高中物理力教学设计
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篇1:高中物理力教学设计
、重力基本相互作用——教学目标
1.知识与技能:
(1)了解力是物体对物体的作用,力的作用是相互的,能分析
施力物体和受力物体。
(2)知道力的三要素,会画力的图示和力的示意图。
(3)知道重力产生的原因及其定义,理解重力的大小和方向,知道重心的概念。
(4)初步了解四种基本相互作用的特点和作用范围。
2.过程与方法:
通过观察和亲身感受,概括出重力的产生、方向、大小的特点,培养学生归纳总结知识的能力。
3.情感、态度与价值观:
(1)通过“重心”概念的引入渗透“等效代替”的思想。
(2)通过对四种基本相互作用的介绍,激发学生努力学习,以后投身到新领域的探索中去。
二、力基本相互作用——教学重点和难点
重点::
1.力的概念的建立过程,学生对与力的概念存在一些模糊的概念,为了让学生对力有更清晰的认识,因此教学中应重点讲解力的概念的建立过程。
2.重力的三要素的分析过程。因为重力三要素的分析研究方法能为其他内容的学习作铺垫,所以应是本节的另外一个核心内容。
难点:不规则物体的重心的确定,对于不规则物体的重心的确定学生不容易接受,而且也不容易想到,所以在教学中用实际操作突破难点。
三、力基本相互作用——教学资源:教材、多媒体课件、尺子、橡皮筋、弹簧测力计
四、力基本相互作用——教学过程
【导入新课】
第一章我们学习了运动的描述,第二章我们学习了匀变速直线运动的研究,研究的是物体运动变化的规律,可是什么原因导致物体运动状态的改变呢?今天我们将要学习的内容《相互作用》会给出我们答案。
【新课教学】
一、力
【多媒体展示】足球场上的射门过程,以足球为研究对象
【教师演示】一把尺子压弯、橡皮筋拉长等
【提问】什么原因使物体的运动状态发生了变化、使物体的发生形变呢?
【知识点归纳】
(一)、定义:物体与物体之间的相互作用
2.测量:弹簧测力计
3.单位: 牛(N)
【强调】1、力的产生和存在离不开物质。
2、一个物体受到力的作用另一个物体施加力的作用。只要有力产生就一定存在着施力物体和受力物体。
3、一个物体是施力物体的同时,也是受力物体。
【提问】不接触的物体之间会产生力的作用吗?
【演示】磁体间的相互作用;电荷间的相互作用;
【结论】不接触的物体间也能产生力的作用。
(二)、力的作用效果
1、力能使物体的运动状态发生改变
2、力能使物体发生形变
(三)、力的三要素
【演示】用不同的大小的力拉橡皮筋.
【结论】大小不一样,作用效果不一样
【演示】相同大小不同方的力分别作用在同一运动物体上。
【结论】方向不一样作用效果不一样
【展示】用同样大小的力在门的不同位置推门。
【结论】作用点不一样,作用效果不一样
【归纳】:力的三要素:大小、方向、作用点
【强调】力既有大小,又有方向,所以力是矢量。
(四)、力的图示:
1、力的图示:用带箭头的线段表示力的方法。线段是按一定比例(标度)画出的,长短表示力的大小,指向表示力的方向,箭尾(或箭头)表示力的作用点,线段所在的直线叫做力的作用线。
6.力的示意图:只画出力的方向和作用点
(五)、力的分类
1、按性质:重力、弹力、摩擦力、分子力、电磁力等;
2、按效果:拉力、弹力、压力、动力、阻力等。
【例1】下列说法中正确的是( )
A甲用力把乙推倒而自己并未到下,说明只是甲对乙施加了推理,而乙对甲没有施加力。
B甲对以施加了力的作用,甲是施力物体同时也是受力物体。
C带正电的甲球吸引带负电的一球,那乙球也同时吸引乙球。
D力不能离开物体而单独存在。
二.重力
(一)、定义
重力:由于地球的吸引而使物体受到的力
【强调】重力的施力物体是地球。
(二)重力的三要素
1.大小:G=mg 其中:g为当地的重力加速度,察看课本44页“一些地方的重力加速度标准值”,结论,从赤道带两极重力加速度逐渐减小,因此重力的大小与地理位置有关。
2.方向
【提问】任何一个力都有方向你知道重力的方向吗?请用实例说明你的依据。
【展示】垂柳、铅垂线
【合作讨论】生活中那些现象和应用方面涉及重力竖直向下的知识?
【归纳总结】重力的方向总是竖直向下
3.作用点
【讲述】重心:一个物体的各部分都要受到重力作用,从效果上看,我们可以认为各部分受到的重力作用集中于一点,这一点就叫做物体的重心。
【强调】我们就用作用于重心的一个重力,等效地代替了实际作用于物体无数个点上的无数个微小重力,这种方法叫等效代替。等效代替是物理学中常用的一种方法,以后还会用到。
【合作探究】(1)找出不规则薄板的重心。
(2)找出环状物体、空心球状物体、三角形框架等物体的重心。
小组讨论,设计实验方案,进行探究性实验,并且总结物体重心的确定方法。
问题:重心是否一定在物体上?
【归纳总结】
1.质量分布均匀、形状规则的物体,重心在物体的几何中心.
2. 质量分布不均匀的物体,重心位置除跟物体形状有关外,还跟物体的质量分布有关,重心偏向于质量分布大的那一端。
3.重心不一定在物体上。
【例2】关于重心,下列说法正确的是:( )
A重心就是物体最重的一点。
B重心就是物体的几何中心
C直铁丝弯曲后,重心便不在中心,但一定在铁丝上
D重心是物体个部分所受重力的合力的作用点
(三)渗透法制教育:
利用载重汽车超载,引起的路面严重变形而毁坏路面的情况,引入《中华人民共和国道路交通安全法》第四十八条:机动车载物应当符合核定的载重量,严禁超载;载物的长、宽、高不得违反装载要求,不得遗洒、飘散载运物。
三、四种基本相互作用
1.万有引力:存在于一切物体之间,强度随距离增大而减弱;
2.电磁相互作用:存在与电荷间和磁极间,其本质是相同的,强度随距离增大而减弱;电磁力随距离的变化规律与万有引力相似;
【思考与讨论】
质子带正电,但质子(与中子一起)却能聚在一起构成原子核。根据你的推测,原因可能是什么?
【师生共同探究、归纳概括】
3、强相互作用:能使原子核紧密保持在一起的强大的作用力;距离增大时,强相互作用急剧减小,它的作用范围只有约10-15m
4、弱相互作用:放射现象中起作用的基本相互作用;它的作用范围与强相互作用相同,但强度只有强相互作用的10-12倍
【介绍】
四种相互作用的特点已被科学所认识,许多物理学家认为他们可能是某种相互作用在不同条件下的不同表现,就像电和磁是电磁相互作用的不同表现形式一样。为此,人们做了很多研究工作,但至今还没有公认的结论。同学们在今后可以从事这方面的研究工作,为人类做出贡献!
【小结】
师生一起回顾这节所学的内容
【课后反思】
本节课对于建立清晰的力的概念起着至关重要的作用。本节主要内容包括:力的概念、力的图示、重力、四种基本相互作用。
教学中较好的地方:
教学过程安排合理,知识脉络清晰,重要知识点有强调。讲课语言清晰,较有亲和力。
教学中还需改进的地方:
教学过程中有时候语言不精简,或欠科学性。讲课过程中有些紧张,不能按照备课的内容讲下来。时间安排有些不合理。在学生所学知识的衔接上,比如:重力不等于地球的吸引力,它只是其中的一个分力等暂时讲不清楚的内容的解释和过渡不是很好。 四大基本相互作用,不能一下讲清楚,我应该鼓励学生进一步自学,也可以培养其主动探索的学习习惯。
篇2:高中物理力的分解教学设计
(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。
篇3:高中物理力的合成教学设计
一、知识与技能
1.理解合力、分力、力的合成、共点力的概念。
2.理解合力与分力的关系是作用效果上的等效替代。
3.掌握平行四边形定则的含义和使用方法,会用它求两个分力的合力。
4.通过平行四边形定则进一步理解合力与分力的大小关系。
二、过程与方法
1.通过合力与分力概念的建立过程,体会物理学中常用的研究方法──等效替代法。
2.通过探究求互成角度的两个力合力方法的过程,向学生渗透科学研究的基本过程。
三、情感态度与价值观
1.体会逻辑思维和实验相结合研究问题的巨大作用,并由此体会到科学研究的乐趣。
2.体会科学研究中合作、交流的重要性和必要性。
篇4:高中物理力的合成教学设计
1.合力与分力的关系。
2.得出平行四边形定则的探究过程。
3.平行四边形定则的应用
篇5:高中物理力的合成教学设计
一、合力与分力概念的教学
演示实验一:两个女同学互成角度地施加拉力共同提一桶水,使水桶悬空静止;一位男同学单独提这桶水,也可以使水桶悬空静止。
教师用投影给出这两次实验中水桶受力的示意图。
教师指出:F1。F2共同作用时产生的效果与F单独作用时产生的效果相同。
演示实验二:一根软弹簧的上端固定在黑板的上边缘上,下端系上两根细绳套,两个女同学分别抓住一根细绳套互成角度地拉弹簧,使弹簧与细绳套的结点到达位置O(在黑板上用粉笔记录下此位置);一个男同学单独抓住一根细绳套拉动弹簧,也可以使弹簧与细绳套的结点到达刚才标记的位置O。
教师用投影给出这两次实验中弹簧受力的示意图。
教师指出:F1。F2共同作用时产生的效果与F单独作用时产生的效果相同。
师:从刚才的两个实验中我们得知,几个力共同作用的效果可以同一个力单独作用产生的效果相同,我们把这共同作用的几个力叫做分力,产生相同效果的单独作用的力叫那几个分力的合力。
板书:一、合力与分力
板书:1.合力与分力的概念
几个力共同作用的效果同某一个力单独作用的效果相同,共同作用的这几个力叫做分力,单独作用的这个力叫那几个分力的合力。
教师指明:前面两个实验中,F是F1。F2的合力,F1。F2是F的分力。
师:实验一中为了使水桶处于平衡状态,我们用两个力F1。F2同时作用于它;如果去掉F1。F2而换上它们的合力F单独作用于它,该水桶仍平衡,这说明了F的作用与F1。F2的共同作用可以互相替代。实验二中为了使弹簧保持向下伸长x的状态,我们用两个力F1。F2同时作用于它;如果去掉F1。F2而换上它们的合力F单独作用于它,弹簧仍可以保持向下伸长x的状态,这也说明了F的作用与F1。F2的共同作用可以互相替代。如果在实验二中保持住两个分力F1。F2同时作用于弹簧,且F1。F2的大小与方向均不变,再加上F1。F2的合力F同时作用在弹簧上,那么弹簧向下的伸长量肯定会大于x,即合力与分力同时存在产生的效果肯定不同于只有分力F1。F2或只有合力F作用时产生的效果。
板书:2.几个分力与它们的合力在作用效果上是等效替代,不是并列、并存。
二、力的合成规律的教学
师:求几个分力的合力叫力的合成。本节课我们就来研究力的合成应该满足什么规律。
板书:二、力的合成
板书:1.求几个分力的合力叫力的合成
师:我们从最简单的情况入手,请同学们回忆初中所学知识,说出求同一直线上两个力的合力的方法。
学生进行回忆、讨论、回答,教师进行点拨、举例画图等。
板书:2.同一直线上的两个力的合成
同方向:合力的大小等于两分力大小之和,合力的方向与任意一个分力方向相同
反方向:合力的大小等于两分力大小之差,合力的方向与较大的分力方向相同
师:求互成角度的两个分力的合力是否也是两个分力大小的加或者减呢?请同学们利用桌面上的实验器材,仿照演示实验二的做法进行实验探究。为了能够获知分力与合力的大小,F1。F2与F都通过弹簧秤钩住细绳套施加。
学生开始熟悉实验器材,教师说明木板水平放置,白纸、图钉等的作用等;并强调一些注意事项,例如弹簧秤要靠近木板并与木板表面平行,所施加力的方向必须沿弹簧秤的金属杆方向,必须记录橡皮筋与细绳套的结点到达的位置O以使F1。F2同时作用与F单独作用达到相同的效果等。
学生开始实验,教师巡视指导。
几分钟后学生回答自己得出的结论:互成角度的两个分力的合力不满足两个分力大小的加或者减。
师:看来互成角度的两个分力的合力不是仅与两个分力的大小有关,还应当与别的因素相关?猜一猜是什么因素?
学生很容易猜出还与两个分力的方向有关。
师:看来我们既要知道两个分力的大小,还要知道两个分力的方向,还要把这两个要素同时表达出来,那么我们以前学过的什么知识能把力的大小与方向这两个要素同时表达出来呢?
学生很容易想到是力的图示。
师:请同学们再次用桌面上的实验器材进行探究。
教师说明如何记录F1。F2以及F的方向,并强调作力的图示必须选用同一个标度,标度要恰当以使有向线段长短合适,F1。F2的夹角不能太大也不能太小等注意事项。
学生开始实验,教师巡视指导。
几分钟后学生作图完毕。
教师将所有学生的实验白纸收上来,挨个用实物投影展示,提醒学生观察F1。F2以及F的力的图示之间有什么共同的规律可循。
学生思考、交流、讨论等,老师引导、点拨等,最后得出结论:将表示F1。F2的有向线段的箭头分别与表示F的有向线段的箭头连接起来,这两个连线与表示F1。F2的有向线段构成的封闭图形是平行四边形。
板书:3.互成角度的两个力的合成满足平行四边形定则,即以表示这两个力的有向线段为邻边作出平行四边形,这两个邻边之间所夹的对角线就代表合力的大小和方向。
教师提醒学生注意:谁是邻边?哪个对角线代表合力?哪是实线,哪是虚线?
板书:(1)同一直线上的力的合成规律是平行四边形定则的特例。
教师用几何画板课件或平行四边形定则教具演示说明。
板书:(2)求三个或三个以上力的合力可以多次用平行四边形定则。
教师画板图说明。
篇6:高中物理力的分解教学设计
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。
篇7:高中物理力的分解教学设计
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?
篇8:高中物理力的分解教学设计
执教完该课节后感到最大的成功就是如何围绕体验性探究实验做好了精心的设计,不仅有利于学习任务的推进,更主要是对教学重点和难点的分化起到了有效的化解。这就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。
篇9:高中物理弹力教学设计
一、教学目标
【知识与技能】
理解胡克定律,能够应用胡克定律解决问题。
【过程与方法】
通过探究实验,得出弹簧弹力与形变的关系,掌握胡克定律的内容,提高动手操作能力,以及实验探究能力。
【情感态度与价值观】
通过分组实验、探究规律的过程,体会科学探究的过程,感受发现规律的乐趣,增强团队意识,加强动手能力及语言表达能力。
二、教学重难点
【重点】
探究弹簧弹力的规律。
【难点】
实验数据的处理。
篇10:高中物理弹力教学设计
环节一:新课导入
回顾弹力产生的条件,弹力的方向。从而引出本节新课弹簧弹力大小的探究
环节二:规律建立
提出问题:弹簧形变时的弹力跟它发生的形变有什么关系?并且做出引导,用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉力,系统静止时,弹簧的弹力等于所悬挂钩码的重力,弹簧的长度及伸长量可由刻度尺测出。
向学生提问:
1.如何测量弹簧的形变量x?
2.如何测量弹簧弹力F的大小?
3.如何描绘F-x关系最简洁直观?
学生讨论,并得到实验方法:将弹簧上端固定在铁架台的支架上,下端挂上钩码静止时,弹力大小等于重物受的重力,以此测量弹力的大小F,从固定于竖直支架上的刻度尺上测出悬挂重物时弹簧的伸长量x(或总长度)。
说明注意事项:
1.本实验要求定量测量,因此要尽可能的减小实验误差,标尺要竖直且紧靠指针以减小读数带来的误差,每次改变悬挂钩码个数后,要待系统稳定后在读数;
2.说明书中以说明弹簧的弹性限度,注意不要超过它的弹性限度。
学生实验并列表记录实验数据。
教师巡视,并展示表格的参考格式(可以有多种)
根据数学知识,以弹簧弹力为纵轴,弹簧伸长量为横轴建立坐标系,根据实验数据进行描点连线,找到弹簧弹力和弹簧伸长量之间的关系。
展示学生所化图像,并说一说弹力与弹簧伸长量之间的关系
归纳总结:在弹性限度内,弹力的大小与弹簧伸长(或缩短)的长度成正比
环节三:规律的深化
给出胡克定律的内容:弹簧发生弹性形变是,弹力的大小F跟弹簧伸长(或缩短)的长度x称正比,即:F=kx。
1.k为劲度系数,大小有弹簧本身的性质决定,单位:牛顿每米(N/m)。
2.适用范围:在弹簧劲度系数以内。
环节四:规律的应用
提出问题:通过本节内容的学习,请同学们开放式地讨论
1.从形变与弹力知识去思考,撑杆跳高运动员跳得这么高的主要原因是什么?
2.跳水运动员在空中滞空时间主要由哪方面决定?
环节五:小结作业
总结回顾本节课的知识点。要求课下完成:
一个弹簧秤,由于原弹簧损坏,换了一个新弹簧。经测试,不挂重物时,示数为2N,挂100N的重物时,示数为92N,那么,当读数为20N时,所挂重物的实际重量是 。
篇11:高中物理万有引力定律教学设计
知识目标
1、在开普勒第三定律的基础上,推导得到万有引力定律,使学生对此定律有初步理解;
2、使学生了解并掌握万有引力定律;
3、使学生能认识到万有引力定律的普遍性(它存在宇宙中任何有质量的物体之间,不管它们之间是否还有其它作用力)。
能力目标
1、使学生能应用万有引力定律解决实际问题;
2、使学生能应用万有引力定律和圆周运动知识解决行星绕恒星和卫星绕行星运动的天体问题。
情感目标
1、使学生在学习万有引力定律的过程中感受到万有引力定律的发现是经历了几代科学家的不断努力,甚至付出了生命,最后牛顿总结了前人经验的基础上才发现的。让学生在应用万有引力定律的过程中应多观察、多思考。
教学建议
万有引力定律的内容固然重要,让学生了解发现万有引力定律的过程更重要。建议教师在授课时,应提倡学生自学和查阅资料。教师应准备的资料应更广更全面。通过让学生阅读“万有引力定律的发现过程”,让学生根据牛顿提出的几个结果自己去猜测万有引力与那些量有关。教师在授课时可以让学生自学,也可由教师提出问题让学生讨论,也可由教师展示出开普勒三定律和牛顿的一些故事引导学生讨论。
教学目的:
1、了解万有引力定律得出的思路和过程;
2、理解万有引力定律的含义并会推导万有引力定律;
3、掌握万有引力定律,能解决简单的万有引力问题;
教学难点:万有引力定律的应用
教学重点:万有引力定律
教学工具:
展示第谷、哥白尼,伽利略、开普勒和牛顿等人图片。
教学过程
(一)新课教学(20分钟)
1、引言
展示第谷、哥白尼,伽利略、开普勒和牛顿等人照片并讲述物理学史:
十七世纪中叶以前的漫长时间中,许多天文学家和物理学家(如第谷、哥白尼,伽利略和开普勒等人),通过了长期的观察、研究,已为人类揭示了行星的运动规律。但是,长期以来人们对于支配行星按照一定规律运动的原因是什么。却缺乏了解,更没有人敢于把天体运动与地面上物体的运动联系起来加以研究。
伟大的物理学家牛顿在哥白尼、伽利略和开普勒等人研究成果的基础上,进一步将地面上的动力学规律推广到天体运动中,研究、确立了《万有引力定律》。从而使人们认识了支配行星按一定规律运动的原因,为天体动力学的发展奠定了基础。那么:
(1)牛顿是怎样研究、确立《万有引力定律》的呢?
(2)《万有引力定律》是如何反映物体间相互作用规律的?
以上两个问题就是这节课要研究的重点。
2、通过举例分析,引导学生粗略领会牛顿研究、确立《万有引力定律》的科学推理的思维方法。
苹果在地面上加速下落:(由于受重力的原因):
月亮绕地球作圆周运动:(由于受地球引力的原因);
行星绕太阳作圆周运动:(由于受太阳引力的原因),
(牛顿认为)
牛顿将上述各运动联系起来研究后提出:这些力是属于同种性质的力,应遵循同一规律;并进一步指出这种力应存在于宇宙中任何具有质量的物体之间。
3、引入课题。
板书:第二节、万有引力定律
(1)万有引力:宇宙间任何有质量的物体之间的相互作用。(板书)
(2)万有引力定律:宇宙间的一切物体都是相互吸引的。两个物体间的引力大小,跟他们之间质量的乘积成正比,跟它们的距离的平方成反比。(板书)
式中: 为万有引力恒量 ; 为两物体的中心距离。引力是相互的(遵循牛顿第三定律)。
(二)应用(例题及课堂练习)
学生中存在这样的问题:既然宇宙间的一切物体都是相互吸引的,哪为什么物体没有被吸引到一起?(请学生带着这个疑问解题)
例题1、两物体质量都是1kg,两物体相距1m,则两物体间的万有引力是多少?
解:由万有引力定律得:
代入数据得:
通过计算这个力太小,在许多问题的计算中可忽略。
例题2、已知地球质量大约是 ,地球半径为 km,地球表面的重力加速度 。
求:
(1)地球表面一质量为10kg物体受到的万有引力?
(2)地球表面一质量为10kg物体受到的重力?
(3)比较万有引力和重力?
解:(1)由万有引力定律得:
代入数据得:
(2)
(3)比较结果万有引力比重力大。原因是在地球表面上的物体所受万有引力可分解为重力和自转所需的向心力。
(三)课堂练习:
教师请学生作课本中的练习,教师引导学生审题,并提示使用万有引力定律公式解题时,应注意因单位制不同, 值也不同,强调用国际单位制解题。请学生同时到前面,在黑板上分别作1、2、3题。其它学生在座位上逐题解答。此时教师巡回指导学生练习随时注意黑板上演算的情况。
(四)小结:
1、万有引力存在于宇宙中任何物体之间(天体间、地面物体间、微观粒子间)。天体间万有引力很大,为什么?留学生去想(它是支配天体运动的原因)。地面物体间,微观粒子间:万有引力很小,为什么?它不足以影响物体的运动,故常常可忽略不计。
2、应用万有引力定律公式解题, 值选 ,式中所涉其它各量必须取国际单位制。
(五)布置作业(3分钟):教师可根据学生的情况布置作业。
探究活动
组织学生编写相关小论文,通过对资料的收集,了解万有引力定律的发现过程,了解科学家们对知识的探究精神,下面就是相关的题目。
1、万有引力定律发现的历史过程。
2、第谷在发现万有引力定律上的贡献。
篇12:高中物理万有引力定律教学设计
知识与技能
1、了解万有引力定律得出的思路和过程,知道地球上的重物下落与天体运动的统一性。
2、知道万有引力是一种存在于所有物体之间的吸引力,知道万有引力定律的适用范围。
3、会用万有引力定律解决简单的引力计算问题,知道万有引力定律公式中r的物理意义,了解引力常量G的测定在科学历史上的重大意义。
4、了解万有引力定律发现的意义。
过程与方法
1、通过演绎牛顿当年发现万有引力定律的过程,体会在科学规律发现过程中猜想与求证的重要性。
2、体会推导过程中的数量关系。
情感、态度与价值观
1、感受自然界任何物体间引力的关系,从而体会大自然的奥秘。
2、通过演绎牛顿当年发现万有引力定律的过程和卡文迪许测定万有引力常量的实验,让学生体会科学家们勇于探索、永不知足的精神和发现真理的曲折与艰辛。
教学重点、难点
1、万有引力定律的推导过程,既是本节课的重点,又是学生理解的难点。
2、由于一般物体间的万有引力极小,学生对此缺乏感性认识。
教学方法
探究、讲授、讨论、练习
教学活动
(一) 引入新课
复习回顾上节课的内容
如果行星的运动轨道是圆,则行星将作匀速圆周运动。根据匀速圆周运动的条件可知,行星必然要受到一个引力。牛顿认为这是太阳对行星的引力,那么,太阳对行星的引力F提供行星作匀速圆周运动所需的向心力。
学生活动: 推导得
将V=2πr/T代入上式得
利用开普勒第三定律 代入上式
得到:
师生总结:由上式可得出结论:太阳对行星的引力跟行星的质量成正比,跟行星到太阳的距离的二次方成反比。即:F∝
教师:牛顿根据其第三定律:太阳吸引行星的力与行星吸引太阳的力是同性质的作用力,且大小相等。于是提出大胆的设想:既然这个引力与行星的质量成正比,也应跟太阳的质量M成正比。即:F∝写成等式就是F=G (其中G为比例常数)
(二)进行新课
教师:牛顿得到这个规律以后是不是就停止思考了呢?假如你是牛顿,你又会想到什么呢?
学生回答基础上教师总结:
猜想一:既然行星与太阳之间的力遵从这个规律,那么其他天体之间的力是否也遵从这个规律呢?(比如说月球与地球之间)
师生: 因为其他天体的运动规律与之类似,根据前面的推导所以月球与地球之间的力,其他行星的卫星和该行星之间的力,都满足上面的规律,而且都是同一种性质的力。
教师:但是牛顿的思考还是没有停止。假如你是牛顿,你又会想到什么呢?
学生回答基础上教师总结:
猜想二:地球与月球之间的力,和地球与其周围物体之间的力是否遵从相同的规律?
教师:地球对月球的引力提供向心力,即F= =ma
地球对其周围物体的力,就是物体受到的重力,即F’=m’g
从以上推导可知:地球对月球的引力遵从以上规律,即F=G
那么,地球对其周围物体的力是否也满足以上规律呢?即F’=G
此等式是否成立呢?
已知:地球半径R=6.37×106m , 月球绕地球的轨道半径r=3.8×108 m ,月球绕地球的公转周期T=27.3天, 重力加速度g=9.8
(以上数据在当时都已经能够精确测量)
提问:同学们能否通过提供的数据验证关系式F’=G 是否成立?
学生回答基础上教师总结:
假设此关系式成立,即F’=G
可得: =ma=G
F’=m’g=G
两式相比得: a/g=R2 / r2
但此等式是在以上假设成立的基础上得到的,反过来若能通过其他途径证明此等式成立,也就证明了前面的假设是成立的。代人数据计算:
a/g≈1/3600
R2 / r2≈1/3600
即a/g=R2 / r2 成立,从而证明以上假设是成立的,说明地球与其周围物体之间的力也遵从相同的规律,即F’=G。
这就是牛顿当年所做的著名的“月—地”检验,结果证明他的猜想是正确的。从而验证了地面上的重力与地球吸引月球、太阳吸引行星的力是同一性质的力,遵守同样的规律。
教师:不过牛顿的思考还是没有停止,假如你是牛顿,此时你又会想到什么呢?
学生回答基础上教师总结:
猜想三:自然界中任何两个物体间的作用力是否都遵从相同的规律?
牛顿在研究了这许多不同物体间的作用力都遵循上述引力规律之后。于是他大胆地把这一规律推广到自然界中任意两个物体间,于1687年正式发表了具有划时代意义的万有引力定律。
万有引力定律
①内容
自然界中任何两个物体都是相互吸引的,引力的大小跟这两个物体的质量的乘积成正比,跟它们的距离的二次方成反比。
②公式
如果用m1和m2表示两个物体的质量,用r表示它们的距离,那么万有引力定律可以用下面的公式来表示 (其中G为引力常量)
说明:
1、G为引力常量,在SI制中,G=6.67×10—11N·m2/kg2。
2、万有引力定律中的物体是指质点而言,不能随意应用于一般物体。
a、对于相距很远因而可以看作质点的物体,公式中的r 就是指两个质点间的距离;
b、对均匀的球体,可以看成是质量集中于球心上的质点,这是一种等效的简化处理方法。
教师:牛顿虽然得到了万有引力定律,但并没有很大的实际应用,因为当时他没有办法测定引力常量G的数值。直到一百多年后英国的另一位物理学家卡文迪许才用实验测定了G的数值。
利用多媒体演示说明卡文迪许的扭秤装置及其原理。
扭秤的主要部分是这样一个T字形轻而结实的框架,把这个T形架倒挂在一根石英丝下。若在T形架的两端施加两个大小相等、方向相反的力,石英丝就会扭转一个角度。力越大,扭转的角度也越大。反过来,如果测出T形架转过的角度,也就可以测出T形架两端所受力的大小。现在在T形架的两端各固定一个小球,再在每个小球的附近各放一个大球,大小两个球间的距离是可以较容易测定的。根据万有引力定律,大球会对小球产生引力,T形架会随之扭转,只要测出其扭转的角度,就可以测出引力的大小。当然由于引力很小,这个扭转的角度会很小。怎样才能把这个角度测出来呢?卡文迪许在T形架上装了一面小镜子,用一束光射向镜子,经镜子反射后的光射向远处的刻度尺,当镜子与T形架一起发生一个很小的转动时,刻度尺上的光斑会发生较大的移动。这样,就起到一个化小为大的效果,通过测定光斑的移动,测定了T形架在放置大球前后扭转的角度,从而测定了此时大球对小球的引力。卡文迪许用此扭秤验证了牛顿万有引力定律,并测定出万有引力恒量G的数值。这个数值与近代用更加科学的方法测定的数值是非常接近的。
卡文迪许测定的`G值为6.754×10—11 N·m2/kg2,现在公认的G值为6.67×10—11 N·m2/kg2。由于万有引力恒量的数值非常小,所以一般质量的物体之间的万有引力是很小的,我们可以估算一下,两个质量50kg的同学相距0.5m时之间的万有引力有多大(可由学生回答:约6.67×10—7N),这么小的力我们是根本感觉不到的。只有质量很大的物体对一般物体的引力我们才能感觉到,如地球对我们的引力大致就是我们的重力,月球对海洋的引力导致了潮汐现象。而天体之间的引力由于星球的质量很大,又是非常惊人的:如太阳对地球的引力达3.56×1022N。
教师:万有引力定律建立的重要意义
17世纪自然科学最伟大的成果之一,它把地面上的物体运动的规律和天体运动的规律统一了起来,对以后物理学和天文学的发展具有深远的影响,而且它第一次揭示 了自然界中的一种基本相互作用的规律,在人类认识自然的历史上树立了一座里程碑。
篇13:高中物理万有引力定律教学设计
【教材分析】
万有引力定律这一节是本章的重点,是对前两节课内容的延伸,也是下节课教学内容的基础。教材在尊重历史事实的前提下,通过一些逻辑思维的铺垫,通过月—地检验让学生体会万有引力定律的推导过程,亲自证实了天上的力和地上的力遵守相同的规律——万有引力定律。
通过对万有引力定律内容的分析学习,让学生知道万有引力定律的性质和适用条件,重点学会用定律解决相关题型。为下一节打好坚实的基础。
【学情分析】
学生已经学习了与本节内容相关的知识。如牛顿运动定律、圆周运动、开普勒三定律等,理论上已经具备了接受万有引力定律的能力。同时,近几年我国在航天事业上成就突飞猛进,这对学生学习关与宇宙、航天、卫星等相关知识有极大的促进作用。
通过上一节课的探究学习, 学生已经知道了太阳与行星间引力的规律,为本节课打下了基础,同时激发了学生对天体运动知识的学习兴趣,挑起了学生的求知欲望。
【教学目标】
一、知识与技能
1、知道万有引力定律得出的思路和过程,通过月—地检验证明了天上行星之间的引力和地球上物体的重力是同种性质的力。
2、能准确理解万有引力定律并会用万有引力定律公式解决相关问题。
3、了解卡文迪许通过扭称测出了引力常量并明白万有引力常量的意义。
二、过程与方法
1、通过万有引力定律的学习,使学生体会在科学规律发现过程猜想与求证的重要性。
2、通过学习卡文迪许的扭称原理,渗透科学发现与科学实验的方法论教育。
三、情感态度与价值观
1、通过学习牛顿发现万有引力定律的思考过程及证明过程,说明科学研究的长期性,连续性及艰巨性,培养学生持之以恒的精神。同时感受物理严谨有趣的逻辑思维。
2、通过对万有引力定律的学习,感悟自然界的统一、和谐之美。
【教学重点】
1、月—地检验的推导过程。
2、万有引力定律的内容及表达式。
【教学难点】
1、月—地检验的理论推导和检验过程。
2、万有引力定律的应用。
【设计思想】
通过本节课学习,将让学生继续进行“发现之旅”———追寻牛顿的足迹。为此整个教学流程如下:通过回忆行星与太阳间的引力规律对比苹果落地引起猜想———或许这是同一性质的力。再通过教师引导,学生亲自计算通过月—地检验得出结论:行星与太阳间引力和物体重力是同一种性质的力。然后通过合理的、更大胆的猜想总结出万有引力定律。最后通过学习卡文迪许的扭称实验测定引力常量G理解该常量的重大物理意义。
通过苹果落地引起猜想——月—地检验理论推导——卡文迪许的扭称实验检验过程,让学生在学习物理中主动的参与知识的构建过程,体会这种充满着大胆的设想、巧妙的验证和从中体现着的科学探索的精神与方法。同时通过实验对万有引力定律的验证,强调物理实验在学习过程中的重要性。
【教学过程】
新课引入
教师手拿一枚苹果提问:“看到这枚苹果想到了什么?”
学生各抒己见:香、甜、苹果手机等。
教师总结:是的,我和大家的想法是一样的。苹果是水果届之王,不仅在通讯领域地位显赫,在物理学上也有很重要的地位。科学巨人牛顿在他的后花园与一枚苹果的对话揭示了一条伟大的定律。万有引力定律。这条定律是如何总结出?本节课我们一起学习。
首先我们先了解一下本节课标的要求。
①知道地面上物体所受重力与天体间的引力是同一性质的力。
② 理解万有引力定律的含义,会用万有引力定律解决有关实际问题。
③了解引力常量G的测定在科学历史上的重大意义。
带着课标对我们的要求,开始这节课内容的学习。
通过上一节的学习,我们已经知道了太阳与行星间的引力规律,提问:规律是什么?
学生集体答:太阳与行星间的引力与它们质量的乘积成正比,与他们距离的二次方成反比即 F=GMmr2。
这一节我们将继续追寻牛顿的足迹“发现”万有引力定律。
教授新课
一.月—地检验
播放动画,提出问题:
牛顿运用它超凡的数学能力证明了行星与太阳之间的引力关系,那么是什么力使得苹果不能离开地球而总是落回地面呢?地球吸引苹果的力和地球吸引月球的力会不会是同一种力呢?
学生活动一:学生阅读课文39页小组讨论如何从理论上证明地球吸引月球的力与地球吸引苹果的力是同一种性质的力?(已知r月=60R地)
小组讨论,汇报成果:(理论证明)
观点一 假如这两个力是同一种性质的力,那么都应满足太阳与行星间引力关系式 F=GMmr2。为了避免物体质量对力大小的影响,我们可以将同一个苹果放到月球轨道上来 替代月球。这样只需求出两个引力的大小,再比较F月F地=13600即可。
观点二 由 F=GMmr2 结合牛顿第二定律 F=ma=GMmr2 知在计算过程中可以将月球和苹果的质量约掉,只需求出它们的加速度 a=GMr2 。然后比较两个加速度的大小a月a地=13600即可证明它们是同一种性质的力。
教师小结:加速度之比与轨道半径成反比,只需要证明a月a地=R2r2=13600即可证明地球吸引苹果的力与地球吸引月球的力是同种性质的力
在牛顿时代,已经能测出月球到地球的距离, 月球公转周期27.3天,还有地球上物体的加速度即重力加速度g=9.8m/s2同学们能否根据以上数据验证前面的猜想呢?
验证猜想:
学生活动二:请学生们分小组讨论计算验证猜想,然后小组选代表讲述验证过程。
学生上黑板展示计算过程并讲解:
月球绕地球运动可看出圆周运动,月球轨道上的加速度就是向心加速度可以用以下公式求出这个向心加速度再与地球上物体的加速度比之即可验证。
误差允许范围内,证明成功。
结论:地球对月球的引力、地球对地面上物体的引力以及太阳与行星间的引力,确实是同一种性质的力,遵守相同的规律。
【设计思想】让学生自己动手推导,得出结论。用无可辩驳的事实证明猜想的正确性,有更强的说服力。
进一步猜想
顺着这个思路继续想,既然天上的力和人间的力遵守相同的规律,那么是不是任意两个物体之间都存在这样的力呢?
很可能,只是我们身边的物体质量比天体质量小的多,我们感觉不到而已。于是,牛顿大胆把以上规律推广到了宇宙中一切物体之间,就得到了著名的万有引力定律。
二.万有引力定律
1、内容:自然界中任何两个物体之间都存在相互作用的引力,引力的大小跟这两个物体的质量和 的乘积成正比,跟两物体之间的距离的平方成反比。
(学生集体朗读定律内容,并思考定律中反映了哪些相关信息)
2、公式:
(引导学生注意各个符号代表的物理意义)
3、关于r的理解:(学生思考回答)
①只适用于质点间引力的计算,r取两质点间距。
【教师补充】 ②两物体是质量均匀分布的球体时,也可直接用公式计算,r指两球心间距。
③一个物体可看成质点,另一个为质量分布均匀的球体时,r取质点到球心间距。
学生活动三:问题:当两物体间的距离 时,则两物体之间的引力 ,这种观点对么?
学生各抒己见,教师总结回答。
解 :当两物体间距离 时,物体不能看成质点,公式 已不再适用。
如果两个物体不能看做质点,就不能用这个公式计算,但是物体间的万有引力依然存在的。
4、性质:
(1).普遍性:万有引力是普遍存在于宇宙中的任何有质量的物体(大到天体小到微观粒子)间的相互吸引力,它是自然界的物体间的基本相互作用之一。
(2).相互性:两个物体相互作用的引力是一对作用力与反作用力,符合牛顿第三定律。
(3).宏观性:通常情况下,万有引力非常小,只有在质量巨大的天体间或天体与物体间它的存在才有宏观的物理意义.在微观世界中,粒子的质量都非常小,粒子间的万有引力很不显著,万有引力可以忽略不计。
5、万有引力定律的意义
教师小结
通过这一小节的学习我们知道了万有引力定律是如何从天上降落到了人间。也体会到了物理严谨有趣的逻辑思维。在灿烂的星空下,那些已知或未知的天体都是在万有引力定律的指挥下有条不紊的运行,多么神奇,这也体现了物理的统一、和谐之美。
三、引力常量的测定
牛顿虽然发现了万有引力定律,却没有给出引力常量G的数值。由于一般物体间的引力非常小,用实验测定极其困难。直到一百多年之后,才由英国的物理学家卡文迪许用精巧的扭秤测出。课件展示图片(教材中没有,补充给学生)并介绍构造、实验过程,引导学生一起分析原理。
扭秤的主要部分是:一个T字形轻而结实的框架,倒挂在一根石英丝下。在T形架的两端各固定一个小球,再在每个小球的附近各放一个大球,根据万有引力定律,大球会对小球产生引力,T形架会随之扭转,只要测出其扭转的角度,就可以测出引力的大小。
由于引力很小,这个扭转的角度会很小。怎样才能把这个角度测出来呢?卡文迪许在T形架上装了一面小镜子,用一束光射向镜子,经镜子反射后的光射向远处的刻度尺,当镜子与T形架一起发生一个很小的转动时,刻度尺上的光斑会发生较大的移动。这样,就起到一个化小为大的。
篇14: 高中物理教学设计
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DD验证”,本节课主要通过学生的猜想DD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”
(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?
教学反思:
执教完该课节后感到最大的成功就是如何围绕体验性探究实验做好了精心的设计,不仅有利于学习任务的推进,更主要是对教学重点和难点的分化起到了有效的化解。这就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。
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