力的分解优质课教案

探究力的分解

桐庐中学郭金华

【教学目标】

一、知识与技能

1、知道什么是力的分解

2、知道力的分解也遵循平行四边形法则，会作力的分解图

3、会用直角三角形知识计算分力大小

4、会分析解释生产生活中的一些现象，能利用力的分解知识解决一些简单的实际问题

二、过程与方法

1、从物体的受力情况分析力的作用效果，从而确定分力的方向，培养学生分析问题解决问题的能力

2、强化“等效替代”的思想方法

三、情感态度与价值观

1、通过实验培养学生的实验探索精神与科学严谨态度

2、通过小组合作探究培养学生的合作精神与合作能力

3、通过联系生活实际提高学生对物理的学习兴趣

【教学重点】

掌握力的分解方法，会作力的分解图并利用直角三角形知识计算分力大小。

重点突破：互动探究及自主探究部分均安排学生作图及计算，使得学生掌握方法，提升能力。【教学难念】

根据问题受力情况分力力的作用效果，从而确定分力的方向。

难点突破：以实验的手段，化不可见为可见，使感觉变看见，通过师生互动探究，小组探究，自主探究，深刻体会什么是力的作用效果，及如何根据力的作用效果确定分力的方向！【教学过程】

[课堂引入]

教师：非常荣幸能来富春中学与同学们一起学习，我们先邀请两位男生上前与老师一起完成一个小游戏。

师生互动：邀请两位男生模拟拔河进入相持阶段，握紧绳子用力拉，然后教师用两根手指从绳子中部往边上一拉，结果把两个男生都拉过来了。

教师继续点燃气氛：老师不仅可以用两根手指轻松拉过两个男生，还可以单手拉动大客车，可惜这个就不能现场演示了，大家看一段视频吧！（播放视频）

教师留下悬念：为什么老师能“四两拨千斤”呢？通过今天的学习，同学们就能很好的解释这个现象了。

教师明确课堂内容的意义：上节课同学们已经学过，有时候为了研究问题方便，几个力的作用效果可以用一个力来替代，这就是力的合成。实际中又有很多情况下一个力能产生多个作用效果，为了研究问题的实际需要，我们又必须用几个力去代替这一个力，这就是力的分解。比如，刚才两位同学拔河，老师在绳子中部施加了一个横向的拉力，这个力就同时产生了拉动两位同学的作用效果，要解释这四两拨千斤现象就必须学习力的分解知识。现在我们从简易点的情况入手研究力的分解。

[师生互动探究一]

（图片展示：拖拉机拉耙，人拉箱子!）

教师疑问过渡：同学们看屏幕上的图片，这里物体都受到一个斜向上的拉力，这个拉力对物

体有什么样的作用效果呢？

教师：接下去我们用实验进行探究。

师生实验探究：我们将一小车放在测力台秤上标一下指针位置，小车的一端用细绳连接着力传感器，同学们可以直接在屏幕上读出拉力值，小车另一端用细绳通过滑轮挂钩码，即给小车一个斜向上的拉力。这里我们挂上重为4.9N的钩码，请同学们在学案上记录下F=4.9N 教师提问学生1：同学们在台秤和传感器的读数方面观察到什么现象？请描述一下！

（传感器原先无读数，现在有读数了，台秤读数减小了）

教师继续提问：这说明该斜向上的拉力对小车起到了什么样的作用效果？

（一个竖直向上拉小车的效果和一个水平向右拉小车的效果）（教师适时表扬与鼓励学生）教师疑问过渡：那么我们是不是可以用一个竖直向上的拉力F1和一个水平向右的拉力F2来代替这个斜向上的拉力F呢？

师生继续实验：我们用一根细线通过滑轮水平向右拉小车，再用一根细线竖直通过滑轮竖直向上拉小车，通过调节钩码数量，使得传感器和台秤读数基本不变，这样F1、F2的作用效果与F完全相同，可以等效替代F1，这样用两个力去代替一个力就是力的分解，其中F是合力，F1、F2是分力。

教师过渡提问：大家学过力的合成是遵循平行四边形法则的，那么力的分解遵不遵循平行四边形法则呢？

教师提问学生2：请谈谈你的观点。

教师：好，现在请大家按平行四边形法则以刚才的F为合力，F1、F2为分力，在学案上画出力的分解的平行四边形，再借助直角三角形三角函数计算出F1、F2的大小，这里为了大家计算方便，F与水平方向夹角370,老师已事先调好。记得作图用尺。

（教师巡视等待）

教师继续提问学生2：计算结果是多少？好，接下来我们测一下刚才这两组钩码的重力F1、F2，发现与计算结果基本相等。看来力的分解的确也是遵循平行四边形定则，其实力的分解是力的合成的逆运算。

教师科学方法渗透：要探究一个规律，做这么一次实验是远远不够的，我们要进行很多次的实验，并且要想办法改进实验装置，尽量地减少误差，课后同学们可以思考老师上课这个实验有哪些误差来源，你有什么相应的方法去改进？

[学生自主探究]

（图片展示：滑梯、皮带传输机）

教师疑问过渡：这里的滑梯，皮带传输机都是斜面，斜面上物体的重力有什么样的作用效果？教师：请同学们按照学案指导进行实验并把现象记录！

学生自主探究1（分组合作）：直尺，橡皮筋，物块

学案指导：将带有橡皮筋的物块放在直尺上，用右手同时捏住橡皮筋的一端及直尺的一端，慢慢将直尺该端抬起成，形成一个斜面。

（1）观察直尺和橡皮筋的形状有什么变化？说明重力有什么作用效果？

（2）继续将直尺一端抬起使得斜面倾角越来越大，观察直尺和橡皮筋的形变有什么变化？这说明重力的两个分力大小如何变化？

（3）在学案上画出重力分解的平行四边形图，利用直角三角形三角函数分析两分力随斜面夹角的变化关系，看与实验是否一致？

（教师巡视等待）

教师提问学生3：请谈谈实验情况。

展示图片：起重机吊臂模型

教师疑问过渡：问重物对吊臂的拉力起什么作用效果。

学生自主探究2（独立感受）：用手掌，橡皮筋，笔杆模拟吊臂，感受力的作用效果，然后再学案上画出该重物对吊臂拉力的分解图。（教师指导）

[师生互动探究二]

师生活动：请两位同学上前抬一只水桶，感受两手臂夹角越大抬水越省力还是两手臂夹角越小抬水越省力？（亲身体验）

实验模拟演示：请同学们拿起桌上绑有橡皮筋的钩码，两手各拉橡皮筋一端，逐渐增大夹角，观察橡皮筋长度变化及感受手的受力。

教师：请同学们作出不同夹角时重力分解的平行四边形，通过作图分析，对一个已知力进行分解，分力大小与什么有关，还有分力是不是一定小于合力？（理论分析）

教师提问学生4：请谈谈你的结论。

（发现夹角越大，重力的分力越大，而且分力是可以大于合力的。）

（教师以传感器代替橡皮筋再次演示模拟实验）

教师提问学生5：现在同学们能解释刚上课时老师是如何实现四两拨千斤了吗？（学以致用）

[结束语]同学们，这节课我们利用身边的物品设计了不同的实验对力的分解规律进行了探究，并且呢解释了生活中的许多现象，力的分解在生活中随处可见，应用广泛，学好力的分解也为接下去力的分析计算打下坚实基础，物理来源于生活又服务于生活，是一门建立在实验基础上的探究型学科，是一门可以让我们大脑充满智慧的学科，祝亲爱的同学们今后学习愉快。我们今天的学习到此结束，谢谢大家！