運(yùn)動(dòng)的合成和分解教案2

1、文檔編碼 : CC3H9I7U5L1 HR10D2I3U2O10 ZV3D2G2Y3L1運(yùn)動(dòng)的合成和分解教案教學(xué)目標(biāo)：1、學(xué)問與技能（1）在具體情形中,知道合運(yùn)動(dòng)、分運(yùn)動(dòng)分別是什么,知道其同時(shí)性和獨(dú)立性；（2）知道運(yùn)動(dòng)的合成與分解,懂得運(yùn)動(dòng)的合成與分解遵循平行四邊形定就；（3）會(huì)用作圖和運(yùn)算的方法,求解位移和速度的合成與分解問題；2、過程與方法（1）通過對(duì)拋體運(yùn)動(dòng)的觀看和摸索,明白一個(gè)運(yùn)動(dòng)可以與幾個(gè)不同的運(yùn)動(dòng)成效 相同,體會(huì)等效替代的方法；（2）通過觀看和摸索演示試驗(yàn),知道運(yùn)動(dòng)獨(dú)立性學(xué)習(xí)化繁為筒的爭(zhēng)辯方法；（3）把握用平行四邊形定就處理簡(jiǎn)潔的矢量運(yùn)算問題；3、情感、態(tài)度與價(jià)值觀（1）通過觀看,

2、培養(yǎng)觀看才能；（2）通過爭(zhēng)辯與溝通,培養(yǎng)勇于表達(dá)的習(xí)慣和用科學(xué)語(yǔ)言嚴(yán)謹(jǐn)表達(dá)的才能；教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)：1.重點(diǎn)：（1）明確一個(gè)復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)可以等效為兩個(gè)簡(jiǎn)潔的運(yùn)動(dòng)的合成或等效分解為兩個(gè) 簡(jiǎn)潔的運(yùn)動(dòng)；（2）懂得運(yùn)動(dòng)合成、分解的意義和方法；2.難點(diǎn)：題；分運(yùn)動(dòng)和合運(yùn)動(dòng)的等時(shí)性和獨(dú)立性；應(yīng)用運(yùn)動(dòng)的合成和分解方法分析解決實(shí)際問教學(xué)方法：探究、講授、爭(zhēng)辯、練習(xí)教學(xué)用具：演示紅蠟燭運(yùn)動(dòng)的有關(guān)裝置；教學(xué)過程：一、復(fù)習(xí)提問：1.什么是曲線運(yùn)動(dòng)？2.曲線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)是什么？3.物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件是什么？二、導(dǎo)入新課 上節(jié)課我們學(xué)習(xí)了曲線運(yùn)動(dòng)的定義,性質(zhì)及物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件,先來回憶一 下這幾個(gè)問題：什么是曲線運(yùn)動(dòng)？

3、（運(yùn)動(dòng)軌跡是曲線的運(yùn)動(dòng)是曲線運(yùn)動(dòng)；）怎樣確定做曲線運(yùn)動(dòng)的物體在某一時(shí)刻的速度方向？（質(zhì)點(diǎn)在某一點(diǎn)的速度方向 沿曲線在這一點(diǎn)的切線方向； ）物體在什么情形下做曲線運(yùn)動(dòng)？始終線上時(shí),物體做曲線運(yùn)動(dòng)； ）（當(dāng)物體所受合力的方向跟它的速度方向不在同通過上節(jié)課的學(xué)習(xí),我們對(duì)曲線運(yùn)動(dòng)有了一個(gè)大致的熟識(shí),但我們?nèi)酝队袑?duì)曲線 運(yùn)動(dòng)進(jìn)行深化的爭(zhēng)辯, 要爭(zhēng)辯曲線運(yùn)動(dòng)需要什么樣的方法呢？這節(jié)課我們就來爭(zhēng)辯這 個(gè)問題；三、新課教學(xué)我們先來回想一下我們是怎樣爭(zhēng)辯直線運(yùn)動(dòng)的,的位移來考慮；可以沿著物體或質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的軌跡建立直線坐標(biāo)系,同學(xué)們可以從如何確定質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)通過物體或質(zhì)點(diǎn)坐標(biāo)的變化可以確定其位移,從而達(dá)到爭(zhēng)辯物體運(yùn)動(dòng)過

4、程的目的；現(xiàn)在我們先看一個(gè)勻加速直線運(yùn) 動(dòng)的例子；物體運(yùn)動(dòng)軌跡是直線,位移增大的越來越快,初逮度為零,速度均勻增大,加速度保持不變,所以這種運(yùn)動(dòng)為初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)；現(xiàn)在我們可以看到,我們已經(jīng)把這個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)分解成了兩個(gè)運(yùn)動(dòng)：其一是速度為 vO 的勻速直線運(yùn)動(dòng)：其二是同方向的初速度為0,加速度為 a 的勻加速直線運(yùn)動(dòng)；可以說這種方法可以將比較復(fù)雜的一個(gè)運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化成兩個(gè)或幾個(gè)比較簡(jiǎn)潔的運(yùn)動(dòng),這種方法我們稱為運(yùn)動(dòng)的分解；實(shí)際上運(yùn)動(dòng)的分解不僅能夠應(yīng)用在直線運(yùn)動(dòng)中,對(duì)于 曲線運(yùn)動(dòng)它同樣適用； 下面我們就來探究一下怎樣應(yīng)用運(yùn)動(dòng)的合成與分解來爭(zhēng)辯曲線 運(yùn)動(dòng)；演示試驗(yàn)：如圖 5.1-9 所示,在一

5、端封閉、長(zhǎng)約 l m 的玻璃管內(nèi)注滿清水,水中 R,將玻璃管的開口端用膠塞塞緊；圖甲 放一紅蠟做的小圓柱體 將這個(gè)玻璃管倒置 圖乙,蠟塊 R 就沿玻璃管上,假如旁邊放一個(gè)米尺,可以看 到蠟塊上升的速度大致不變,即蠟塊做勻連直線運(yùn)動(dòng)；再次將玻璃管上下顛倒,在蠟塊上升的同時(shí)將玻璃管水平向右勻速移動(dòng),觀看蠟 塊的運(yùn)動(dòng)； 圖丙 在黑板的背景前觀看由甲到乙的過程,可以發(fā)覺蠟塊做的是勻速直線運(yùn)動(dòng),而過 程丙中蠟塊微的是什么運(yùn)動(dòng)呢？有可能是直線運(yùn)動(dòng),速度大小變不變化不能判定,有 可能是曲線運(yùn)動(dòng)；也就是說,僅僅通過用眼睛觀看我們并不能得到物體運(yùn)動(dòng)的精確信 息,要精確地明白物體的運(yùn)動(dòng)過程,仍需要我們進(jìn)行理論上的

6、分析；下面我們就通過 運(yùn)動(dòng)的分解對(duì)該物體的運(yùn)動(dòng)過程進(jìn)行分析；對(duì)于直線運(yùn)動(dòng),很明顯,其運(yùn)動(dòng)軌跡就是直線,直接建立直線坐標(biāo)系就可以解決 問題,但假如是一個(gè)運(yùn)動(dòng)軌跡不確定的運(yùn)動(dòng)仍能這樣處理嗎？很明顯是不能的,這時(shí) 候我們可以選擇平面內(nèi)的坐標(biāo)系了；比如選擇我們最熟識(shí)的平面直角坐標(biāo)系；下面我 們就來看一看怎樣在乎面直角坐標(biāo)系中爭(zhēng)辯物體的運(yùn)動(dòng)；1、蠟塊的位置 建立如圖 5.1-10 所示的平面直角坐標(biāo)系：選蠟塊開頭運(yùn)動(dòng)的位置為原點(diǎn),水平向右的方向和豎直向上的方向分別為x 軸和 y 軸的正方向；在觀看中我們已經(jīng)發(fā)覺蠟塊在玻璃管中是勻速上升的,所以我們?cè)O(shè)蠟塊勻速上升的速度為 vy,玻璃管向右勻速運(yùn)動(dòng)的速度為v

7、x,從蠟塊開頭運(yùn)動(dòng)的時(shí)刻開頭計(jì)時(shí),我們就可以得到蠟塊在t 時(shí)刻的位置 Px, y,我們?cè)撊绾蔚玫近c(diǎn)p 的兩個(gè)坐標(biāo)呢？蠟塊在兩個(gè)方向上做的都是勻速直線運(yùn)動(dòng),所以 位移公式 x=vt 獲得,即：x=vxt y=vyt x、y 可以通過勻速直線運(yùn)動(dòng)的這樣我們就確定了蠟塊運(yùn)動(dòng)過程中任意時(shí)刻的位置,然而要知道蜻塊做的究竟是什么運(yùn)動(dòng)這仍不夠,我們?nèi)砸老瀴K的運(yùn)動(dòng)軌跡是什么樣的；下面我們就來操究這個(gè)問題；2、蠟塊的運(yùn)動(dòng)軌跡我們?cè)跀?shù)學(xué)課上就已經(jīng)學(xué)過了怎樣在坐標(biāo)中表示一條直線或曲線；在數(shù)學(xué)上,關(guān)于 x、y 兩個(gè)變量的方程就可以代表一條直線或曲線,現(xiàn)在我們要找的蠟塊運(yùn)動(dòng)的軌跡,實(shí)際上我們只要找到表示蠟塊運(yùn)動(dòng)軌跡

8、的方程就可以了；觀看我們剛才得到的關(guān)于蠟塊位置的兩個(gè)方程,發(fā)覺在這兩個(gè)關(guān)系式中,除了 們應(yīng)當(dāng)如何來得到蠟塊的軌跡方程呢？x、y 之外仍有一個(gè)變量 “那我依據(jù)數(shù)學(xué)上的消元法, 我們可以從這兩個(gè)關(guān)系式中消去變量 t,就可以得到關(guān)于 x,y 兩個(gè)變量的方程了；實(shí)際上我們前面得到的兩個(gè)關(guān)系式就相當(dāng)于我們?cè)跀?shù)學(xué)上學(xué)到 的參數(shù)方程,消 t 的過程實(shí)際上就是消參數(shù)的過程；那消參數(shù)的過程和結(jié)果應(yīng)當(dāng)是怎樣的呢？我們可以先從公式 1中解出 t t=x/v x y=vy x/v x 現(xiàn)在我們對(duì)公式進(jìn)行數(shù)學(xué)分析,看看它究竟代表的是一條什么樣的曲線呢？由于蠟塊在 x、y 兩個(gè)方向上做的都是勻速直線運(yùn)動(dòng),所以 vy 、v

9、x 都是常量所以 vy /vx 也是常量,可見公式表示的是一條過原點(diǎn)的傾斜直線；在物理上這代表什么意思呢？這也就是說,蠟塊相對(duì)于黑板的運(yùn)動(dòng)軌跡是直線,即蠟塊做的是直線運(yùn)動(dòng)；既然這個(gè)方程所表示的直線就是蠟塊的運(yùn)動(dòng)軌跡,那假如我們要找靖塊在任意時(shí)刻的位移,是不是就可以通過這條直線來實(shí)現(xiàn)呢 .下面我們就來看今日的第三個(gè)問題；3、蠟塊的位移在直線運(yùn)動(dòng)中我們要確定物體運(yùn)動(dòng)的位移,我們只要知道物體的初末位置就可以了對(duì)于曲線運(yùn)動(dòng)也是一樣的；在前面建立坐標(biāo)系的時(shí)候我們已經(jīng)說過了,物體開頭運(yùn) 動(dòng)的位置為坐標(biāo)原點(diǎn),現(xiàn)在我們要找任意時(shí)刻的位移,只要再找出任意時(shí)刻 t 物體所 在的位置就可以了；實(shí)際上這個(gè)問題我們已經(jīng)

10、解決了, 前面我們已經(jīng)找出物體在任意時(shí)刻的位置 Px,y,請(qǐng)同學(xué)們想一下在坐標(biāo)中物體位移應(yīng)當(dāng)是怎么表示的呢？OP 的長(zhǎng)度就代表了物體位移的大小；現(xiàn)在我找一位同學(xué)來計(jì) 在坐標(biāo)系中,線段 算一下這個(gè)長(zhǎng)度；我們?cè)谇懊娴膶W(xué)習(xí)中已經(jīng)知道位移是矢量,所以我們要運(yùn)算物體的位移僅僅知道位移的大小是不夠的,我們?nèi)砸龠\(yùn)算位移的方向；這應(yīng)當(dāng)怎樣來求呢？由于坐標(biāo)系中的曲線就代表了物體運(yùn)動(dòng)的軌跡,所以我們只要求出該直線與x 軸的夾角 就可以了；要求 我們只要求出它的正切就可以了；tan =vy /v x 這樣就可以求出 ,從而得知位移的方向；現(xiàn)在我們已經(jīng)知道了蠟塊做的是直線運(yùn)動(dòng),并且求出了蠟塊在任意時(shí)刻的位移,但我們

11、仍不知道蠟塊做的是什么樣的直線運(yùn)動(dòng),要解決這個(gè)問題,我們?nèi)孕枰蟪鱿?塊的速度；4、蠟塊的速度依據(jù)我們前面學(xué)過的速度的定義,物體在某過程中的速度等于該過程的位移除以發(fā)生這段位移所需要的時(shí)間,即前面我們已經(jīng)求出了蠟塊在任意時(shí)刻的位移的大小 所以我們可以直接運(yùn)算蠟塊的位移,直接套入速度公式 我們可以得到什么樣的速度表達(dá)式？帶人公式可得：分析這個(gè)公式我們可以得到什么樣的結(jié)論？vy /vx 都是常量,也是常量； 也就是說蠟塊的速度是不發(fā)生變化的,即蠟塊做的是勻速運(yùn)動(dòng)；結(jié)合我們前面得出的結(jié)論,我們可以概括起來總結(jié)蠟塊的運(yùn)動(dòng),它做的應(yīng)當(dāng)是個(gè) 什么運(yùn)動(dòng)？（蠟塊做的是勻速直線運(yùn)動(dòng)； ）在這個(gè)試驗(yàn)中,我們看到的

12、蠟塊實(shí)際的運(yùn)動(dòng)是相對(duì)于黑板向右上方運(yùn)動(dòng)的,而這 個(gè)運(yùn)動(dòng)并不是直接發(fā)生的,它是由向上和向右的兩個(gè)運(yùn)動(dòng)來構(gòu)成的,在這種情形中,我們把蠟塊沿玻璃管向上的運(yùn)動(dòng)和它隨著玻璃管向右的運(yùn)動(dòng),都叫做分運(yùn)動(dòng)；而蠟塊 相對(duì)于黑板向右上方的運(yùn)動(dòng)叫做合運(yùn)動(dòng)；明確了合運(yùn)動(dòng)和分運(yùn)動(dòng)的概念之后,我們就 可以得出運(yùn)動(dòng)合成與分解的概念了：由分運(yùn)動(dòng)求合運(yùn)動(dòng)的過程叫做運(yùn)動(dòng)的合成；由合運(yùn)動(dòng)求分運(yùn)動(dòng)的過程叫做運(yùn)動(dòng)的分解；摸索與爭(zhēng)辯假如物體在一個(gè)方向上的分運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng),在與它垂直方向的分運(yùn)動(dòng)是勻加速直線運(yùn)動(dòng)；合運(yùn)動(dòng)的軌跡是什么樣的？（參考提示：勻速運(yùn)動(dòng)的速度 V1 和勻速運(yùn)動(dòng)的初速度的合速度應(yīng)如圖 5.1-10 所示,而加速度 a

13、 與 v2 同向,就 a 與 v 合必有夾角,因此軌跡為曲線； ）板書設(shè)計(jì)一、合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)的概念 1、合運(yùn)動(dòng)和分運(yùn)動(dòng)： 2、運(yùn)動(dòng)的合成與分解：二、運(yùn)動(dòng)合成與分解的法就：三、合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)的關(guān)系：1. 獨(dú)立性：兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)可能共線、可能互成角度；兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)各自獨(dú)立,互不干 擾；2. 等效性：兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的規(guī)律、位移、速度、加速度疊加起來與合運(yùn)動(dòng)的規(guī)律、位移、速度、加速度有完全相同成效；3. 等時(shí)性：合運(yùn)動(dòng)和分運(yùn)動(dòng)進(jìn)行的時(shí)間完全相同；四、常見運(yùn)動(dòng)的合成與分解：渡河問題：水流速度、船相對(duì)水的速度（船在靜水中的速度）、船的合速（船對(duì) 地岸的速度,方向?yàn)榇暮较颍?、渡河時(shí)間、航程、最短渡河時(shí)間、最短航程；四、課堂練習(xí)：1. 關(guān)于運(yùn)動(dòng)的合成,以下說法中正確選項(xiàng) A合運(yùn)動(dòng)的速度確定比每一個(gè)分運(yùn)動(dòng)的速度大 B兩個(gè)勻速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng),確定是勻速直線運(yùn)動(dòng) C兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)是直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng),確定是直線運(yùn)動(dòng) D兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的時(shí)間,確定與它們的合運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等 2. 假如兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的速度大小相等