人教版高中物理必修1第3章第5节 力的分解(教案)

必修一第三章第五节《力的分解》教学设计

一、教材分析

1、地位和作用

力的分解是力的合成的延续和扩展，他所遵守的平行四边形定则是矢量运算普遍遵守的规律。分解法是高中物理解决复杂问题的一种重要的物理思想方法。

分解的等效替代思想为解决其他类似物理问题奠定了科学的思想方法基础。

2、教材加工

教材安排了两个实例详细说明如何按照力的实际作用效果确定分力的方向。教材的编排渗透了理论联系实际的认识问题的方法观点。在学生直接经验中没有对例1的实际问题的感性认识。因此，根据现有学生情况和学生的最近发展趋势，在教学内容处理上删去了实例1，增添了另一实例“塔吊”（三角支架上的力的分解）。自行设计、改进了一些物理实验等来充实和丰富课堂教学内容。这样调整可以更加贴近学生的生活实际，从而激发学生的求知欲，对提高学生的实践能力起到了积极的作用。

二、设计思路

力的合成和力的分解是运用“等效替代”的思想来研究力学问题的重要手段，是高中物理的基础内容。在力的合成的基础上，对力的分解概念和分解法则，学生是不难理解的。与力的合成相比，力的分解不是惟一的，究竟怎样分解的问题，显然是本节的重点。考虑

到今后应用过程中的大部分问题都是根据力的实际作用效果进行分解，因此本节课重点就放在这种分解方法上。力作用在物体上可以产生什么效果，学生缺乏感性认识，如何通过实验让学生体验、感受、认识、理解力的作用效果，就成了这节课的重要环节。

另外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力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的实验，让学生自己动手去做，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。

必修一 3.5 力的分解（教案）

一、教材分析

本节课是必修一的重点，是对平行四边形定则的具体应用，是研究力的平衡的基础，也是学习牛顿运动定律的基础。本节课的内容包括，力的分解、矢量、标量等概念，以及矢量相加的法则。

本节课有两个关键点，一是力的分解遵循平行四边形定则，二是一个已知力究竟分解到哪两个方向上去,要根据实际情况，由力的效果来决定。

二、教学目标

（一）知识与技能

1、知道什么是分力及力的分解的含义。

2、理解力的分解的方法，会用三角形知识求分力。

（二）过程与方法

1、培养运用数学工具解决物理问题的能力。

2、培养用物理语言分析问题的能力。

（三）情感、态度与价值观

通过分析日常现象，培养学生探究周围事物的习惯。

三、重点难点 力的分解

四、学情分析

走班制A层次，基础较好，接受能力较强，但是班内学生的水平差别较大。

五、教学方法 演示、分析、归纳

六、课前准备

弹簧秤、橡皮筋、铺有海锦的斜面及木板.

七、课时安排 1课时

八、教学过程

（一）预习检查、总结疑惑

（二）情境导入、展示目标

ⅠⅡ

用两个弹簧秤和一根绳，连接如图所示，绳下挂一个砝码.O点有大小F＝mg的力竖直向下作用，这个力有两个效果：沿两弹簧伸长的方向分别对弹簧Ⅰ和Ⅱ施加拉力F1和F2，且F1和F2分别使它们产生拉伸形变，可见力F可以用两个力F1和F2代替.

几个力共同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. 求一个已知力的分力叫做力的分解.

（三）合作探究、精讲点拨

如何分解？力的分解是力的合成的逆运算，同样遵守平行四边形定则.把一个力（合力）F作为平行四边形的对角线，然后依据力的效果画出两个分力的方向，进而作出平行四边形，就可得到两个分力F1和F2.

力的分解讨论

1、一个力可以分解为无数对大小、方向不同的分力，如图所示.

2、分力的唯一性条件

（1）已知两个分力的方向，求分力.将力F分解为沿OA、OB两个方向上的分力时，可以从F矢端分别作OA、OB的平行线，即可得到两个分力F1和F2. 如图所示.

1 / 7 力的分解

教学设计思路：

分解法是高中物理解决复杂问题的一种重要的方法．分解的“等效替代”思想为解决其他类似的物理问题奠定了科学的思想方法基础，为位移、速度、加速度等矢量的分解奠定了基础．同时本课对矢量运算普遍遵守的规律“平行四边形定则”进行了更加深入的讲解．

本节课希望得到这样的教学效果：

通过学习、讨论、观察、反思，明确根据一个力的实际作用效果确定两个分力的方向的基本思路．学会用平行四边形定则画出力的图示，用数学知识求出分力的大小．用所学知识解决观察到的现象．

在演示实验时培养学生观察、总结实验的能力；在学生分组、探索实验时培养学生的实验设计和操作能力；在实际问题讨论时培养学生的物理建模、数学建模及解题能力．

在实际问题的讨论过程中注意形成问题意识、条件意识，通过对具体问题的感悟，逐步形成自主学习的习惯．

通过本节课学会力的分解的方法，体会如何按力的作用效果分解一个力，理解“等效替代”的思想方法，同时体会力的合成与力的分解都是处理力学问题的一种数学方法，并理解在何种情况下应用何种方法．

学习任务分析：

本节课的教学重点是：

1．理解力的分解是力的合成的逆运算，利用平行四边形定则对力分解．

2．学习在分析具体问题时，怎样根据力的作用效果分解．

3．通过对力的分解的学习，理解“等效替代”的物理学思想．

本节课的教学难点是：

在具体问题中正确确定力的作用效果从而明确力的方向，根据平行四边形定则进行力的分解．

学习者分析：

本节是《力》这一章的最后一节，学生已经掌握了力的概念及受力分析的基本方法，已经学习了力的合成及平行四边形定则，知道了“等效替代”的思想

2 / 7 方法，在这样的基础上学习力的分解难度并不大．从学生学习的角度出发，通过一些小实验，以及实际生活情境的创设，激发学生的学习兴趣，学会如何根据一个力的作用效果将它分解．

教学目标：

知识与技能：

1．知道力的分解的含义．认识到力的分解与力的合成互为逆运算并遵循平行四边形定则．

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. 第5节核力与结合能

1．原子核内相邻核子之间的作用力叫核力，把原子核内核子分开所需要的能量叫结合能。

2．结合能与核子数之比叫比结合能。比结合能越大，原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定。

3．原子核的质量小于组成它的核子的质量之和，这个现象叫做质量亏损。

一、核力与四种基本相互作用

1．核力

(1)定义：原子核里的核子间的相互作用力。

(2)作用：把核子紧紧地束缚在核内，形成稳定的原子核。

2．核力的特点

(1)核力是强相互作用的一种表现，在原子核的尺度内，核力比库仑力大得多。

(2)核力是短程力，作用范围在1.5×10－15 m之内。核力在大于0.8×10－15 m，小于1.5×10－15 m的范围内表现为吸引力，在小于0.8×10－15 m时表现为斥力。

(3)每个核子只跟邻近的核子发生核力作用，这种性质称为核力的饱和性。

3．第四种相互作用

核物理学家在原子核内发现了自然界的第四种相互作用——弱相互作用，弱相互作用是引起原子核β衰变的原因。该作用也是短程力，其力程比强力更短，为10－18 m，作用强度比电磁力小。

4．四种基本相互作用 .

. 四种基本相互作用包括万有引力、电磁力、强相互作用和弱相互作用，在相同距离上，电磁力大约比万有引力强1035倍。

二、原子核中质子与中子的比例

1．较轻原子核：质子数和中子数大致相等。

2．较重原子核：中子数大于质子数，越重的原子核两者相差越多。

三、结合能与质量亏损

1．结合能

原子核是核子凭借核力结合在一起构成的，要把它们分开，也需要能量，这就是原子核的结合能。

2．比结合能

原子核的结合能与核子数之比，称做比结合能，也叫平均结合能。比结合能越大，表示原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定。中等大小的核的比结合能最大，最稳定。

3．质能方程

物体的能量与它们质量的关系是：E＝mc2。

4．质量亏损

原子核的质量小于组成它的核子的质量之和的现象。