必修一第三章第五节《力的分解》教学设计

必修一第三章第五节《力的分解》教学设计
一、教材分析
1、地位和作用
力的分解是力的合成的延续和扩展，他所遵守的平行四边形定则是矢量运算普遍遵守的规律。

分解法是高中物理解决复杂问题的一种重要的物理思想方法。

分解的等效替代思想为解决其他类似物理问题奠定了科学的思想方法基础。

2、教材加工
教材安排了两个实例详细说明如何按照力的实际作用效果确定分力的方向。

教材的编排渗透了理论联系实际的认识问题的方法观点。

在学生直接经验中没有对例1的实际问题的感性认识。

因此，根据现有学生情况和学生的最近发展趋势，在教学内容处理上删去了实例1，增添了另一实例“塔吊”（三角支架上的力的分解）。

自行设计、改进了一些物理实验等来充实和丰富课堂教学内容。

这样调整可以更加贴近学生的生活实际，从而激发学生的求知欲，对提高学生的实践能力起到了积极的作用。

二、设计思路
力的合成和力的分解是运用“等效替代”的思想来研究力学问题的重要手段，是高中物理的基础内容。

在力的合成的基础上，对力的分解概念和分解法则，学生是不难理解的。

与力的合成相比，力的分解不是惟一的，究竟怎样分解的问题，显然是本节的重点。

考虑
到今后应用过程中的大部分问题都是根据力的实际作用效果进行分解，因此本节课重点就放在这种分解方法上。

力作用在物体上可以产生什么效果，学生缺乏感性认识，如何通过实验让学生体验、感受、认识、理解力的作用效果，就成了这节课的重要环节。

另外本节内容是一个很好的科学探究的材料。

本人对这节课的设计思路如下：受伽利略对自由落体运动的研究的启发，按照伽利略探究的思路：“猜想――验证”，本节课主要通过学生的猜想――实验探究得出力的分解遵循平行四边形定则，让学生通过实验自己探究出把一个力分解应该根据力的效果来分解。

同时物理是一门实验学科，本节课通过自己挖掘生活中的很多材料，设计了一些很有趣而且效果非常好的实验，让学生自己动手去做，亲身去体验和发现力的分解应该根据什么来分解。

同时也让学生了解到做实验并不是一定要有专门的实验室，实验的条件完全可以自己去创造，从而激发学生做实验的兴趣。

本节课设计理念是加强实验，重视学生对学习过程的体验，有利于三维目标的达成。

三、教学目标
（一）知识与技能
1、知道力的分解的含义，并能够根据力的效果分解力。

2、通过实验探究，理解力的分解，会用力的分解的方法分析日常生活中的问题。

3、培养观察、实验能力；以及利用身边材料自己制作实验器材的能力。

（二）过程与方法
1、通过经历力的分解概念和规律的学习过程，了解物理学的研究方法，认识物理实验、物理模型和数学工具在物理学研究过程中的作用。

2、通过经历力的分解科学探究过程，认识科学探究的意义，尝试应用科学探究的方法研究物理问题，验证物理规律。

（三）情感态度与价值观
1、培养学生实事求是的科学态度。

2、通过学习，了解物理规律与数学规律之间存在和谐美，领略自然界的奇妙与和谐。

3、发展对科学的好奇心与求知欲，培养主动与他人合作的精神，能将自己的见解与他人交流的愿望，培养团队精神。

四、教学流程
（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？
五、教学反思
本节课的教学设计，强调学生的感知和体验，把抽象的问题形象化，可以有效的突破教学难点。

对教材的处理也比较合理，既体现了新课程的教学理念，又改进了教材中实验的不足。

本节课的成功之处在于充分体现了新课程的理念，三维目标的达成率高，学生不仅学到了知识，还学到了方法，更为重要的是学生是在快乐的活动中不知不觉就得到并接受了所要学习的知识。

同时也让学生明白实验对物理的重要性，同时也知道要自己创造条件去探究物理世界中很多未知的奇妙的东西。

真正明白了物理就在生活中，这对学生的终身发展是非常有益的。

觉得不足之处在于由于受上课时间的限制，这些实验都是老师课前准备好的，如果能够让学生自己去思考设计，
亲历那设计的过程，这样就更加有意义，对学生的终身发展更加有益。