2018行知杯物理组崔爱玉教学反思

文 / 崔爱玉 责编 / 王丽玲 2018-11-09 点击 1913

       这次校“行知杯”课题是《力的分解》,课题整体设计环环相扣,理论和实际相联系。

       首先导入课题是一个好玩的游戏,在实验室找了一个密度大的重锤,给学生一根结实的绳子。把重锤挂在绳子上,找两位大力士来拉绳子,看谁能把绳子拉直。结果学生怎么努力,绳子都拉不直。提出问题:这是为何?由此来导入学习《力的分解》。

一、力的分解

       接着展示用两个橡皮筋分别固定在水平墙上,另一端连在一起打结,用一个力F拉到O点。F产生了两个效果,橡皮筋OM、ON都伸长了相当于两个分别沿MO、NO的拉力产生的。由此引入分力的概念。即几个力,如果它们产生的效果跟原来一个力产生的效果相同,这几个力就叫做原来那个力的分力。同时强调:一个力和它的几个分力并不同时作用在物体上,几个分力与原来那个力是一种等效替代的关系。

       提出问题:如何将一个力进行分解?力的分解遵从什么定则?前面力的合成遵从什么定则?

       生:力的合成遵从平行四边形定则。那力的分解也应该遵从平行四边形定则。

       追问:如果没有条件限制,同一个力可以分解为多少对分力。

       生:无数对。

                       

       问:在实际应用中怎样分解一个已知力?

       例题1:先研究一个物块从斜面上下滑时候, 重力产的效果是怎样的?老师设计了一个小实验,如图所示,用塑料垫板做斜面,用橡皮筋拉着小车,发现了什么现象?

                                          

       生:斜面变弯了,橡皮筋拉长了。说明物块在斜面上重力产生的效果有两个方向,一个产生沿斜面向下的效果,同时有对斜面压迫的效果。

       问:能否把重力沿着这两个方向进行分解?用前面学过的平行四边形法则来分解。

       学生很快就能分解了G。

                              

       但是让学生分解好G后,发现学生不怎么会求分力大小。这也在预料之中,于是特意花了几分钟帮助学生复习三角函数知识,同时把正弦余弦正切的计算方法及特殊角的值复习了一下。这点在往届的高一学生学习时都是比较困难的。所以多花了点时间画三角形复习。

       关于斜面上的物块重力分解学会后,立即和现实实例进行分析。讨论:1.公园里的滑梯倾角为什么比较大?2.为什么高大的桥要建有很长的引桥?3.有人说图中的重力G可以分解为使物体下滑的分力G1和对斜面的压力G2。这种说法对吗?为什么?

       总结:随θ的增大、F1增大、F2减小,车辆上桥时,分力F1阻碍车辆前进,车辆下桥时,分力F1使车辆运动加快,为了行车方便与安全,高大的桥要造很长的引桥,来减小桥面的坡度。

       例2:在竖直墙上固定一个轻支架,横杆垂直于墙壁,斜杆跟水平杆的夹角为θ,在支架的O点挂有一重G的物体,如图。挂了重物后产生了什么样的效果?如何分解重物上的拉力F?先请两个学生上来做一个小互动游戏。请甲同学把手叉在腰间,再请乙同学用力压另一个同学的胳膊肘。  

       问:甲同学此时的感觉如何?请根据胳膊上端和手的感受来分析一下乙同学的作用力如何分解?

很快学生就能确定了分力的方向,以此类推学生能从题目中分析确定好方向分解。

       这种方法特别形象,可以让同座位的同学相互做游戏,感觉力的分解效果。学生很容易得到

       效果一:上面一根杆受到拉力

       效果二:下面一根杆受到压力

总结力的分解一般步骤如下:

                                      

       二、力的分解的应用

       探究1:一根线提重物还是用两根线提重物线更容易断?

       探究2:中国古代石拱桥的原理:石块重力产生两个效果,使它压紧两侧接触的石块。

赵州桥是当今世界上跨径最大、建造最早的单孔敞肩型石拱桥。距今1400多年。

             

          

        探究3:刀、斧工具的原理

        刀刃在物理学中称为“劈”,它的截面是一个夹角很小的锐角三角形。为什么刀刃的夹角越小越锋利?如何把小力变大力?(设劈尖夹角是 )

                                           

       由学生到讲台用尺子去分析,并进行力的分解,得出结论。

       这个设计能激发学生学习力的分解的兴趣,能切实让学生解决生活中的问题,很多学生非常解出表达式时候非常得意。

       最后让学生思考一个现实问题,拖拉机陷入泥潭如何拉出的问题,此时学生展开了热烈的讨论,各种各样的答案都有,学生的思维相当发散。于是找学生来讲台玩这个动画。模拟现场情景。

                                                                 

       总结:当人的作用力一定时候,两绳的夹角越大,人的作用力沿着绳子方向的分力就越大,上述拴在拖拉机和树上的绳子必须绷紧,并且当拖拉机发生微小位移时,及时请别人把拴在树上的绳子收紧。探究实验时候,不要忘了分享和合作。

三、课堂整体设计思路及思考

        这个课堂是整体设计比较丰富饱满,课前游戏引入,激发学生学习兴趣。课堂上一个理论分析题目,分析完一个就对应一个实例分析。两个例题后,由学生归纳力的分解方法及步骤。充分发挥了学生为主体的地位,让学生主动思考、实践、探究得到结论。课堂中还设计了许多应用,这些应用和我们日常生活密切相关,积极引导学生大胆用所学知识去解释原理。最有趣的是课堂结束以一个动画来提供情景,让学生亲自体验,模拟了活动现场,让学生思考讨论解决问题,最后教师做了非常到位的总结。在教学过程中能确切把握学情,特别是在三角函数的应用上,能考虑很周到,帮助学生复习这块知识。

 


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