《力的分解——三角支架懸物拉力的分解》說課稿(省級(jí)獲獎(jiǎng)實(shí)驗(yàn)說課案例)

1、力的分解一一三角支架懸物拉力的分解說課稿一、使用教材人教版高中物理必修1第三章第五節(jié)。二、實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容力的分解的一個(gè)難點(diǎn)問題一一三角支架懸物拉力的分解。其問題情境如下：如圖1所示，輕桿的一端 C用錢鏈與豎直墻壁連接，它的另一端1口。用繩子連接到墻的 B點(diǎn)，使輕桿保持水平，繩與輕桿的夾角為 。.在OA繩上懸掛一個(gè)重物，使其產(chǎn)生一個(gè)向下的拉力F: (1)拉力F產(chǎn)生哪兩個(gè)作用效果？(2)兩分力大小分別是多少？/cF|圖1* A三、實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新要求/改進(jìn)要點(diǎn)教材中沒有實(shí)驗(yàn)，在這卻需要實(shí)驗(yàn)。這是因?yàn)槿侵Ъ軕椅锢Φ淖饔眯Ч?不明顯。如果不能解決這個(gè)問題，學(xué)生就不算真正掌握了力的分解，如果解決了這個(gè) 問題，

2、不但對(duì)教學(xué)有幫助，而且還具有廣泛的現(xiàn)實(shí)意義：塔吊、斜拉橋、路燈都 有類似的構(gòu)造。四、實(shí)驗(yàn)原理/實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路斜繩和水平輕桿受力后都會(huì)發(fā)生形變， 但是不明顯。采用了以下兩種方案解 決這一難點(diǎn)問題。1 .將純和桿換成容易形變的物體(如橡皮筋、海綿、注射器等)，放大力 的作用效果。2 .在純和桿的固定處加裝拉力傳感器和壓力傳感器。并配合使用Arduino板進(jìn)行程序控制，精確地顯示力的作用效果。五、實(shí)驗(yàn)器材創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)1和創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)2:海綿、注射器、橡皮純、木板等。創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)3: Arduino板、拉力傳感器、壓力傳感器、顯示器、細(xì)純、金屬 桿、金屬架等。六、實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)(1)知識(shí)與技能：了解三角支架懸物拉力的

3、作用效果，深入體會(huì)將力按效果分解的方法。(2)過程與方法：讓學(xué)生經(jīng)歷探究三角支架懸物拉力的作用效果的過程。培養(yǎng)學(xué)生的開拓創(chuàng)新能力、動(dòng)手動(dòng)腦能力、交流合作能力以及科學(xué)探究的方法，培養(yǎng)學(xué)生的多種核心系喬。(3),情感、態(tài)度、價(jià)值觀： 使學(xué)生在完成探究任務(wù)的過程中，體驗(yàn)探究的樂趣，增 進(jìn)對(duì)物理和現(xiàn)代科技的興趣。七、實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程(一)課前準(zhǔn)備：將要探究的問題，作為一個(gè)任務(wù)，布置給學(xué)生。要求學(xué)生以小組為單位合作 探究，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。學(xué)生通過小組合作和老師的指導(dǎo)，課前共制作了 3件比較 有意思的產(chǎn)品。加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)方法指導(dǎo)。制作收藏儀器證書。準(zhǔn)備課堂頒發(fā)給學(xué)生。（二）課堂教學(xué)過程：提出探究問題：首先讓學(xué)生簡單談

4、一下課前探究的結(jié)果，引導(dǎo)他們運(yùn)用“替 代法”和“放大法”的科學(xué)的方法，進(jìn)行理論分析。分組實(shí)驗(yàn)：要求每個(gè)人利用一根繩、一支筆、一只手，構(gòu)造一個(gè)三角支架，體驗(yàn)三角支架懸物拉力F的作用效果。得出結(jié)論：教師引導(dǎo)學(xué)生得出結(jié)論，并在黑板上畫出力的分解的示意圖， 明確兩個(gè)分力的大小和方向。創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)展示：精選了 3個(gè)小組的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)方案，逐一展示對(duì)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)進(jìn)行評(píng)價(jià)：總結(jié)問題和亮點(diǎn)宣布收藏實(shí)驗(yàn)儀器：頒發(fā)收藏證書，鼓勵(lì)學(xué)生繼續(xù)探究創(chuàng)新附：3個(gè)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)：【創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)1】：如圖21實(shí)驗(yàn)方法：用橡皮筋代替細(xì)繩，用海綿代替了橫桿。 給豎直繩施加 拉力，觀察橡皮繩和海綿的變化。2實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象： 當(dāng)施加力F時(shí)，橡皮繩被拉長，海綿被壓

5、縮。3實(shí)驗(yàn)結(jié)論：力F有沿繩拉繩和沿桿擠壓桿的效果?！緞?chuàng)新實(shí)驗(yàn)2】：如圖31實(shí)驗(yàn)方法：用橡皮筋代替細(xì)繩，用注射器代替了橫桿。給豎 直繩施加拉力，觀察橡皮繩和注射器的變化。2實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：當(dāng)施加力F時(shí)，橡皮繩被拉長，注射器向外噴水。3實(shí)驗(yàn)結(jié)論：力F有繩向下拉繩和沿桿向里擠壓桿的效果【創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)3 (重點(diǎn)推薦實(shí)驗(yàn))】：1實(shí)驗(yàn)原理：(傳感器+ Arduino板+顯示器)如圖5所示，在繩端安裝了拉力傳感器，它受拉力 才有示數(shù)；而在桿的左端安裝了壓力傳感器，它受壓力 才有示數(shù)。同時(shí)還安裝了Arduino板和顯示器。通過Arduino板的程序設(shè)置，將兩個(gè)傳感器的受力在顯示器上 定量的顯示出來。2實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)結(jié)論

6、：(1)定性實(shí)驗(yàn)：不給豎直繩加拉力， 兩個(gè)傳感器的示數(shù)都是零； 給豎直繩施加拉力 F, 兩傳感器均出現(xiàn)讀數(shù)，這就定性地說明力F有繩向下拉繩和沿桿向里擠壓桿的效果。(2)定量實(shí)驗(yàn)：測量掛上100g的祛碼，即F=0.98N時(shí)，兩個(gè)分力的情況。具體做法是先事先量好角度。、計(jì)算出兩個(gè)分力的理論值，然后掛上祛碼，觀察實(shí)驗(yàn)讀數(shù)。并將實(shí)驗(yàn)值與理論值進(jìn)行對(duì)照。 會(huì)發(fā)現(xiàn)理論值與實(shí)驗(yàn)值高度吻合。 證明這套儀器精 確度很高。(3)改變角度實(shí)驗(yàn)：調(diào)節(jié)橫桿上的滑塊，可以改變角度，重復(fù)步驟( 2),會(huì)發(fā)現(xiàn)在不 同角度下，實(shí)驗(yàn)值和理論值都高度吻合， 既證明了力的分解的正確性， 又顯示出儀器的可靠 性。八、實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新點(diǎn)1、本節(jié)

7、課的實(shí)驗(yàn)方案都是師生自主創(chuàng)新設(shè)計(jì)的，教材上沒有，網(wǎng)上也沒有。2、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)1和創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)2的亮點(diǎn)是采用了 “替代法”和“放大法”的設(shè)計(jì) 思想：將斜繩和水平輕桿分別用橡皮筋、海綿和注射器來代替。具有“實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 明顯”、“實(shí)驗(yàn)原理簡單”、“實(shí)驗(yàn)器材常見”、“想象力豐富”等優(yōu)點(diǎn)。3、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)3是我們重點(diǎn)推薦的實(shí)驗(yàn)，它有如下優(yōu)點(diǎn)：構(gòu)思巧妙，技術(shù)先進(jìn)。使用了 “傳感器+ Arduino板+顯示器”做實(shí)驗(yàn)， 可以很好的培養(yǎng)學(xué)生注意細(xì)節(jié)、嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的態(tài)度，激發(fā)學(xué)生對(duì)現(xiàn)代科技的興趣?？梢苑奖愕母淖兘嵌?。 巧妙的在水平橫桿上加裝了滑塊和緊固螺絲， 從 而可以方便的改變角度，很好地培養(yǎng)了學(xué)生動(dòng)手動(dòng)腦的能力?？梢赃M(jìn)行定量測量。在這之前，幾乎所有的傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)都只是定性的探究拉力F的效果，不能測量兩個(gè)分力的大小，這可以說填補(bǔ)了一項(xiàng)空白，實(shí)現(xiàn)了 “零” 的突破。九、實(shí)驗(yàn)效果評(píng)價(jià)1、本節(jié)課的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)，化“抽象”為“形象”，順利突破了教學(xué)難點(diǎn)，達(dá) 成了教學(xué)目標(biāo)。2、實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中用到了多種探究方法，針對(duì)同一個(gè)問題設(shè)計(jì)了多個(gè)探究方案，精彩紛呈，嘆為觀止。很好的培養(yǎng)了學(xué)生的發(fā)散思維，開闊了學(xué)生的眼界。3、所有實(shí)驗(yàn)都是師生自主原創(chuàng)。在原創(chuàng)過程中，充分挖掘出了學(xué)生的創(chuàng)新、 質(zhì)疑、自主、合作、動(dòng)手動(dòng)腦能力，讓學(xué)生體驗(yàn)到了探究的成就感，感受了物理 和技術(shù)的迷人。很好的培養(yǎng)了學(xué)生的核心素養(yǎng)?？?/p>