又走向生活。

为了帮助学生消化理解新知识，把枯燥的知识带到生活中去我又设置了这样两个问题让学生去讨论。

（1） 公园的滑梯倾角为什么比较大？

（2） 为什么高大的立交桥要建有很长的引桥？

接着用多媒体展示实物给学生解释 劈的工作原理及拱桥的道理。再通过迷你实验室让学生去感受分力与夹角之间的关系。 最后呼应引入课题部分的两个谜。学生已具备了一定的研究

能力和知识储备可以自行揭开。

5：总结扩展 突出重点

（1） 力的分解是力的合成的逆运算同样遵守平行四边形定则。

（2） 力的分解具有唯一解的情况。

（3） 在具体情况中是根据力的作用效果确定两分力的方向，然

后再利用力的平行四边形定则确定两分力的大小。

6. 作业布置 开放练习

除了布置书面作业之外我还布置了一题开放探究题：要求学生设计一实验测量棉线的最大拉力。实验器材不限。但要求学生把实验设计的器材、步骤都写出来。

五 板书设计

（一）分力 力的分解

1.分力

2.力的分解

3.有唯一解的力的分解

4.实际情况中如何根据力的作用效果进行分解

（二）力的正交分解

G G 12=G sin θ=G cos θ

（三）力的分解的应用

1.生活中力的分解的应用

2. 分力与夹角的关系

六 课程评价

本节课我尝试着采用了指导——探索式教学模式

在整个教学过程中，我层层创设情景来不断引导学生学习，使教学模式从传统的重结论转变为重过程。教学目标从传统的传授知识转变为发展学生的观察、实验、分析以及解决问题的能力，而我自己在课堂中只起设置情景、主持、激励和归纳总结的作用，使学生真正成为学习的主人。