2運動的合成和分解

1、第二節(jié) 運動的合成和分解一、教學(xué)目標1知識與技能 知道合運動和分運動的概念及相互關(guān)系。 理解運動的合成和分解遵循平行四邊形定則。 會用作圖法和直角三角形知識解決有關(guān)位移和速度的合成問題。 理解分運動的性質(zhì)決定合運動的性質(zhì)和軌跡。2過程與方法 了解合運動和分運動的概念提出、分析和建立的過程。通過幾個具體的事例讓學(xué)生自主討論，分析交流，抽象升華為物理概念。讓學(xué)生從熟悉的知識和已有的經(jīng)驗出發(fā)，認識合運動的軌跡與分運動的關(guān)系。通過數(shù)形結(jié)合，體會運用坐標系描述物體位置、合位移和速度及運動軌跡的優(yōu)越性，認識數(shù)學(xué)工具在物理學(xué)中的作用。 3情感態(tài)度與價值觀 體會科學(xué)抽象、物理模型在探索自然規(guī)律中的作用，形成正

2、確處理問題的方法，學(xué)會在研究問題中突出主要矛盾、忽略次要因素的哲學(xué)思想。 通過小組討論，培養(yǎng)學(xué)生相互合作、共同探索的團隊精神，并使學(xué)生學(xué)會合作交流，逐步形成嚴謹求實的科學(xué)態(tài)度。通過合運動和分運動的概念和規(guī)律的學(xué)習(xí)，體會物理規(guī)律與生活現(xiàn)象的聯(lián)系及物理知識在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用。通過本節(jié)學(xué)習(xí)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)高中物理課程的興趣，培養(yǎng)學(xué)生積極探究的學(xué)習(xí)方法。二、教學(xué)重點、難點教學(xué)重點：合運動和分運動的概念的理解，會應(yīng)用平行四邊形定則解決運動的合成和分解問題。教學(xué)難點：判斷合運動的性質(zhì)和軌跡。三、設(shè)計思路本節(jié)內(nèi)容是高中學(xué)生學(xué)習(xí)曲線運動的基礎(chǔ)章節(jié)，在實施三維教學(xué)目標的過程中，要注意激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，通過學(xué)生已

3、有的生活經(jīng)驗如放氫氣球、小船渡河等引入課題。并通過紅蠟塊實驗的具體操作，變抽象為具體；抓住舊有知識平行四邊形定則，歸結(jié)矢量的合成與分解遵循一個統(tǒng)一的規(guī)律，從而降低新知識的建立、獲取、運用的難度。最后通過前節(jié)曲線運動加速度與速度的關(guān)系，正確引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)判斷合運動的性質(zhì)和軌跡。四、教學(xué)用具多媒體、玻璃管、水、膠塞、蠟塊、秒表、刻度尺等。五、教學(xué)設(shè)計教師活動學(xué)生活動點評問題：在無風(fēng)的天氣里放飛氫氣球，氫氣球?qū)⒆鍪裁催\動？若受到水平方向的風(fēng)力作用，氫氣球又將做什么運動呢？問題：在渡口把小船的船頭指向正對岸，在水流的沖擊下，小船能擺到正對岸嗎？演示實驗在長約80100cm一端封閉的玻璃管中注滿清水，水中

4、放一個由紅蠟做成的小圓柱體R，將管的開口端用膠塞塞緊。將此玻璃管緊貼黑板豎直倒置，蠟塊就沿玻璃管上升，觀察物體做什么運動？我們可以用什么方法來確定物體做什么運動？記下它由A移動到B所用的時間。然后，將玻璃管重新倒置，在蠟塊上升的同時，將玻璃管水平向右勻速移動，觀察蠟塊的運動， 問題：這一過程中紅蠟塊做的是什么運動呢？用課件重新模擬上述運動紅蠟塊可看成是同時參與了下面兩個運動：在玻璃管中豎直向上的運動（由A到B）和隨玻璃管水平向右的運動（由A到D）。紅蠟塊實際發(fā)生的運動（由A到C）是這兩個運動合成的結(jié)果。板書：一。合運動和分運動1什么是分運動和合運動。（1）紅蠟塊沿玻璃管在豎直方向的運動和隨管做

5、的水平方向的運動，叫做分運動。紅蠟塊實際發(fā)生的運動叫做合運動。（2）合運動的位移（速度）叫做合位移（速度） 分運動的位移（速度）叫做分位移（速度）2合運動和分運動的關(guān)系問題：在玻璃管中豎直向上的運動（由A到B）和隨玻璃管水平向右的運動（由A到D）時間是否相等，這一時間內(nèi)紅蠟塊實際發(fā)生的運動是什么？ 總結(jié)：等時性：分運動和合運動是同時開始，同時進行，同時結(jié)束。問題：若改變玻璃管在水平方向的速度，紅蠟塊上升的運動是否受到影響？總結(jié)：獨立性：一個物體同時參與幾個分運動時，各分運動是各自獨立的，互不干擾，任何一個方向的運動都不會因為其他方向運動的存在而受到影響。等效性：分運動和合運動是一種等效替代關(guān)系

6、，即各分運動疊加起來與合運動有完全相同的效果。復(fù)習(xí)：對于一個在直線上運動的物體，我們建立直線坐標系就能研究它的位置，對于上述紅蠟塊由A到C的這種不能確定軌跡的運動，如何進行研究呢？問題：紅蠟塊的兩個分速度應(yīng)如何求解？如何求合速度？對于紅蠟塊的位移、加速度又應(yīng)該如何進行研究呢？板書：二。運動的合成和分解運動的合成和分解遵循平行四邊形定則運動的合成是唯一的，而運動的分解可以有不同分法。舉例：下面對紅蠟塊進行具體研究。1蠟塊的位置建立平面直角坐標系如圖所示，我們該如何得到P點的坐標呢？ 2蠟塊的運動軌跡我們要找出蠟塊的運動軌跡，只要找到表示蠟塊運動軌跡的方程就可以了，在上述兩個方程中，有一個關(guān)于時間

7、t的變量，如何得到軌跡方程呢？結(jié)論：上述方程究竟代表的是一條什么樣的曲線呢？它的物理意義是什么？3蠟塊的位移復(fù)習(xí)：紅蠟塊的位移應(yīng)該怎么表示？合位移：OP=t這樣表示位移是否全面呢？位移是矢量，還需要表示什么？方向：如圖所示，tan=4蠟塊的速度合速度: v=方向：如圖所示，tan=例題：飛機起飛時以300km/h的速度斜向上飛，飛行方向與水平面的夾角為30，求水平方向的分速度vx和豎直方向的分速度vy。三合運動的軌跡師：剛才研究了兩個相互垂直的勻速直線運動的合運動仍為勻速直線運動。若兩個分運動不是相互垂直的，情況如何呢？1兩個勻速直線運動的合運動：仍為勻速直線運動。若兩個分運動在一直線上，則合

8、運動也在這一直線上。若兩個分運動的速度方向成一夾角（非0、180），合運動的速度方向用平行四邊形法則來確定。例1 若兩個勻速直線運動：v1=3m/s，v2=4m/s，合運動速度大小、方向如何？2勻速直線運動和勻加速直線運動的合運動：運動軌跡可能為直線，可能為曲線。（1）若勻速直線運動的初速度v1和勻加速直線運動的初速度v2在一直線上，且和勻加速直線運動的加速度a也在一直線上，運動軌跡為直線。問題3上述 v1=3m/s，v2=4m/s，a=4m/s2，合運動的加速度和速度如何？問題4上述 v1=3m/s，v2=-4m/s，a=4m/s2，合運動的加速度和速度又如何？（2）若勻速直線運動的初速度v

9、1和勻加速直線運動的加速度a互成角度，運動軌跡為曲線。問題5勻速直線運動的初速度 v1=3m/s，方向向上；勻加速直線運動的初速為0，加速度a=4m/s2，方向水平向右，合運動的大致軌跡如何？若v1方向水平向右，a向上，合運動的大致軌跡又如何？（3）兩個勻加速直線運動的合運動：當合初速度與合加速度方向一致時，合運動是勻加速直線運動，否則，合運動是勻變速曲線運動。問題6勻加速直線運動的初速度 v1=3m/s，a1=3m/s2，方向向上；另一勻加速直線運動的v2=4m/s，a2=4m/s2，方向水平向右，合運動的軌跡如何？問題7在問題6中，若v1=3m/s，a1=4m/s2，方向向上；另一勻加速直

10、線運動的v2=4m/s，a2=3m/s2，方向水平向右，合運動的大致軌跡如何？ 能夠答出：向上運動；既向上又向水平方向，做斜向運動。不能，流速越大，被沖到下游越遠的地方。用秒表和刻度尺測量：大致勻速直線運動會看到紅蠟塊是斜向右上方移動的，經(jīng)過相同的時間，它由A運動到C：有可能是直線運動，有可能是曲線運動，不能判斷速度大小是否變化。相等（由A到C）不受到影響理解：把兩個運動合成后，合運動的效果與這兩個分運動是等效的，不能再重復(fù)去考慮分運動。合運動分解成兩個分運動后也是同樣等效的。建立平面直角坐標系提示并回答：均為矢量，類比力的合成與分解因為在x、y方向上均為勻速直線運動，所以可根據(jù)勻速直線運動的

11、公式x=vt來確定。x=vxty=vyt根據(jù)數(shù)學(xué)上的消元法，在上述兩個方程中消去時間t就可以了。每位同學(xué)具體推導(dǎo)一條過原點的傾斜直線。表示蠟塊的合運動是直線運動。從O點到P點的有向線段。請同學(xué)計算這一線段的長度答：方向。每位同學(xué)具體推導(dǎo)請一位同學(xué)上臺推導(dǎo)速度關(guān)系請一位同學(xué)上臺演算學(xué)生自己得出結(jié)論學(xué)生自己解答。學(xué)生自己解答。學(xué)生自己解答。聯(lián)系生活實際，為學(xué)生提供多樣化的信息來源，給學(xué)生探究的機會要求紅蠟塊能在水中大致勻速上浮設(shè)計一系列問題，讓學(xué)生進行多方面的主體性探究活動，在親身體驗中獲得對知識的精髓的領(lǐng)會和感悟（換句話說，將原本教師講的話，教給學(xué)生自己分析、討論、歸納表達出來）。在推導(dǎo)中弄清物理意義，為下面的教學(xué)打下基礎(chǔ)數(shù)形結(jié)合，加深對概念的理解，同時培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)知識解決物理問題的能力為學(xué)生創(chuàng)設(shè)更多發(fā)言機會，更易主動參與教學(xué)活動，活躍課堂氣氛在練習(xí)中鞏固所學(xué)知識，進一步加深對知識的理解作業(yè)布置思考上述問題中勻變速曲線運動的軌跡是什么曲線？教材第37頁“問題與練習(xí)”中各題，要求準確解答想一想，練一練，做一做加深對課堂所學(xué)知識的理解和掌握，聯(lián)系實際對所學(xué)內(nèi)容進行應(yīng)用板書設(shè)計略資料鏈接相關(guān)網(wǎng)址名，相關(guān)教學(xué)資料的書名