魯科版必修二 運(yùn)動(dòng)的合成與分解 第1課時(shí) 教案.doc

3.1運(yùn)動(dòng)的合成與分解一、教學(xué)目標(biāo)：(一)知識(shí)與技能：l、在一個(gè)具體問(wèn)題中知道什么是合運(yùn)動(dòng)，什么是分運(yùn)動(dòng)；知道合運(yùn)動(dòng)和分運(yùn)動(dòng)具有等時(shí)性，獨(dú)立性。2、知道什么是運(yùn)動(dòng)的合成，什么是運(yùn)動(dòng)的分解，理解運(yùn)動(dòng)合成和分解遵循平行四邊形定則。3、會(huì)用作圖法和直角三角形知識(shí)解決有關(guān)位移和速度的合成、分解問(wèn)題，理解合運(yùn)動(dòng)是由分運(yùn)動(dòng)組成的，分運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)決定合運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)和軌跡。(二)過(guò)程與方法：1、利用船渡河提供的物理情景，引導(dǎo)學(xué)生建立直角坐標(biāo)系描述小船的運(yùn)動(dòng)。培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)工具解決問(wèn)題能力；假設(shè)水不流動(dòng)，想象船的分運(yùn)動(dòng);假設(shè)船的發(fā)動(dòng)機(jī)停止工作，想像出船隨水而動(dòng)的另一個(gè)分運(yùn)動(dòng)。培養(yǎng)學(xué)生的想象能力和抽象思維能力。2、通過(guò)運(yùn)動(dòng)獨(dú)立性的實(shí)驗(yàn)探究，培養(yǎng)學(xué)生理論與與實(shí)踐相結(jié)合的理念和能力，讓學(xué)生經(jīng)歷實(shí)驗(yàn)、作圖、討論、交流的過(guò)程，在知識(shí)的發(fā)現(xiàn)和能力的形成過(guò)程中體驗(yàn)成功的樂(lè)趣。(三)情感態(tài)度與價(jià)值觀：1、充分發(fā)揮學(xué)生的自主性，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，合作交流問(wèn)題，構(gòu)建良好的認(rèn)知結(jié)構(gòu)。激發(fā)對(duì)科學(xué)的求知欲，增強(qiáng)將自己的見(jiàn)解公開(kāi)并與他人交流的欲望，認(rèn)識(shí)交流與合作的重要性，有主動(dòng)與他人合作的精神。2、使學(xué)生受到科學(xué)方法的訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，學(xué)會(huì)自主學(xué)具有敢于堅(jiān)持真理、勇于創(chuàng)新和實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神。二、教學(xué)重點(diǎn)明確一個(gè)復(fù)雜的實(shí)際物體運(yùn)動(dòng)可以等效為兩個(gè)簡(jiǎn)單的運(yùn)動(dòng)，理解運(yùn)動(dòng)合成、分解的意義和方法。三、教學(xué)難點(diǎn)1、具體實(shí)際問(wèn)題中合運(yùn)動(dòng)和分運(yùn)動(dòng)的判定。2、分運(yùn)動(dòng)和合運(yùn)動(dòng)的矢量性和獨(dú)立性。四、教學(xué)方法實(shí)驗(yàn)探究、引導(dǎo)分析五、案例設(shè)計(jì)(一)導(dǎo)入新課視頻剪輯1：體育運(yùn)動(dòng)中的投擲，足球等運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目。問(wèn)題1：體育運(yùn)動(dòng)中的投擲項(xiàng)目，你知道怎樣才能投擲更遠(yuǎn)嗎？如果你是足球運(yùn)動(dòng)員，你知道怎樣才能準(zhǔn)確射中球門(mén)？視頻剪輯2：小船渡河問(wèn)題2：你知道怎樣才能使小船在最短時(shí)間過(guò)河嗎？你知道怎樣才能使小船渡河的距離最短嗎？學(xué)生觀看視頻剪輯，思考教師設(shè)問(wèn)(二)新課教學(xué)引導(dǎo)學(xué)生提出問(wèn)題：1研究曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)問(wèn)題為什么不能用一維坐標(biāo)軸？為此建立什么坐標(biāo)系才能研究曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)？2什么是合運(yùn)動(dòng)，什么是分運(yùn)動(dòng)？3合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)有什么關(guān)系？解決問(wèn)題1：處理曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的數(shù)學(xué)方法1、引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)：物體在一條直線(xiàn)上運(yùn)動(dòng)時(shí)，可以沿這條直線(xiàn)建立一個(gè)坐標(biāo)系，分析歸納描述一維運(yùn)動(dòng)的數(shù)學(xué)方法。物體在一條直線(xiàn)上運(yùn)動(dòng)時(shí)，可以沿這條直線(xiàn)建立一個(gè)坐標(biāo)系，學(xué)生分別寫(xiě)出：如果取t=0時(shí)刻物體位置坐標(biāo)為x=0, 且規(guī)定物體運(yùn)動(dòng)方向?yàn)檎较?，則物體在做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，物體位移表達(dá)式為x=vt；物體做勻加加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，物體位移表達(dá)式為：；物體做自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí)，經(jīng)過(guò)任意時(shí)刻t后位移為： 2、利用小船過(guò)河圖片，引導(dǎo)學(xué)生研究：物體在一個(gè)平面上運(yùn)動(dòng)時(shí)，可以建立一個(gè)平面直角坐標(biāo)系，分析歸納描述二維運(yùn)動(dòng)的數(shù)學(xué)方法。學(xué)生小組交流：描述小船過(guò)河的運(yùn)動(dòng)，可以這樣建立坐標(biāo)系，以運(yùn)動(dòng)開(kāi)始時(shí)小船的位置為原點(diǎn)，以沿河岸和垂直河岸方向?yàn)閤軸和y軸的正方向。解決問(wèn)題2：區(qū)分什么是合運(yùn)動(dòng)。什么是分運(yùn)動(dòng)1、引導(dǎo)學(xué)生分析小船渡河問(wèn)題：(1)假如河水不流動(dòng)而船在靜水中沿ab方向行駛，經(jīng)一段時(shí)間將從a運(yùn)動(dòng)到b。(2)假如船的發(fā)動(dòng)機(jī)沒(méi)有開(kāi)動(dòng)，而河水流動(dòng)，那么船經(jīng)過(guò)相同一段時(shí)間將從a運(yùn)動(dòng)到a。(3)船在流動(dòng)河水中開(kāi)動(dòng)，同時(shí)參與上述兩個(gè)運(yùn)動(dòng)，船經(jīng)相同時(shí)間從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)。學(xué)生小組討論，畫(huà)圖：(1)畫(huà)出假如河水不流動(dòng)而船在靜水中運(yùn)動(dòng)軌跡圖(2)假如船的發(fā)動(dòng)機(jī)沒(méi)有開(kāi)動(dòng)，而河水流動(dòng)時(shí)船的運(yùn)動(dòng)軌跡圖(3)如果船在流動(dòng)河水中開(kāi)動(dòng)，船的運(yùn)動(dòng)軌跡圖學(xué)生小組討論小結(jié)得出合運(yùn)動(dòng)和分運(yùn)動(dòng)的含義：如果一個(gè)物體同時(shí)參與兩個(gè)運(yùn)動(dòng)，則這兩個(gè)運(yùn)動(dòng)稱(chēng)為分運(yùn)動(dòng)，物體實(shí)際的運(yùn)動(dòng)稱(chēng)為合運(yùn)動(dòng)。物體合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)意義如果一個(gè)物體同時(shí)參與兩個(gè)運(yùn)動(dòng)，則這兩個(gè)運(yùn)動(dòng)稱(chēng)為分運(yùn)動(dòng)，物體實(shí)際的運(yùn)動(dòng)稱(chēng)為合運(yùn)動(dòng)解決問(wèn)題3：合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)關(guān)系1、合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)的矢量性(1)提供合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)裝置(2)引導(dǎo)學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)：運(yùn)動(dòng)軌跡3是蠟塊的合運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)軌跡1和運(yùn)動(dòng)軌跡2是分運(yùn)動(dòng)。學(xué)生實(shí)驗(yàn)：(1)在一端封閉、長(zhǎng)約l m的玻璃管內(nèi)注滿(mǎn)清水，水中放一個(gè)紅蠟做的小圓柱體，將玻璃管的開(kāi)口端用膠塞塞緊，并用大頭針將蠟塊與膠塞固定(2)以蠟塊開(kāi)始運(yùn)動(dòng)位置為原點(diǎn)。建立平面直角坐標(biāo)系，(3)保持蠟塊與玻璃管相對(duì)位置不變，將玻璃管沿x軸正向勻速移動(dòng)，描繪出蠟塊運(yùn)動(dòng)軌跡x。(4)保持玻璃管不動(dòng)，拔出大頭針，使蠟塊沿玻璃管勻速沿y軸正方向移動(dòng)相同時(shí)間，描繪出蠟塊運(yùn)動(dòng)軌y(5)使蠟塊和玻璃管保持原有速度同時(shí)沿x、y坐標(biāo)軸勻速運(yùn)動(dòng)相同時(shí)間，描繪蠟塊運(yùn)動(dòng)軌跡s。以軌跡1的位移x和軌2的位移y為鄰邊作平行四邊形，其所夾的對(duì)角線(xiàn)的大小與方向與軌跡3的位移重合，表明分位移、合位移的關(guān)系遵循平行四邊形定則。根據(jù) 將合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)位移平行四邊形等比例縮小t倍，其平行四邊形關(guān)系仍然成立。即物體運(yùn)動(dòng)的合速度與分速度關(guān)系也遵循平行四邊形定則回顧合力和分力運(yùn)算法則，得出推論，一切矢量關(guān)系運(yùn)算都遵循平行四邊形定則。合運(yùn)動(dòng)和分運(yùn)動(dòng)的位移、速度、加速度關(guān)系遵循平行四邊形定則。2、分運(yùn)動(dòng)的獨(dú)立性(1)提供實(shí)驗(yàn)裝置(2)引導(dǎo)學(xué)生分析：改變小球p的高度，兩小球仍然發(fā)生碰撞，說(shuō)明兩個(gè)小球在豎直方向距離的變化，雖然改變兩球相遇時(shí)小球p在豎直方向速度分量的大小，但并不改變小球p在水平方向的速度分量的大小，也就是說(shuō)小球在豎直方向的運(yùn)動(dòng)并不影響它在水平方向的運(yùn)動(dòng)，即物體的兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)是獨(dú)立的。學(xué)生實(shí)驗(yàn)：(1)兩個(gè)相同的弧形軌道m(xù)、n ，分別用于發(fā)射小鐵球p、q，兩軌道上端分別裝有電磁鐵c、d，調(diào)節(jié)電磁鐵c、d的高度，使ac=bd，從而保證小鐵球pq在軌道出口處的水平初速度v0相等。(2)將小鐵球p、q分別吸在電磁鐵c、d上，然后切斷電源，使兩小鐵球能以相同的初速度同時(shí)分別從軌道m(xù)、n的下端射出。實(shí)驗(yàn)結(jié)果是兩小鐵球同時(shí)到達(dá)e處，發(fā)生碰撞。增加或者減小軌道m(xù)的高度，再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，結(jié)果兩小鐵球總是發(fā)生碰撞。組成物體運(yùn)動(dòng)的分運(yùn)動(dòng)之間的位移、速度、加速度關(guān)系是獨(dú)立的?！纠恳恢恍〈瑱M渡小河,小河寬為d， 若船對(duì)靜水的恒定速度為v1 河水的流速為v2，且v1 v2。(1)若使小船渡河時(shí)間最短，船頭應(yīng)對(duì)什么方向，最短時(shí)間是多少？(2)若使小船渡河距離最短，船頭應(yīng)對(duì)什么方向，所需時(shí)間是多少？ 讓學(xué)生充分討論，猜想，發(fā)表看法。由于小船渡河速度全部取自本身發(fā)動(dòng)機(jī)提供的速度v1，當(dāng)v1即船頭與垂直河岸時(shí)，渡河所用時(shí)間最短。最短時(shí)間：若使小船渡河距離最短，則小船實(shí)際的運(yùn)動(dòng)軌道必須與河岸垂直，也就是小船合運(yùn)動(dòng)方向與河岸垂直時(shí)，小船渡河的