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高中物理《力的分解》优秀教案(高中物理力的分解)
高中物理《力的分解》优秀教案(精选10篇)
作为一名辛苦耕耘的教育工作者,常常要根据教学需要编写教案,借助教案可以恰当地选择和运用教学方法,调动学生学习的积极性。那么应当如何写教案呢?下面是小编整理的高中物理《力的分解》优秀教案,欢迎大家借鉴与参考,希望对大家有所帮助。
高中物理《力的分解》优秀教案 篇1
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?
高中物理《力的分解》优秀教案 篇2
教学准备
教学目标
1、学生能说出分解力的方法
2、学生会用作图法求分力,并能根据作图法说出力的分解在理论上是无限的
3、学生能结合实际需要对指定力进行分解,会用直角三角形的知识计算分力的大小,能用作图法分析分力的变化
4、学生能结合问题体会力的分解在生活中的应用,体会力的分解是有用的
教学重难点
教学重点和难点
按照实际情况通过平行四边形定则分解指定的力成为本课的重点,而判定分力的方向则成为本课的难点。
教学过程
教学过程设计
(1)课题引入
实验演示,引入新课
教师演示:两个绳提起矿泉水瓶,一根绳也可以实现。复习合力分力概念,明确合成的规律。
问题引入:一个力提起重物,能否用两个力来代替。
设计意图:开门见山,为后续学习活动提供时间保障。
(2)引导学生发现,在活动中发现规律
力的分解多样性的活动设计
问题引导:请同学们画两个力,用来替代事先画在投影片上的力。
学生活动:用彩笔把作图分解。完成作图后,将作图利用实物投影仪投影到屏幕上。
教师引导:作图是否正确?判断依据是什么?(满足平行四边形定则)
教师叠加不同分组展示并追问:都正确吗?你能得到什么结论?
设计意图:让学生在活动中体验力的分解满足平行四边形、力的分解的不唯一性,体现学生学习的主体性地位。。
设计意图:实验器材常见,贴近生活。矿泉水瓶即便落地,破坏作用很小。通过活动,自然驱动学生对问题的探究。同时用定性分析替代定量计算,做到重点突出,难点分散。
实例:角色扮演的方式,巧拉汽车
问题情境:如何借助绳索和大树将陷入淤泥中的汽车拉出。小组合作讨论,并请三位同学模拟实验。
学生活动:一位扮演大树,一位扮演汽车,第三个人充当司机。
教师引导:直接拉可以吗?一个较小的力,能不能产生一个较大的分力作用效果呢?
设计意图:通过合作学习,体验力的分解是有用的。
矢量的合成和分解定则
问题情境:某人向东行走了30m,又向北行走了40m,这个人的运动位移是多少?
学生活动:求解总位移,总结发现位移的合成也满足平行四边形定则。
师生总结有大小又有方向,相加时遵从平行四边形定则(或三角形定则)的物理量叫做矢量。
学生总结:位移、速度、加速度、力等物理量均为矢量,满足平行四边形定则的运算法则。而标量只需按照算术法则进行相加。
教师引导:平行四边形定则可以简化成三角形定则。通过在黑板上图解的方法让学生看出矢量求差的方法。
问题讨论:电流强度是矢量还是标量?
设计意图:矢量的核心要求是平行四边形定则进行分解或合成。是对早期矢量知识的升华,体现了循序渐进的渗透思想,需要学生在活动中加以体验。矢量减法可以适当降低要求。
高中物理《力的分解》优秀教案 篇3
教学准备
教学目标
一、知识目标:
1、理解力的分解和分力的概念
2、理解力的分解是力的合成的逆运算,会用作图法求分力,会用直角三角形的知识计算分力。
二、能力目标:
从物体的受力情况分析其力的作用效果,培养学生分析问题、解决问题的能力。
三、德育目标
力的合成和分解符合对立统一规律。
教学重难点
教学重点:
理解力的分解是力的合成的逆运算,利用平行四边形进行力的分解。
教学难点:
如何判定力的作用效果及分力之间的确定.
教学工具
教学课件
教学过程
一、导入新课
在已知分力求合力时,可按平行四边形法则,惟一地求出平行四边形对角线所对应的合力。而在已知某力,将它分解为两个分力时,按平行四边形法则却可以有无数组解。但具体到实际当中如何分解呢?我们这节课就来学习力的分解。
二、新课教学:
(一)用投影片出示本节课的学习目标
1、理解力的分解是力的合成的逆运算
2、知道力的分解要从实际情况出发
3、会用图示法根据实际要求运用平行四边形定则求分力。
(二)学习目标完成过程
1、请同学阅读课本,回答:
(1)什么是分力?什么是力的分解?
(2)为什么说力的分解是力的合成的逆运算?
学生:某一个力F,可用F1和F2来代替,那这两个力叫F的分力。求一个已知力的分力叫力的分解。
力的分解是力的合成的逆运算(因为分力的合力就是原来被分解的那个力),当然应该遵循平行四边形定则。
老师总结:分力与合力是在相同作用效果的前提下才能相互替换,所以在分解某力时,其各个分力必须有各自的实际效果,比如:形变效果,在这个意义上讲,力的分解是唯一的。
例1:放在水平面上的物体受一个斜向上方的拉力F,这个力与水平面成θ角。
分析:(1)力F的作用效果有水平向前拉物体和竖直向上提物体的效果,那么副的两个分力就在水平方向和竖直方向上。
(2)方向确定,根据平行四边形定则,分解就是唯一的。
(3)如图所示分解F1=Fcosθ,F2=Fsinθ
例2:物体放在斜面上,那物体受的重力产生有什么样的效果。
由学生分析:
(1)G方向竖直向下,又不能下落。在垂直于斜面方向产生紧压斜面的力的作用效果;在沿斜面方向上使物体产生沿斜面向下滑动的效果。
(2)两分力方向确定了,分解是唯一的。
(3)G1=Fsinθ,G2=Gcosθ
2、巩固性训练
(1)如果小球挂在墙上,绳与墙的夹角为θ,绳对球的拉力F产生什么样的效果,可以分解为哪两个方向的里来代替F?
(2)如果这个小球处于静止状态,重力G产生的效果是什么,如何分解重力G。
师生共评(1)a:球靠在墙上处于静止状态,拉力产生向上提拉小球的效果,向左紧压墙面的效果。分力的方向确定了,分解就是唯一的。
b:F的分力,在竖直方向的分力F1来平衡重力,在水平方向的分力F2来平衡墙对球的支持力。
c:F1=Fcosθ,F2=Fsinθ
师生共评(2):a:重力G产生两个效果,一个沿F1的直线上的分力G1来平衡F1,一个沿F2的直线方向上的分力G2来平衡F2。
b:∴G1=,G2=Ctana
课后小结
这节课主要学习了力的分解。力的分解从理论上按照平行四边形定则分解是无数组的。但分力与合力是在相同的作用效果的前提下相互替换,在此意义上分解是唯一的。
课后习题
完成教材课后作业第2、3、4题。
高中物理《力的分解》优秀教案 篇4
一、课标要求
1.2.1认识重力、弹力和摩擦力.通过实验,了解胡克定律。知道滑动摩擦和静摩擦现象,能用动摩擦因数计算滑动摩擦力的大小
1.2.2通过实验,了解力的合成与分解,知道矢量和标量.能用共点力的平衡条件分析生产生活中的问题
二、教材分析
本章讲述的是关于“力”的基础知识,是学习动力学的基础和准备。内容包括重力、弹力、摩擦力、力的合成、力的分解、牛顿第三定律、共点力的平衡。本章内容与初中学过的有关力学知识联系密切,是初中知识的扩展和深化,是今后学好其他力学知识的基础,受力分析和共点力的平衡、力的合成与分解,在高考中占有重要的地位。
所谓基础性,就是要为学习力学知识打下扎实的基础。从知识方面来说,就是理解力的初步概念,理解重力、弹力、摩擦力产生的条件和特性,会进行力的合成和分解。从运用方面说,是初步熟悉对一个物体的受力分析,会画出正确的受力图,掌握初步的受力分析,会用共点力的平衡条件来解决问题。
本章内容与旧版教材相比,删减了四种相互作用,增加了探究弹簧弹力与形变量的关系,牛顿第三定律,共点力的平衡把牛顿第三定律和共点力的平衡提前到第三章更符合新课程标准,更有利于学生知识体系的构建来形成。
教科书第一章,第二章学习的是关于运动学的知识,不涉及发生各种运动的原因。本章学习的是关于力的知识,并研究当加速度等于0时物体所受各个力之间的关系----合力为0,开始建立运动和相互作用的关系。本章在高中物理教学中占有重要地位,在培养学生学科核心素养方面具有重要意义。
2.1本章教材与以往教材在结构设计上的变化
第一、把牛顿第三定律由原来在牛顿运动定律之后,提前放入本章,这就为解答共点力平衡问题的受力分析奠定了必要的知识基础。为此,本章在重力、弹力、摩擦力的后面,增加“牛顿第三定律”一节课文,并在该节课文中,专门设立了一个“物体受力的初步分析”小标题,为分析“共点力的平衡”问题设下伏笔。
第二、把力的合成和分解设计为一节课,其教学目标很明确,只要求学生会用等效替换的方法根据平行四边形定则进行力的合成和分解的运算,并不要求学生解答具体实际情境中的受力问题,而把这些问题放在“共点力的平衡”中去解决,这有利于帮助教师理解和规范力的合成和分解的教学目标。
第三、把“共点力的平衡”由原教科书中牛顿第二定律应用的特例,变为一个独立知识点,放在牛顿第二定律之前学习,并且作为本章的一个重点。学生在学习共点力平衡的过程中,所形成的一些科学思维方法,将为学习和应用牛顿第二定律带来帮助,有利于循序渐进地形成运动与相互作用观念。
2.2从整个高中物理课程的视角设计教学目标
课程标准把力的合成和分解教学要求降低为“了解”,并要求“能用共点力的平衡条件分析日常生活中的问题”,明确指出分析日常生活中的受力问题,所用的知识是共点力的平衡条件,而不是力的分解。力的分解不过是共点力平衡问题解答中的一个数学计算步骤,它不属于运动与相互作用观念的核心知识。为此,教科书把力的合成和分解合并为一节课文,在该节课文中,突出“等效替换”的思想,不要求学生用力的分解求解实际情境中物体的受力问题,学生会用平行四边形定则求解有确定方向的力的分解问题就可以了。分力的方向(坐标系的选择),是以后学习共点力的平衡和牛顿第二定律时根据问题解答的需要来确定的。
这样,既规范了学生解答静力学和动力学问题的思路在培养学生运动与相互作用观念,又提升了学生的学科核心素养。
三、教学目标
1.知道合力和分力的概念,体会等效替换的思想
2.通过实验探究,得出力的合成和分解遵从的法则----平行四边形定则
3.会用作图和三角函数的知识求解合力或者分力
4.知道矢量相加遵从平行四边形定则,标量相加遵从算术法则。能区别矢量和标量。
四、重点难点
4.1重点
4.1.1通过生活实例,体会等效替代的物理思想
4.1.2通过实验探究,得出求合力的方法----平行四边形定则,知道力的分解是力的合成的逆运算
4.2难点
4.2.1会用作图法和直角三角形知识求共点力的合力
4.2.2会应用平行四边形定则或三角形定则进行矢量运算
五、教学准备
5.1教师准备
多媒体课件、方木板、白纸、图钉、弹簧、细绳套、刻度尺、铅笔等
5.2学生准备
课前预习、学具及实验准备
六、教学设计
6.1情境引入
师:播放多媒体课件,回顾曹冲称象的故事,渗透等效替换的思想。引导学生思考“问题栏”的问题:一个静止的物体在某平面上受多个力作用,物体将向哪个方向运动?在保证力的作用效果不变的前提下,这几个力如何用一个力来代替?
生:学生观察、思考、回答问题。
师:通常物体都会受到多个力的作用,许多情况下这些力共同的作用效果可以与某个力单独作用时产生的效果相同。
【设计意图】用学生很熟悉的故事引出课题,较快集中学生的注意力,既可以激发学生学习兴趣,又提出一个可以探究的问题。
6.2新课教学
【任务一】共点力及其特征
1、共点力教师活动:多媒体展示下图
生:讨论,思考,作出物体受力分析图,分析作用在同一个物体上几个力的特点
学生分析得出:一个物体受到几个外力的共同作用,如果这几个力有共同的作用点或者这几个力的作用线交于一点,这几个外力称为共点力。
教师活动:根据师生共同的分析总结,可视为共点力的情况通常有以下几种:
(1)几个力同时作用于同一点(即力的作用点相重合),如图甲所示
(2)同时作用在同一物体上的几个力,虽然作用点并不重合但是这几个力的作用线的正向或反向延长线能够相交于同一点,如图乙所示
(3)物体被视为质点时,作用在物体上的几个力就认为是共点力,如图丙所示
2、合力和分力
教师活动:多媒体展示图片,并按照图片内容准备一桶水,请同学们完成演示
教师展示图片,学生作出水桶的受力分析图
师生共同讨论:引出一个大人提起一桶水与两个小孩共同提起一桶水的“等效”,并从受力分析的物理情境中提出“等效替代”的思想,引出合力和分力的概念。
1)概念:假设一个力单独作用的效果跟某几个力共同作用的效果相同,这个力就叫做那几个力的合力,假设几个力共同作用的效果跟某个力单独作用的效果相同,这几个力叫做那个力的分力。
2)理解:
1合力与分力之间的关系是一种等效替代关系,一个力的作用效果可以与多个力的作用效果相同,即一个力可以由多个力来代替,反之亦然
2合力是其所有分力的共同效果,并不是单独存在的一种新力,受力分析中合力与分力不能同时出现。
【设计意图】归纳合力与分力的关系:等效性、同体性、瞬时性
【任务二】探究两个互成角度的力的合成规律
提问:一个物体受到作用在一条直线上的两个力,怎样来求这两个力的合力呢?
学生根据初中所学的知识回答问题:
(1)若两个分力方向相同时,则两个力相加,合力大小为:F=F1+F2
(2)若两个分力方向相反时,则两个力相减,合力大小为:F=|F1- F2|
1.师生共同总结引出力的合成和力的分解的概念
①求几个共点力的合力的过程叫作力的合成
②求一个力的分力的过程叫作力的分解
教师进一步提问:互成角度的两个力的合力,如何求解F与F1、F2之间的大小关系又如何两个互成角度分力的合力大小是否等于两个分力之和、之差呢
【设计意图】通过问题的一步步深入,由浅入深,逐步引出探究实验的内容,符合学生的认知习惯,易为学生所接受。
2.探究两个互成角度的力的合成
教师进一步提出指导性建议,引导学生设计实验方案,提出系列问题:
(1)根据我们的实验方案的设计,需要怎样选择实验器材
(2)如何保证分力与合力的作用效果相同
(3)力的大小和方向该如何确定
(4)怎样研究分力和合力的关系
学生活动:思考、交流、讨论、设计方案
教师活动:收集学生们的实验方案,多媒体展现如下方案:
学生猜想、讨论、分析解决问题的方法及思路
教师参与学生的讨论,围绕实验方案设计进行:如何设计方案,探讨合力的求法
学生活动:
(1)挑选器材
(2)写出具体的实验方案(可简写)
(3)写出简单的实验步骤
(4)设计数据记录表格
学生分小组进行实验操作,观察实验数据,交流、讨论
教师指导,及时帮助学生纠正错误,适时的引导点拨,引导学生做好数据记录
【设计意图】学生分组动手实验,培养他们的实验操作能力和团队合作意识,让学生获得对科学的热爱和亲近感,体验科学探究的严谨性、科学性,获得成就感。
教师结合学生的讨论提出问题
(1)我们能否从几何关系上寻找它们的关系教师展示课件,分力合成的过程。
(2)从几何上来寻找关系,即是将合力与分力的末端连接起来,是一个四边形,会是一个什么样的四边形
师:如何对实验得到的数据进行处理呢
学生交流讨论,回答:(1)作出力的图示(2)作出分力和合力所形成的四边形
教师引导学生处理实验数据,引导学生得出是个平行四边形
引导学生提出猜想:两个力的分力与合力末端的连接后一定形成一个平行四边形
【设计意图】提出具有指向性的问题,帮助学生形成思考问题的思路,避免学生走一些不必要的弯路;根据学生的具体情况,这些问题全部由学生来进行探究还不太切合实际,所以还要体现老师的引导性,让学生在讨论中思考问题,培养合作的精神和交流的习惯。
实验结论:互成角度的两个力合成时,如果以表示这两个力的有向线段为邻边作平行四边形,这两个邻边之间的对角线就代表合力的大小和方向,这个法则叫作平行四边形定则。
提出问题:分力F1和F2的大小一定时,想一想合力F的大小和方向随着F1和F2的夹角变化的变化情况
教师点拨:得出分力F1和F2的大小一定时,合力的取值范围:两分力的夹角θ(0°≤θ≤1800)不确定时,合力大小随夹角θ的增大而减小,所以合力大小的范围是:|F1- F2|≤F≤F1+ F2
提出问题:三个共点力的合力怎样求解三个以上的共点力的合力如何求解呢
学生讨论交流,找出方法:先求出任意两个力的合力,再求出这个合力跟第三个力的合力,直到把所有的分力都合成进去,最后得到结果就是这些力的合力
师:力的分解是力的合成的逆运算,知道物体受到一个力的作用,怎样来求解这一个力的分力呢
学生猜疑,讨论交流思路:
(1)几何知识分析,对于一条对角线,可以作出无数个不同的平行四边形
(2)实际问题中,要依据力的实际作用效果或需要分解(下一节课重点讲)
教师与学生一起对一个力的分解进行分析,并将知识进行迁移,平行四边定则也可称为三角形定则。三角形定则,把两个矢量首尾接,从第一个矢量的始端指向第二个矢量的末端的有向线段就表示合矢量的大小和方向,如图所示
【设计意图】通过以上对知识的拓展,进一步激发学生动脑思考,体会物理的学习是无止境的,培养学生严谨的科学态度,专研的精神
教师活动:投放例题【教材P70】
例题,某物体受到一个大小为32 N的力,方向水平向右,还受到另一个大小为44N的力,方向竖直向上,通过作图求出这两个力的合力的大小和方向。
学生读题审题,说明解题思路及方法。之后教师投放解题过程。
【设计意图】教师收集学生的解答信息,投放学生的解题过程,师生共同分析,对解题规范进行强调说明,提高学生解决问题的规范性、严谨性的意识。
【任务三】矢量和标量
学生阅读教材P70相关内容,结合预习情况,了解矢量和标量的特点,举例说明所学过的物理量哪些是矢量?哪些是标量?
(1)矢量:既有大小又有方向,相加时遵从平行四边形定则的物理量
学生举例:力、位移、速度、加速度等
(2)标量:只有大小,没有方向,求和时按照算术法则相加的物理量
学生举例:质量、时间、路程、功、功率、电流等
6.3课堂小结
1分力与合力的三性
2分力与合力的大小关系
3作图法求合力的大小
选标度——作F1、F2图示——作平行四边形
6.4作业设计课后P71的“练习与应用”第1、3、4、6、7题
七、板书设计
教学反思
1、思维过程:现象--本质--规律--应用
思维方法的渗透深度,需要进一步挖掘。
2、教学活动:以学生为主体,教师为主导,问题为主线
探究式教学中,程序性原则与开放性原则的把控,需要实践中找到更优解。
3、学生行为:讨论--交流--自主探究
能否突破学习本领【提出问题、收集信息、寻找证据、解释重构,迁移...... 】,教学的目的是掌握学习本领。课堂的及时评价需要不断升级。
4、教学效果:三个任务、合作精神
设计的学习任务基本完成,对于学科素养的提升,需要不断重组构建。
高中物理《力的分解》优秀教案 篇5
教学目标
1.知道摩擦力是如何产生的。
2.知道摩擦力的大小跟什么因素有关。
3.知道摩擦的利与弊。
教学重难点
教学重点:应用增大和减小摩擦的方法解决实际问题。
教学难点:设计探究实验。
教学工具
多媒体
教学过程
(一)引入新课
推桌子前进时很费力,为什么?
(二)新课学习
1.实验:学生将手掌放在桌面滑动,脚在地板上来回擦动等。我们的手、脚运动受到阻碍的现象叫摩擦现象,这种阻碍物体运动的力叫摩擦力。
摩擦力产生的条件:
两物体要相互接触,摩擦力只能发生在接触面上;
两物体要发生或已经发生相对运动
两物体之间要有压力。
2.探究摩擦力的大小与什么有关
你认为摩擦力的大小与什么有关?请同学大胆猜想。
猜想一:与压力大小有关(可能有同学会提出与重力有关,可举把黑板擦压到黑板上所受摩擦力与重力无关来引导学生找到压力影响摩擦)
猜想二:与接触面的粗糙程度有关
猜想三:与接触面积大小有关
猜想四:与运动速度有关
针对学生的猜想设计实验并进行验证得出结论
3.生活中哪些地方存在摩擦?
例:人走路
a.哪里存在摩擦?
b.想象:如果没有摩擦走路是什么样子?
c.鞋底为什么有凸凹不平的花纹?
例:汽车在冰面上打滑
a.汽车出现了什么情况?为什么?
b.怎样解决?(撒盐、木屑、煤渣等)
c.轮胎上为什么有纹?
例:滑雪比赛
a.滑雪时板与雪间的摩擦有害还是有益?
b.怎样减小摩擦力?
摩擦有时有利,有时有害。因此有时我们要增大摩擦,有时又要想办法减小摩擦。从理论上看该如何增大摩擦力,又如何减小摩擦力。
4.研究自行车上的摩擦。
通过今天的学习,你们对自行车上的摩擦了解了多少,请同学们分小组讨论,比一比,赛一赛,看那一组知道的最多。(从教室外搬进一辆自行车)。
5.知识的拓展。
由于摩擦,限制了交通工具的速度,若要提速,你能想出什么方法吗?介绍水翼船、气垫船、磁悬浮列车。
课后小结
摩擦力产生的条件:
(1)两物体要相互接触,摩擦力只能发生在接触面上;
(2)两物体要发生或已经发生相对位移;
(3)两物体之间要有压力。
高中物理《力的分解》优秀教案 篇6
课程学习目标目标解读
1.理解弹力、摩擦力的概念和判断方法。
2.能正确地对物体进行受力分析。
3.深刻理解力的合成与分解的意义,能熟练应用相应的方法解决实际问题。
学法指导三种力的认识是本章的基础,物体的受力分析必须准确,再利用力的合成和分解来解决问题。
课程导学建议重点难点掌握重力、弹力和摩擦力的特点,运用力的合成和分解解决实际问题。
教学建议
本章复习课建议用1节课的课时,关键仍然在对基础问题的复习上,如重力、弹力、摩擦力的概念和产生条件及对其大小、方向的认识,并能够正确地对物体进行受力分析。现阶段受力分析也只分析物体受力个数比较少、简单的情况,注意教学的层次性和渐进性。
课前
准备本章知识学生的掌握情况可能有比较大的差异,要了解大多数学生处于什么状况。检查学生的预习情况,收集学生提出来问题,注意一题多解的准备。
导学过程设计
程序设计学习内容教师行为学生行为媒体运用
预习过程梳理知识确保每一位学生处于预习状态。回顾本单元内容,可以查阅教材和以前的学案,对本章内容的知识体系和重点难点有所了解。PPT演示课题及学习目标
完成学案巡视学生自主学习的进展,学生填写学案的情况。尽可能多得独立完成学案内容,至少完成单元体系构建的内容。
结对交流指导、倾听部分学生的交流,初步得出学生预习的效果情况。就学案中有疑惑的内容与结对学习的同学交流。
课堂探究
小组讨论
小组展示
补充质疑
教师点评主题1:对力的有、无及方向的判断
总结弹力、摩擦力的特点,如何判断弹力、摩擦力的有无及方向(1)分析甲、乙两位同学谁对谁错,为什么。
(2)说说对于发生微小形变的物体是否存在弹力以及静摩擦力,我们该采用什么方法判断。
(3)说说弹力和摩擦力的方向有什么特点。
口头表述
主题2:受力分析
总结受力分析的步骤,介绍整体法和隔离法的选择。(1)画出各图中物体的受力情况。
(2)结合第一问中所画的受力分析,思考一下画受力分析的步骤。
(3)说说受力分析中常用的方法。口头表述、板书
主题3:将已知力F分解成两个分力F1、F2的情况
让学生掌握根据平行四边形定则进行力的合成和分解的特点。依次分析下列问题:
(1)已知两个分力F1、F2的方向,求两个分力F1、F2的大小,能分成几组情况的分力?
(2)已知一个分力F1的方向和大小,求F2的大小和方向,能分成几组情况的分力?
(3)已知一个分力F1的方向和分力F2的大小,求分力F1的大小和分力F2的方向,能分成几组情况的分力?口头表述
讲练结合独立分析思考根据具体情况与部分同学(特别是各小组组长)交流,掌握学生的学习情况.
侧重受力分析和力的合成与分解。全体学生独立思考,独立完全,小组同学都完成后可交流讨论。
拓展一、对弹力的理解
拓展二、对摩擦力的理解
拓展三、物体受力分析常用的方法
拓展四、力的合成与分解PPT
拓展技能检测视学生基础和课堂时间、教学进度决定是否作要求教师未提出要求的情况下学有余力的学生可自主完成PPT
记录要点教师可在学生完成后作点评学生在相应的位置作笔记。PPT
总结反思知识总结教师可根据实际情况决定有没有必要总结或部分点评一下。学生就本节所学做一个自我总结,之后可小组交流讨论。PPT
感悟收获注意有代表性的收集一些学生的体会,以便有针对性地调整教学方法。根据自己的感受如实填写
根据自己的思考找出解决方案
高中物理《力的分解》优秀教案 篇7
【教学目标】
一、知识与技能
1、掌握力的平行四边形定则,知道它是力的合成的基本规律。
2、初步运用力的平行四边形定则求解共点力的合力;能从力的作用效果理解力的合成。掌握合力与分力的概念。
3、会用作图法求解两个共点力的合力;并能判断其合力随夹角的变化情况,掌握合力的变化范围,会用直角三角形知识求合力。
二、过程与方法
1、能够通过实验演示归纳出互成角度的两个共点力的合成遵循平行四边形定则。
2、培养学生动手操作能力、物理思维能力和科学态度、观察能力、分析能力、协作能力、创新思维能力、表达能力。
3、培养学生设计实验、观察实验现象、探索规律、归纳总结的研究问题的方法的能力。
三、情感、态度与价值观
1、培养学生的物理思维能力和科学研究的态度。
2、培养学生热爱生活、事实求是的科学态度,激发学生探索与创新的意识。
3、培养学生合作、交流、互助的精神。
【教学重点】
1、通过实验归纳出力的平行四边形定则。
2、力的平行四边形定则的理解和应用。
【教学难点】
1、对物体进行简单的受力分析、通过作图法确定合力
2、合力与分力间的等效替代关系,尤其是合力的大小随两个分力之间夹角变化的关系。
【课时安排】 1课时
【教学过程】
一、引入新课
教师活动:请两位同学到讲台前,让一位同学提起重为200N的一桶水,请下面同学分析该同学施加的提水的力为多大?然后请两同学一起提起水桶,请同学们一起分析提水桶的有几个力?从效果上看跟刚才用一个力提一样吗?
学生活动:观看两位同学的操作,同时考虑并回答教师的问题。
点评:通过实践体验,让学生体会一个力的作用效果与两个或更多力的作用效果相同、目的是激发学生学习兴趣,引导学生体会等效观点。
教师活动:引导学生思考:生活中还有哪些事例是说明几个力与一个力的作用效果相同的?
学生活动:思考讨论列举实际例子:用两条细绳吊着日光灯、很多只狗拉着雪撬前进、抗洪救灾中解放军搬沙袋、打夯等。
点评:通过列举生活中的实例,进一步体会一个力可以与几个力的作用效果相同。培养学生观察生活的能力,同时激发学生对生活的热爱。
教师活动:启发引导同学找出这些例子的共性,给出合力和分力的概念。学生活动:积极思考,领会合力、分力的等效替代关系。
二、新课讲授
1、力的合成
教师活动:教师出具合力与分力关系模拟演示器,告诉学生有关的器材,以及实验的目的,让学生自己设计一个实验来探究求合力的方法(学生可能提出好多不同的设计方案,教师要引导学生选择其中的最佳方案)。教师可提出如下问题:在这个实验中合力与分力等效的标志是什么?(橡皮条的伸长量相等)然后教师可让学生(2~3人)自告奋勇去前面操作,下面的学生观察,引导学生找出操作同学的不妥之处。在实验结果的处理时,引导学生先做出各力的图示,让操作的同学和下面同学一起讨论合力与分力之间的关系。(学生此时也可能有很多种猜想,比如:把两个力直接加起来等。教师可参与学生的讨论,筛选出有一定道理的猜想)
学生活动:根据老师出示的合力与分力关系模拟演示器,思考:在这个实验中研究什么问题?在这个实验中合力与分力等效的标志是什么?用什么样的方案去探究?然后与邻近的同学交换一下意见。
学生代表到前面去做实验的时候,同学们要认真观察,并与自己设计的方案相比较,看哪个方案更好一些。同时要找一下前面同学的操作有无不恰当的地方,并友好地提出来。当操作的同学根据实验结果画出力的图示时,同学们要积极思考:合力与分力的大小是什么关系,并形成自己的猜想结论。
点评:探究力的合成的平行四边形定则,培养学生实验探究的能力。
学生对于合力和分力的大小关系的猜想,教师应当充分尊重,而不要怕麻烦,要让学生的实验探索落到实处。教师在教学中会发现:学生的思维有时很睿智,教师时常会有惊喜的发现(为学生的聪明而高兴)。
教师点评:学生的猜想是否正确,教师要给学生验证的机会:让学生进行分组实验,测量三组数据,处理完后得出自己验证的结论,即原来的猜想是否正确。让学生自己选出各组的代表,把实验的情况进行汇报,教师和学生一起进行归纳总结。最后得出求合力的方法一一平行四边形定则。
在上述过程中教师要引导学生对各组的操作情况、数据处理、语言表述等进行评价和分析。
学生活动:根据学生自己的猜想,利用课桌上仪器进行实验验证,测量三组数据进行处理,看结果如何。(实验过程中同学之间要团结协作,密切配合),各组的学生代表要在同学们面前陈述本组的实验结论,和其他组的情况相比较,最后全班同学一起得出求合力的方法。
点评:验证探究的结果是否正确。培养学生科学的思维方法——探究、验证,以及严谨的科学态度。
教师活动:教师提问:请同学们用比较准确而又简捷的语言表述出平行四边形定则。学生活动:积极思考并回答老师的问题。
点评:概括得出平行四边形定则,培养学生抽象和概括的能力。
教师活动:教师提出如下问题:力F1=45N,方问水平向右。F2=60 N,方向竖直向上。求这两个力的合力F的大小和方向。若F1和F2的方向相反(夹角为180°),求其合力的大小和方向;若F1和F2的方向相同(夹角为0°),情况又怎样?
进一步引导学生思考:两个力F
1、F
2、的合力F的大小和方向随着F
1、F
2、的夹角变化而如何变化?
学生得出结论后,教师可出示多媒体课件演示:θ= 0°;0°
1、F
2、?
当F
1、F
2、相等时:θ= 0°;θ
学生活动:解答老师提出的问题、注意做题态度要严谨认真。
思考:两个力F
1、F
2、的合力F的大小和方向随着F
1、F
2、的夹角变化而如何变化?合力F的大小在一个什么样的范围内变化?
认真观察老师提供的课件内容,验证自己得到的结论。
点评:寻找合力F的大小和分力F
1、F
2、间夹角的关系,培养学生应用知识的能力以及发散思维的能力。
教师活动:教师启发学生思考:在上述问题中,即:F1=45N,方问水平向右。F2=60 N,方向竖直向上。求这两个力的合力F的大小和方向。能否不用图示法而用其它的方法求?如何求?
学生活动:学生思考后回答:可以。可以用直角三角形的边角关系求解。然后学生计算求出。
点评:方法扩展,培养学生解决问题的能力。
不论是多么重要的结论,教师都不要取代学生,一切的思维活动教师都要巧妙引导,让学生得出。
教师活动:教师在学生初步知道求两个力的合力的方法后进一步提出拓展问题:一般情况下物体都受到多个力作用,那么如何求这些力的合力?
学生活动:学生思考教师提出的问题,然后不难想到:可以用平行四边形定则求出它们的合力:先求出任意两个力的合力.再求出这个合力跟第三个力的合力,直到把所有的力都合成进去,最后得到的结果就是这些力的合力。
点评:由两个力合成扩展到多个力合成,培养学生发散思维能力和创新能力。
2、共点力教师活动:教师让学生自学共点力的概念,然后让学生回答如下问题以检验其自学情况:
1、什么样的力是共点力?
2、你认为在掌握共点力的概念时应注意些什么问题?
3、教师利用计算机网络出示图片:大吊车吊起物体;人担水;举重;比萨斜塔等。吊车吊起物体时钩子受的力为共点力吗?人担水时担子受到的力为共点力吗?举重运动员举起的重物受到的力为共点力吗?比萨斜塔受几个力作用?它们是共点力吗?
4、力的合成的平行四边形定则有没有适用条件?适用于什么情况?
学生活动:学生认真看书,掌握共点力的概念,并回答老师提出的问题,在回答过程中进一步加深对共点力的理解并搞清它们的适用条件――只适用于共点力。
点评:学生掌握共点力的概念,培养学生自学和分析能力。
教师活动:教师出示课堂练习(见实例探究),学生先独立完成(起自测作用),然后讨论,有些问题可有多种解法,引导学生找出最佳解题方法。
学生活动:保质保量地完成课堂练习,自我评价本节课学习的情况。
点评:在应用中加深对所学知识的理解,培养学生应用知识的能力。
三、课堂总结、点评
教师活动:让学生概括总结本节的内容。请一个同学到黑板上总结,其他同学在笔记本上总结,然后请同学评价黑板上的小结内容。
学生活动:认真总结概括本节内容,并把自己这节课的体会写下来、比较黑板上的小结和自己的小结,看谁的更好,好在什么地方。
点评:总结课堂内容,培养学生概括总结能力。
教师要放开,计学生自己总结所学内容,允许内容的顺序不同,从而构建他们自己的知识框架。
高中物理《力的分解》优秀教案 篇8
一、教学目标
(1)知识与技能:探究得出滑动摩擦力产生的条件和影响滑动摩擦力大小的因素以及计算公式。
(2)过程与方法:通过观察,了解滑动摩擦力的存在,实验探究产生滑动摩擦力的条件以及影响其大小的因素,提高实验技能和探索能力。
(3)情感态度价值观:学生能提高实事求是的科学实验态度,锻炼思维能力、抽象能力,运用物理知识解释生活现象。
二、教学重难点
(1)重点:滑动摩擦力产生条件和计算式。
(2)难点:实验探究的过程。
三、教学方法
观察法、实验法、讨论法、问答法等。
四、教学过程
环节一:新课导入
展示几个情景:孩子玩滑梯、火车急刹车、冰壶运动等。
通过提问这些情景中的现象,引导学生思考,从而得出滑动摩擦力的概念,导出新课。
环节二:科学探究
问题1:滑动摩擦力什么情况下才会出现?结合前面学的静摩擦力条件进行讨论。
学生讨论:需要有压力、粗糙的接触面以及相对运动。
问题2:为什么冰壶、火车、孩子受到的滑动摩擦力不同呢?
实验探究:影响滑动摩擦力大小的因素:
1.猜想:与压力有关,与速度有关,与质量有关,与粗糙程度有关等等。
2.设计实验:用弹簧秤拉动木块,可通过加减砝码改变压力,改变拉动速度,更换接触面,例如玻璃、木板、石板、毛巾等。弹簧秤示数便是滑动摩擦力示数,设计表格进行记录。
3.进行实验:6人一组进行实验,注意小组内部的分工问题,教师巡视。
4.得出结论:滑动摩擦力与压力和接触面的粗糙程度有关。
5.交流讨论:分享实验中的数据和实验细节,误差处理等;讨论控制变量法的注意事项,即控制无关变量相同,只改变探究的物理量等;实验安全问题、保护器材问题等等。
6.总结:结合实验结论和教材,得出滑动摩擦力的计算公式,f=μN
问题3:滑动摩擦力的方向如何判断呢?结合示例分析并讨论。
示例:木块在地面上滑动、木块在木板上滑动并带动木板一起滑动。
学生讨论:滑动摩擦力方向与相对运动方向相反,相对运动方向有时并不是运动方向。
问题4:滑动摩擦力有什么作用呢?举例说明。
回答:生活中有很多地方可以见到滑动摩擦力,车辆的刹车系统是利用滑动摩擦力进行减速,打磨东西也是利用了滑动摩擦力,同时机器中的滑动摩擦力会损耗器材,所以需要使用润滑油来减小滑动摩擦力等等。
环节三:巩固提高
给出适当例题,运用公式求解摩擦力大小,判断摩擦力方向。
环节四:小结作业
小结:浅谈本节课收获。
作业:课下继续探索,拓展科学知识。
高中物理《力的分解》优秀教案 篇9
一、实验目的
验证互成角度的两个力合成时的平行四边形定则.
二、实验原理
如果使F1、F2的共同作用效果与另一个力F′的作用效果相同(橡皮条在某一方向伸长一定的长度),那么根据F1、F2用平行四边形定则求出的合力F,应与F′在实验误差允许范围内大小相等、方向相同.
实验器材
方木板一块、白纸、弹簧测力计(两只)、橡皮条、细绳套(两个)、三角板、刻度尺、图钉(几个)、细芯铅笔.
三、实验步骤
(一)仪器的安装
1.用图钉把白纸钉在水平桌面上的方木板上.并用图钉把橡皮条的一端固定在A点,橡皮条的另一端拴上两个细绳套.
(二)操作与记录
2. 用两只弹簧测力计分别钩住细绳套,互成角度地 拉橡皮条,使橡皮条伸长到某一位置O,如图所示,记录两弹簧测力计的读数,用铅笔描下O点的位置及此时两细绳套的方向.
3.只用一只弹簧测力计通过细绳套把橡皮条的结点拉到同样的位置O,记下弹簧测力计的读数和细绳套的方向.
(三)作图及分析
4.改变两个力F1与F2的大小和夹角,再重复实验两次.
5.用铅笔和刻度尺从结点O沿两条细绳套方向画直线,按选定的标度作出这两只弹簧测力计的读数F1和F2的图示,并以F1和F2为邻边用刻度尺作平行四边形,过O点画平行四边形的对角线,此对角线即为合力F的图示.
6.用刻度尺从O点按同样的标度沿记录的`方向作出这只弹簧测力计的拉力F′的图示.
7.比较一下,力F′与用平行四边形定则求出的合力F在误差范围内大小和方向上是否相同.
四、注意事项
1.位置不变:在同一次实验中,使橡皮条拉长时结点的位置一定要相同.
2.角度合适:用两个弹簧测力计钩住细绳套互成角度地拉橡皮条时,其夹角不宜太小,也不宜太大,以60°~100°之间为宜.
3.尽量减少误差
(1)在合力不超出量程及在橡皮条弹性限度内的前提下,测量数据应尽量大一些.
(2)细绳套应适当长一些,便于确定力的方向.不要直接沿细绳套方向画直线,应在细绳套两端画个投影点,去掉细绳套后,连直线确定力的方向.
4.统一标度:在同一次实验中,画力的图示选定的标度要相同,并且要恰当选定标度,使力的图示稍大一些.
五、误差分析
本实验的误差除弹簧测力计本身的误差外,还主要来源于以下两个方面:
1.读数误差
减小读数误差的方法:弹簧测力计数据在允许的情况下,尽量大一些.读数时眼睛一定要正视,要按有效数字正确读数和记录.
2.作图误差
减小作图误差的方法:作图时两力的对边一定要平行,两个分力F1、F2间的夹角越大,用平行四边形作出的合力F的误差ΔF就越大,所以实验中不要把F1、F2间的夹角取得太大。
例1、对实验原理误差分析及读数能力的考查:(1)某实验小组在探究合力的方法时,先将橡皮条的一端固定在水平木板上,另一端系上带有绳套的两根细绳.实验时,需要两次拉伸橡皮条,一次是通过两细绳用两个弹簧秤互成角度地拉橡皮条,另一次是用一个弹簧秤通过细绳拉橡皮条.实验对两次拉伸橡皮条的要求中,下列哪些说法是正确的_BD_______.(填字母代号)
A.将橡皮条拉伸相同长度即可
B.将橡皮条沿相同方向拉到相同长度
C.将弹簧秤都拉伸到相同刻度
D.将橡皮条和细绳的结点拉到相同位置
(2)同学们在操作过程中有如下议论,其中对减小实验误差有益的说法是__AD______.(填字母代号)
A.弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行
B.两细绳之间的夹角越大越好
C.用两弹簧秤同时拉细绳时两弹簧秤示数之差应尽可能大
D.拉橡皮条的细绳要长些,标记同一细绳方向的两点要远些
(3)弹簧测力计的指针如图所示,由图可知拉力的大小为__4.00____N.
例2对实验操作过程的考察: 某同学在家中尝试验证平行四边形定则,他找到三条相同的橡皮筋(遵循胡克定律)和若干小重物,以及刻度尺、三角板、铅笔、细绳、白纸、钉子,设计了如下实验:将两条橡皮筋的一端分别挂在墙上的两个钉子A、B上,另一端与第三条橡皮筋连接,结点为O,将第三条橡皮筋的另一端通过细绳挂一重物,如图所示
(1)为完成该实验,下述操作中必需的是___bcd _____.
a.测量细绳的长度
b.测量橡皮筋的原长
c.测量悬挂重物后橡皮筋的长度
d.记录悬挂重物后结点O的位置
(2)钉子位置固定,欲利用现有器材,改变条件再次验证,可采用的方法是________改变重物质量______.
例3:有同学利用如图2-3-4所示的装置来验证力的平行四边形定则:在竖直木板上铺有白纸,固定两个光滑的滑轮A和B,将绳子打一个结点O,每个钩码的重量相等,当系统达到平衡时,根据钩码个数读出三根绳子的拉力F1、F2和F3,回答下列问题:
(1)改变钩码个数,实验能完成的是 (BCD )
A.钩码的个数N1=N2=2,N3=4
B.钩码的个数N1=N3=3,N2=4
C.钩码的个数N1=N2=N3=4
D.钩码的个数N1=3,N2=4,N3=5
(2)在拆下钩码和绳子前,最重要的一个步骤是 ( A )
A.标记结点O的位置,并记录OA、OB、OC三段绳子的方向
B.量出OA、OB、OC三段绳子的长度
C.用量角器量出三段绳子之间的夹角
D.用天平测出钩码的质量
(3)在作图时,你认为图中____甲____是正确的.(填“甲”或“乙”)
当堂反馈:
1、“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示,其中A为固定橡皮筋的图钉,O为橡皮筋与细绳的结点,OB和OC为细绳.图乙是在白纸上根据实验结果画出的图.
(1)如果没有操作失误,图乙中的F与F′两力中,方向一定沿AO方向的是___ F′_____.
(2)本实验采用的科学方法是__B______.
A.理想实验法 B.等效替代法 C.控制变量法 D.建立物理模型法
2、某同学做“验证力的平行四边形定则”实验时,主要步骤是:
A.在桌上放一块方木板,在方木板上铺一张白纸,用图钉把白纸钉在方木板上;
B.用图钉把橡皮条的一端固定在板上的A点,在橡皮条的另一端拴上两条细绳,细绳的另一端系着绳套;
C.用两个弹簧测力计分别钩住绳套,互成角度地拉橡皮条,使橡皮条伸长,结点到达某一位置O.记录下O点的位置,读出两个弹簧测力计的示数;
D.按选好的标度,用铅笔和刻度尺作出两只弹簧测力计的拉力F1和F2的图示,并用平行四边形定则求出合力F;
E.只用一只弹簧测力计,通过细绳套拉橡皮条使其伸长,读出弹簧测力计的示数,记下细绳的方向,按同一标度作出这个力F′的图示;
F.比较F′和F的大小和方向,看它们是否相同,得出结论.
上述步骤中:(1)有重要遗漏的步骤的序号是__C______和____E____;
(2)遗漏的内容分别是________________________________________________________________________
高中物理《力的分解》优秀教案 篇10
一、设计思想
本节课打破以往的教学结构,将摩擦力作为一个整体来逐步研究,而不是分别研究静摩擦力和滑动摩擦力的产生条件、方向和大小,使得学生更全面的从本质上掌握摩擦力的特点。
本节课的教学有三大特点:
1、采用“学习即研究”的理念展开教学,让学生通过自己的观察和感受来提出所要研究的问题,并围绕提出的问题,设计实验方案,来解决问题。让学习的过程转变为研究的过程,从而实现物理学习的本质。
2、采用体验式的学习方法,通过就地取材的物品来进行小实验,看似简单易操作,但却能带给学生最真实的体验,让学生有最直接的感受。
3、采用知识教育和科学方法教育融于一体,通过实践找规律,让学生通过观察与类比、猜想与假设、实验与归纳、控制变量法、描点作图法等探究物理问题的基本方法,归纳出摩擦力的特点。
本节内容是学生已具有一定初中知识背景下,进一步来理解摩擦力的产生条件,摩擦力方向的判断以及影响摩擦力大小的因素。
二、学情分析和教材解读的深入
(一)学情分析
1.学生初中已经学习了力的概念并可应用二力平衡进行计算静摩擦力的大小;
2.在初中阶段对摩擦力有定性了解,但不够深入高中阶段加以细化;
3.在初中学习电阻时用到过控制变量法归纳出摩擦力的特点。
(二)教材分析
本节课选自人教版普通高中物理必修1第三章第三节P57-P61,本节内容是在初中摩擦力知识基础上的延伸。是本章教学的重点,难点,也是高中物理中对物体进行受力分析的重点和难点。大家在初中已接触过摩擦力的学习,高中应从更深的一个层面来认识摩擦力,静摩擦力的问题很复杂,具体表现出“动中有静,静中有动”,有时似乎又是“若有若无,方向不定”。本节课,我力求使学生们可以正确认识静摩擦力。
三、教学目标
(一)知识与技能
1、知道什么是静摩擦力;可以根据二力平衡的知识判断静摩擦力的大小和方向。
2、可以列举说明静摩擦力在生活中的应用,明白最大静摩擦力的决定因素有哪些。
(二)过程与方法
1、通过演示及动手体验,培养学生的观察和操作能力。
2、通过对静摩擦力的教学,可以使学生形成在生活中认识“力”的科学素养。
(三)情感态度与价值观
1、通过对最大静摩擦力进行的实验探究及数据分析,使学生感受到实践是检验真理的唯一标准,更好的培养学生尊重事实和实事求是的科学态度。
2、通过分析静摩擦力的应用,进一步体现出物理源于生活并服务于生活的道理。
四、重点难点
(一)重点
1、研究静摩擦力大小的范围。
2、研究静摩擦力的方向。
(二)难点:
如何对静摩擦力进行方向的判断。
五、教学策略与手段
讲授法、实验法、讨论法相结合的实验探究模式
实验和多媒体教学:
(1)教师演示用:玻璃杯,大米,筷子,气球,玻璃球,两本交叠在一起的书,一端带有定滑轮的长木板,红墨水,细线,木块,矿泉水瓶,PPT课件。
(2)学生用实验器材2人一组:弹簧秤、毛巾;玻璃板,毛刷。
六、教学过程
(一)复习提问,导入新课
1、趣味实验演示
向压实的整杯米中插进一根筷子,用筷子将米杯提起,将气球放进玻璃杯内,向气球内充气,用气球将玻璃杯提起。
发问设疑:将整杯米和玻璃杯提起的神奇力量是什么呢?
2、深入分析:
对整杯米进行受力分析,受到竖直向下的重力作用,还有筷子对整杯米的向上的作用力,向学生提出疑问,这个作用力可能是什么性质的力,进而给出在物理学中像这样产生于两个相对静止的物体间的摩擦力叫做静摩擦力。
(二)新课教学
1、静摩擦力的产生条件
①两物体接触且相互挤压
通过回顾课前气球提杯子的小实验,向学生发问,为什么干瘪的气球不能够提起杯子?
对比分析,当气球充满气时,气球可以提起杯子,此时气球与杯子接触且存在挤压,当气球内气体放出时,气球与杯子不接触且不存在相互挤压,气球也不能提起杯子,进而得出静摩擦力的产生条件之一是两物体接触并存在挤压。
②两物体存在相对运动趋势
仍然由气球提杯子的小实验入手,当气球与杯子都放在桌面上,且相对桌面静止时,气球和杯子之间不产生静摩擦力。当气球提起杯子时,气球和杯子之间就产生了静摩擦力,这是由于当气球提起玻璃杯时,玻璃杯会“想”相对气球向下运动,我们将其称为玻璃杯有相对气球向下的运动趋势,进而自然得出静摩擦力的又一个产生条件是两物体存在相对运动趋势。
③两物体接触面粗糙
夹玻璃球竞赛:
竞赛规则:谁能在十秒钟之内,用筷子夹起的玻璃球多谁就获胜。
十秒钟过去,我们会发现,一位同学夹起了几个玻璃球,而另一位同学几乎没有夹起玻璃球。引发学生的好奇心,进而追问,为什么比赛结果会如此悬殊?
教师解密,这是由于老师给“获胜”的同学所用的筷子提前穿上了一层“橡胶外衣”,进而使筷子与玻璃球接触的表面变得粗糙,才使得“获胜”同学顺利夹起玻璃球。
由此自然得出静摩擦力产生的第三个条件是两物体接触面粗糙。
2、静摩擦力概念
通过得出了静摩擦力产生的三个条件,可进一步概括得出静摩擦力的具体概念,即:两个相互挤压且相对静止的物体,由于存在相对运动趋势而在接触面上产生阻碍物体相对运动的力叫做静摩擦力。
给出定义后,教师提出一个将两本交叠在一起的书分开的小游戏,让学生亲身体会静摩擦力“巨大”力量,进而对静摩擦力有一个更直观的感受。
3、静摩擦力的三要素
①作用点
引导学生通过定义直接得出,静摩擦力的作用点在两物体接触面上。
②方向
①用刷毛弯曲方向表示刷子所受静摩擦力的方向,在引导学生分析静止在斜面上的刷子的相对运动趋势方向,引导学生运用假设法分析得出刷子所受静摩擦力的方向与刷子的相对运动趋势方向相反这一结论。
②对被气球提起的杯子进行受力分析,引导学生利用已学过的二力平衡的知识逆向思考,分析静摩擦力的方向。
③大小
实验探究静摩擦力的大小变化:
杯子与木块相连,不断向杯中加水,直到木块滑动,可直观定性的观察物体所受静摩擦力的大小变化,自然提出猜想,静摩擦力的增大存在一个限度,教师加以解释说明,给出静摩擦力大小情况:静摩擦力的增大有一个限度,即fmax,这个最大值称为最大静摩擦力,其数值范围fmax≥f≥0,且最大静摩擦力大于滑动摩擦力。
4、巩固提高
①引导学生利用定义判断静止在曲面上的物体所受静摩擦力的方向。
教师加以总结概括,得出:静摩擦力的方向沿接触面切线方向并与相对运动趋势方向相反。
②让学生分析在超市电梯上的人的受力情况,和人走路及传送带上的物体所受到的静摩擦力。
教师加以纠正和强调:受到静摩擦力作用的不一定是静止的物体,静摩擦力不一定是阻力。
5、应用
教师给出静摩擦力在生活中应用的相关实例,并给与解释,让学生进一步体会静摩擦力的利与弊。领会自然的神奇力量。
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