高中物理人教版第五章曲線運動平拋運動 優(yōu)質(zhì)課獎

運動的合成和分解一、教學目標1、知識與技能知道合運動和分運動的概念，知道合運動與分運動是同時發(fā)生，并且互不影響，各自獨立的。知道運動的合成和運動的分解，理解合成與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、分解問題。2、過程與方法在現(xiàn)有條件下，認真做好演示實驗，由實驗得出位移、速度合成與分解的規(guī)律。3、情感、態(tài)度與價值觀能根據(jù)所學知識分析新現(xiàn)象、解決新問題。二、教學重點理解分運動和合運動的特點。掌握運動合成和分解的方法。三、教學難點掌握運動合成和分解的方法。四、教學過程◆引入新課【教師活動】上節(jié)課我們學習了曲線運動的基本知識，接下來要學習曲線運動的運動規(guī)律，這節(jié)課就先來學習研究曲線運動的方法------運動的合成和分解?！艉线\動和分運動運動的合成和分解的方法【教師活動】在必修1里面我們學習過力的合成和分解。知道，分力和合力是等效的，在解決力學問題時，根據(jù)需要用一個力替代多個力的共同作用，有時也需要把一個力分解為若干個力。力是一個矢量，所以力的分解和合成遵循平行四邊形定則。那我們在研究運動的時候，是否也可以將運動進行合成和分解呢？下面來研究一下：（1）同一直線上運動的合成和分解：一個物體以初速度v0、加速度a0做勻加速直線運動。經(jīng)過時間t，物體的位移x＝v0t＋a0t2/2，物體的速度為x＝v0＋a0t。這是大家熟知的規(guī)律?？梢詫⑽矬w的位移x看成x＝x1＋x2，其中x1＝v0t，x2＝a0t2/2；可以將物體的速度v看成v＝v1＋v2，其中v1＝v0，v2＝a0t；可以將物體的加速度a看成a＝a1＋a2，其中a1＝0，a2＝a0；這樣我們就將該物體的運動分解為兩個運動：其中一個是速度為v0的勻速直線運動；其二是同方向的速度為0、加速度為a0的勻加速直線運動。（2）互成角度的運動的合成與分解的方法。請看教材P35的演示實驗。首先保持玻璃管豎直不動，這時蠟塊沿玻璃管勻速上升；然后讓豎直的玻璃管水平勻速運動。最后讓玻璃管水平勻速運動的同時，蠟塊沿玻璃管勻速上升。在第三個過程里面，實際上是前面兩個過程同時進行。大家注意，在這個實驗中我們關(guān)注的是蠟塊的運動，玻璃管的存在只是為了創(chuàng)設運動情景而已，設想一下，一個漆黑的背景下，無色透明的玻璃管內(nèi)有黑色的液體，紅色的蠟塊在玻璃管中運動的同時，移動玻璃管，這時你觀察到什么呢？顯然我們只看到蠟塊的運動，是沿直線斜向上的。也就是說，第三個過程中物體的運動實際上是前兩個過程的合效果。那么，它們有什么關(guān)系呢？因為涉及到兩個互成角度的方向。我們必須建立二維的坐標系來研究它。蠟塊的位置：x＝vxty＝vyt蠟塊的運動軌跡：y＝vyx/vx(可見蠟塊的運動軌跡是一條直線)蠟塊的位移：OP＝√x2+y2=√vx2+方向：tanθ=y/x蠟塊的速度：v=√vx2+vy2方向：tanα=vy/vx由分運動求合運動的過程叫做運動的合成，由合運動求分運動的過程，叫運動的分解。運動的合成和分解遵循平行四邊形定則。在剛才推導的過程中大家會發(fā)現(xiàn)合運動就是我們觀察的實際的運動形式，而分運動則是我們?yōu)榱搜芯繂栴}的方便假想出來的。運動的合成：已知分運動求合運動，有唯一解。運動的分解：已知合運動求分運動，有無數(shù)解。運動的合成分解是指a、v、x的合成與分解速度的合成加速度速度的合成加速度的合成位移的合成位移、速度、加速度的合成都遵循平行四邊形定則?！艉线\動和分運動的關(guān)系【教師活動】講解：合運動和分運動的關(guān)系1、同時性：合運動所需時間和對應的每個分運動所需時間相等。2、獨立性：一個物體可以同時參與幾個不同的分運動，各個分運動獨立進行，互不影響。3、等效性：合運動與分運動在效果上是等效替代的關(guān)系。4、同體性：合運動與分運動必須對同一物體?！魩追N常見運動的合成【教師活動】提問：請同學們根據(jù)前面的知識來判斷下面幾種情況，兩個運動的合運動應該是什么運動？【學生活動】討論并回答問題【教師活動】點評，分析講解幾種常見運動的合成（講解過程結(jié)合速度，加速度的合成情況）1、兩個勻速直線運動，其合運動是勻速直線運動例如：蠟塊的運動2、一個勻速直線運動，一個勻變速直線運動（1）同一直線，合運動是勻變速直線運動（2）不在同一直線，合運動是勻變速曲線運動3、兩個勻變速直線運動（1）同一直線，合運動是勻變速直線運動（2）不在同一直線，合運動是勻變速曲線運動結(jié)論：合運動的性質(zhì)和軌跡是由合初速度與合加速度決定。合加速度和合初速度的方向在一條直線上，則物體做直線運動；合加速度和合速度的方向不在一條直線上，則物體做曲線運動；合加速度為零則物體做勻速直線運動；合加速度不為零則物體做變速運動?！緦W生活動】完成下列練習1.關(guān)于運動的合成與分解，下列說法正確的是(BD)A.兩個直線運動的合運動一定是直線運動B.兩個勻速直線運動的合運動一定是直線運動C.兩個勻加速直線運動的合運動一定是直線運動D.兩個初速度為0的勻加速直線運動的合運動一定是直線運動2、關(guān)于互成角度的兩個初速度不為0的勻變速直線運動的合運動，下述說法正確的是(C)A.一定是直線運動B.一定是拋物線運動C.可能是直線運動，也可能是拋物線運動D.以上說法都不對◆運動的分解【教師活動】運動的分解就是已知合運動求分運動的過程，運動的分解象力的分解一樣，如無約束條件，一個運動可以分解為無數(shù)組分運動。在具體分解運動時，可按運動的實際效果分解，有時在具體的題目中我們要按題目要求靈活選擇分解的方法。補充練習：如圖，人通過繩以恒定速率v牽引船靠岸，當繩與水平面夾角為α時，船靠岸的速度大小為（C）A．等于vB．等于vcosαC．等于v/cosαD．條件不足，無法確定【教師活動】點評，分析小結(jié)繩拉物體或物體拉繩問題要點：1、物體實際運動為合運動2、繩的運動為一個分運動3、垂直于繩的運動為另一個分運動五、布置作業(yè)課本P37（2）六、板書設計（一）、合運動和分運動某物體同時參與了幾個運動物體實際發(fā)生的運動叫合運動所參與的那幾個運動叫分運動（二）、運動的合成和分解1、概念2、合成和分解的方法：平行四邊性定則速度的合成、加速度的合成、位移的合成（三）、合運動和分運動的關(guān)系1、同時性：2、獨立性：3、等效性：4、同體性：（四）、幾種常見運動的合成1、兩個勻速直線運動合運動是勻速直線運動2、一個