力的分解教学设计（1）

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。

设计意图

为什么要实施力的分解?如何依据力的作用效果实施分解?这既是本课节教学的内容，更是该课节教学的重心!很多交换四认为只要教会学生正交分解就可以了，而根据力的效果分解没有必要，所以觉得这一节根本不需要教。其实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理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实验让学生动手做，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。

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”

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?

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?

力的分解教学设计（2）

一、说教材

(一)教材的地位和作用

“力的分解”是人教版物理必修Ⅰ第三章第五节的内容，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。由于分解法是处理力的运算的手段和方法。它为位移、速度、加速度等矢量的分解及牛顿第二定律的应用奠定了基础。并且它对矢量运算普遍遵从的规律“平行四边形定则”作了更加深入的应用。所以说本节内容具有基础性和预备性。

(二)教学目标

根据新课程标准，我设计如下的三维目标。

1、知识目标：

(1)认识力的分解同样遵守平行四边形定则，可以有无数组解。

(2)知道力按作用效果分解，并能根据具体情况运用力的平行四边形定则根据几何关系求解分力。

2、过程与方法：

(1)在过程中观察合力与分力关系，会分析物体受力及作用效果。

(2)通过具体实例，了解力的分解。

(3)知道某些情况下，分力可以比合力大，而且可大很多。

3、情感目标：

培养分析观察能力，物理思维能力和科学的研究态度。

(三)教学重点和难点

教学重点：

掌握力的分解方法对学生运用牛顿第二定律，特别是为以后学习动力学知识更为重要。因此我确定本节的重点内容为：力的分解方法。

教学难点：

目前学生的主要困惑是：如何正确分解一个已知力?因此我把本节课的难点内容确定为：如何根据力的作用效果确定两个分力的方向

二、说教法与学法

在教法上采用实验演示、师生讨论的教学方法。学法上让学生观察实验、实验探究、分组交流等，使学生主动、积极参与到学习中来，充分体现了学生的主体地位，让学生在动手探究的过程中体验和发现成功的喜悦。

三、说学情分析

学生通过前面知识的学习，已掌握了合力与分力的等效替代的方法，并通过力的图示法认识了力的平行四边形定则，为本节课的探究学习奠定基础。

四、说教学过程

基于以上分析，为使本堂课围绕重点、突破难点，同时让学生在课堂教学中能力得到提高，我设计如下教学过程。

(一)新课引入

创设情景(视频播放)

为什么人从绳子的中间用力拉时能够容易把车拉动呢?

设计意图：我从生活情景中引入新课，是为了激发学生的好奇心，活跃课堂学习氛围，同时能培养学生学习物理的兴趣。

(二)新课教学

⑴复习力的合成，便于学生学习新课。

⑵提出问题：力的分解应如何进行?

结论：力的分解是力的合成的逆运算。

⑶如何确定两个分力的方向呢?根据平行四边形定则来分解又如何呢?

这样设计是使学生明确已知一个力，如果根据平行四边形定则可以作出无数多个分力。

如果给定两个分力的方向，分解的答案能唯一确定吗?

⑷探究Ⅰ(演示实验)

观察在斜面上的小车，其重力产生的效果。

步骤一：倾角不变情况下，在小车上一大钩码，待稳定后引导学生观察。

步骤二：在小车重力不变情况下，改变倾斜角，引导学生观察。

设计意图：用软的薄板做斜面是使小车重力压斜面的效果更加的明显;用弹簧是让学生更容易观察小车重力产生沿着斜面向下滑的作用效果。

课堂训练：已知一个力，根据这个力的作用效果来确定两个分力的方向，接着根据平行四边形定则计算分力的大小。

目的：让学生及时的应用知识。

⑸探究Ⅱ(分组实验)

设问：如图，大人斜向上拉车的力产生哪些效果?

[器材](每两个学生一套)台秤、木块(一侧面带羊眼)、夹有滑轮的支架各一个，钩码细线若干。

[步骤]

①把木块放在台秤上，如图，在实验记录表中第一行记录台秤的读数。

②用细绳一端与木块上的羊眼相连，另一端与钩码相连，并把绳子挂在支架上的滑轮上。保持滑轮的高度不变，增加绳上的钩码，在表中记录台秤相应的读数。

③保持钩码不变，改变滑轮的高度h，在表格中记录台秤相应的读数。

力的分解教学设计（3）

教材分析

高中物理第一章第六节“力的分解”是在前五节学习了力的初步概念，常见力和力的合成的基础上，研究力的分解问题。它是前几节知识内容的深化，依据可逆性原理和等效思想强化矢量运算法则，同时矢量运算始终贯穿在高中物理知识内容的全过程，具有基础性和预备性，为以后学习位移、速度、加速度等矢量奠定基础。因此，本节内容具有承上启下的作用。

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。在初中物理中，学生只学习了同一直线上的力的合成，“代数和”的运算在学生头脑中已成定势，造成了学生的认知断层，因此本节教学的重点是：理解力的分解是力的合成的逆运算，在具体情况中运用平行四边形定则。教学难点是：力的分解中如何判断力的作用效果以及分力的方向。

教学目标

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，按教学大纲要求，结合新课程标准理念，提出三维教学目标：①知识目标：理解分力的概念及力的分解的含义，知道力的分解遵守平行四边形定则，理解力的分解的方法。②能力目标：强化“等效代替”的物理思维方法，培养观察、实验能力，培养学生分析问题和解决问题的能力。③德育目标：力的合成和分解符合对立统一规律，联系实际培养研究周围事物的习惯。

教学方法

针对本节课的特点，采用实验体验、问题解决式教学法。其指导思想是请“学生主体，教师主导”观在教学中得以体现，从理论深入到实际。其操作策略是：

①问题学生提。学生通过提出问题，体现了学生自主学习的主动性，有利于发展学生思维。

②认知准备。注重学生认知准备，提高课堂教学的达成度，这堂课前的认知准备分两个层次，一是浅加工阶段的认知准备，如分力、力的分解概念等；二是深加工阶段的认知准备，学生提出的问题，能击中要害，抓住关键。

③学生体验、感受，形成直觉思维，能突破难点，同时留下深刻印象。

④巧用评价，激活学生内动力。采用师生情感共鸣、配合默契、体验成功的内在激励方式，从深层、长久、公平的角度，请评价内化为学生内动力。

学法指导

①引导学生质疑。质疑在不好理解处，质疑在不好分析处，质疑在不好掌握处。

②提供思维策略。用实际效果确定分力方向；用平行四边形定则确定分力大小。

③教给分析方法。实际效果分析法，等效代替法。

教学过程

1、课前预习，自主探索

①课前一天晚自习，引领学生学会预习，给足他们自主探索的时空，请学生带着一定的知识储备走进课堂，提高合作、探索学习的有效性。

②提出问题（书面）教师汇集、列序。

2、创设情境，引入新课

这里有一个钩码，可用一根细线提起，可用两根细线提起，哪种情况细线容易被拉断。演示用一根细线提起来，再把此细线穿过钩码，两端上提分开，细线断了。以此激活课堂。

3、共识目标，质疑问难

同学们预习后提出了有价值、有水平的问题，解决这些问题，就能达到本节的教学目标。展示教学目标、展示经教师筛选、排序的问题，体现了教师的主导作用，真正做到了以学定教。

4、循疑而进，问题解决

①什么是分力？什么是力的分解？属表征问题，学生在书上勾画（多媒体展示）。

②为什么说力的分解是力的合成的逆运算？

请学生回答：合力可等效代替两分力，那么两分力就可等效代替合力？因为分力的合力就是原来被分解的那个力（语言加工）。从而领会分力与合力的关系：等效代替不能共存。”

③什么情况下力的分解有确定的解？

请学生画，同桌讨论，看教材上图1—29。引导学生总结：已知两个分力的方向或已知一个分力的大小和方向，两种情况有确定的解。（这不是重点，欲放即收，决不越俎代疱）。

④在具体问题中怎样进行力的分解？

通过实例分析说明：为什么要分解？实际效果怎样定？分力方向如何找？分力大小如何求？

例1放在水平面上的物体受一个斜向上方的拉力F，请把F分解。

长胶板两端搁置，中间放一木块，用斜向上的力拖木块。运动一段位移，请学生观察此力的效果：长胶板弯曲程度减小，木块水平起动（可多媒体展示）。

讲清三个层面：①没有沿F的方向起动，说明没有沿F方向的效果，因为有两个效果，所以要分解。②胶板弯曲程度减小，即“垂直上提”和“水平起动”两个效果确定两个分力的方向。③平行四边形定则确定两个分力的大小，接着计算求解（以上用动画展示，绝不在数学上花功夫）。

例2物体静止在倾角为θ的斜面上，其重力产生的效果怎样？

先请学生把教材放在手掌上，手掌斜向下，有何感觉？再请学生分析、作图、计算，教师巡视、纠编，找出做得好的通过实物展台请学生观看，作出评价。最后，实验验证：橡皮绳一端系方木块，另一端固定在倾斜的胶板上。

观察重力的效果。抬高胶板，使倾斜角增大，观察重力的两个效果的变化情况并与求解的分力表达式对照。请思考：斜面上的情况，重力一定沿斜面分解吗？怎样分解？如图2，把重力G分解为垂直档板的F1和垂直斜面的F2。

5、联系实际，实践探索

学生阅读教材，第一段和最后一段（拖拉机拉耙来耙地，车辆上桥、下桥），深挖教材的编写规律。讨论：为什么公园滑梯倾角大而大桥要修很长的引桥来减小倾角？

6、回顾反思，学有所得

同学们，依据上例的解题过程，请你总结力的分解的方法：①根据实例效果确定分力的方向；②由平行四边形定则确定分力大小。

7、思维策略，巩固训练

①如图3支架，绳子对O点的拉力产生什么效果。

请一名学生上讲台，手伸直拿住竹杆的一端，另一端插在腰上，在手握处挂上适当重量（50N）的`水桶，请他谈谈感受。同桌的同学，一人手叉腰，另一人使劲压，互相交换做，这种自我感受、合作学习，使课堂气氛热烈、活跃，学生印象深刻。

教师展示分解过程，讲解分解方法。创设问题，不知ΔABO的角度，怎样计算分力大小呢？造成认知冲突，提出作图法求解，教师讲解此法，使本节课有整体建构。

②同学们，一根线和两根线悬挂同一砝码，两根线的张角较大时，易断！知道为什么吗？多媒体展示画好了的几幅力的分解力，可得出结论。

8、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在具体情境中用实际效果去分解力；③分力的大小可计算、可作图。

9、作业布置，开放练习

①观察身边的力的分解实例；

②书面作业。