4.2力的分解 教学设计-2022-2023学年高一上学期物理鲁科版（2019）必修第一册

《力的分解》教学设计 一、教材分析 本节内容选自高中物理鲁科版必修第一册第四章《力与平衡》的第2节。教材通过众人推车、人提行李箱等例子，定义了力的分解以及分析力的分解方法。本节课包含了一个重要的物理思想——等效替代思想，一个定则——平行四边形定则，一个技能——力的分解。本节课放在力的合成后面，学生对合力分力有了初步的认识，同时知道了矢量的运算法则——平行四边形定则；而力的分解后面又紧跟共点力的平衡，起到了承上启下的连接作用。力的分解作为动力学分析的基本技能之一，在整个力学知识体系中占有基础性地位。 二、学情分析 本节面对学生为高一学生，此前学生已经学习了合力、分力、力的合成以及平行四边形定则等内容，对物体的受力以及矢量的运算有了初步的认识，具有一定的知识储备。本节课需要学生通过生活实例，将实际情景中的生活问题升华为物理问题，因此需要学生具有一定的物理建模能力，对学生的抽象思维要求较高。而本班学生基础较为薄弱，故课堂主要以体验情景，感知力的作用效果为主，老师分析解答为辅。 三、学科核心素养 【物理观念】知道力的分解及运算法则——平行四边形定则。 【科学思维】通过体验生活实例，构建物理模型，分析归纳出力的分解方法——力可以按效果分解；利用数学思维，写出正交分解所得出的分力的表达式。 【科学探究】通过观察演示实验，概括出力分解的方法——按作用效果分解和正交分解。 【科学态度与责任】通过课堂活动的参与，以及观察演示实验和数学推导，形成仔细观察、认真思考、积极参与、勇于探索的精神。通过力的分解的学习，知道物理与生活实际的联系，从而利用所学知识创造更便捷的生活。 四、教学重难点 【教学重点】力的效果分解；力的正交分解法；力的分解的应用 【教学难点】力的效果分解 五、教学过程 教学 过程 （一）情景导入、展示目标 我们班有哪些同学的力气比较大啊?那现在请两位同学上来帮个忙，把一根挂着钩码的绳子拉水平。其他同学注意观察，看他们俩能否把绳子拉水平。 （学生演示：两人开始拉绳子） 观察结果：没有拉水平 我们已经看到了，刚才两位力气比较大的同学使劲拉绳子，但没能拉水平，是钩码有什么魔力，还是有别的原因呢？下面我们先来学点物理知识，再回过头来解释。 （二）合作探究、精讲点拨。 学习新课之前，我们来复习下上节课的内容，合力与分力。（找学生回答，答完后出示课件答案）那什么又是力的合成呢？（学生回答，答完出示课件答案）借下来看一幅图片，众人在推车，如果知道每个人推车的力，我们可以求这些力的合力。那反过来，知道了某一个合力，可不可以求它的分力呢？（学生答：可以/犹豫）看来同学有些不确定，那再看一幅图片，这个人在提箱子，人给箱子一个斜向上的拉力，可以把它当成是一个向上的力和水平向左的力的合力，这就是分力的作用。但是这样讲呢，大家可能不太理解，下面请大家拿出衣架和发的皮筋，好，先看我演示：现在皮筋和绳子是松弛的，我挂上一个钩码，大家观察到了什么现象？（学生：绳子绷直了，橡皮筋被拉长了）好，现在我把钩码拿下来，但是我仍然想让绳子绷直，皮筋被拉长，我还可以怎么做呢？（学生：用手拉/迟疑/沉默）我来说一下吧：如果我将绳子往两边拉，能不能达到目的？（学生：可以）由此可见，钩码的重力产生的作用效果和两个拉力共同作用产生的作用效果是一样的，所以我们可以将重力进行分解，这就是力的分解的例子之一。 课件翻页，出示力的分解概念等内容。 1、 力的分解 1.概念：求一个已知力的分力的过程叫做力的分解。 我们在学力的合成的时候，是如何算两个分力的合力？（学生：迟疑/平行四边形定则）对了，我们是画平行四边形，进而求出合力，说明力的合成遵循平行四边形定则。那力的分解刚好是反过来，知道合力，求分力，所以同样遵循平行四边形定则。 2.法则：力的分解是力的合成的逆运算，同样遵循平行四边形定则 提问：如果给你一个已知力，将其作为平行四边形的对边，你能画出多少个平行四边形？（学生动笔尝试） 刚才大家也试了，发现一个力可以分解出无数组分力，但是实际情况下并非如此。所以在对力进行分解时，要看这个力产生的作用效果，根据作用效果来分解。现在大家再拿出刚才的衣架和橡皮筋，挂上钩码，观察一下，钩码的重力产生了哪些作用效果？（找一个学生起来作答）非常好，我们看到两边的橡皮筋都被拉长了，说明重力产生了两个作用效果，即分别往两边拉绳子，因此可以将重力往两条绳子的方向分解。 现在来看一下这个情景，小朋友从滑梯上滑下，她受到的重力产生了哪些作用效果呢？（喊学生作答，接着出示答案） 这个例子呢，可能有同学不太明白，所以我换个工具给大家演示一下。（用绳子斜着拉小车，将其拉动）哎，我是斜着拉的，为什么小车在往水平方向动？（学生：有水平方向的分力）那别的方向上有分力吗？（学生：沉默/竖直方向有）有同学说竖直方向也有，但