2024-2025學(xué)年高中物理第三章拋體運(yùn)動(dòng)第1節(jié)運(yùn)動(dòng)的合成與分解教案2魯科版必修2

PAGE10-運(yùn)動(dòng)的合成與分解一、學(xué)習(xí)任務(wù)分析本節(jié)課內(nèi)容是學(xué)生學(xué)習(xí)曲線運(yùn)動(dòng)的起始篇，是學(xué)生在學(xué)習(xí)探討了勻速直線運(yùn)動(dòng)，勻變速直線運(yùn)動(dòng)，自由落體運(yùn)動(dòng)等較簡(jiǎn)潔的直線運(yùn)動(dòng)后從定量探討直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律進(jìn)入定量探討曲線運(yùn)動(dòng)規(guī)律的轉(zhuǎn)折點(diǎn)。通過(guò)本節(jié)的學(xué)習(xí)探討，使學(xué)生學(xué)會(huì)如何用平面坐標(biāo)系和圖解法描述曲線運(yùn)動(dòng)，如何通過(guò)運(yùn)動(dòng)的合成與分解，把運(yùn)動(dòng)物體實(shí)際表現(xiàn)的困難運(yùn)動(dòng)分解成兒個(gè)簡(jiǎn)潔的分運(yùn)動(dòng)，從而利用探討分運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)和軌跡來(lái)確定物體實(shí)際表現(xiàn)的運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)和軌跡。同時(shí)通過(guò)本節(jié)的學(xué)習(xí)，鞏固矢量合成的一般法則即平行四邊形定則，進(jìn)一步強(qiáng)化矢量運(yùn)算的可逆性和等效性原理。二、學(xué)情分析1、學(xué)問(wèn)結(jié)構(gòu)上，學(xué)生在物理方面已經(jīng)學(xué)習(xí)了物體的勻速直線運(yùn)動(dòng)和勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律，以及力的合成與分解的平行四邊形定則，在數(shù)學(xué)方面，已經(jīng)學(xué)習(xí)了直角坐標(biāo)系等基礎(chǔ)學(xué)問(wèn)，具備解決物體在平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)問(wèn)題的學(xué)問(wèn)基礎(chǔ)，在實(shí)力結(jié)構(gòu)上，對(duì)于如渡河問(wèn)題也有肯定的感性體驗(yàn)和理性相識(shí)，全部這些構(gòu)成學(xué)生本節(jié)課的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)。2、學(xué)生對(duì)一個(gè)物體實(shí)際的困難運(yùn)動(dòng)可以看作是兩個(gè)簡(jiǎn)潔運(yùn)動(dòng)的組成的相識(shí)在理解上還很抽象，對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的位移、速度、加速度的矢量性，并能利用平行四邊形定則合成與分解沒(méi)有感性相識(shí)，不能很好區(qū)分實(shí)際例子中物體合運(yùn)動(dòng)和分運(yùn)動(dòng)，同時(shí)還對(duì)物體在兩個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)是相互獨(dú)立的還存在疑問(wèn)，這就要求教學(xué)中必需供應(yīng)來(lái)源于生活中的大量事例和能進(jìn)行探究的試驗(yàn)素材，幫助學(xué)生提升感性相識(shí)，內(nèi)化解決問(wèn)題方法，提高解決問(wèn)題實(shí)力。三、教學(xué)目標(biāo)（一）學(xué)問(wèn)與技能：l、在一個(gè)詳細(xì)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學(xué)問(wèn)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)確定合運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)和軌跡。（二）過(guò)程與方法：1、利用船渡河供應(yīng)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)。培育學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)工具解決問(wèn)題實(shí)力；假設(shè)水不流淌，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)。培育學(xué)生的想象實(shí)力和抽象思維實(shí)力。2、通過(guò)運(yùn)動(dòng)獨(dú)立性的試驗(yàn)探究，培育學(xué)生理論與與實(shí)踐相結(jié)合的理念和實(shí)力，讓學(xué)生經(jīng)驗(yàn)試驗(yàn)、作圖、探討、溝通的過(guò)程，在學(xué)問(wèn)的發(fā)覺(jué)和實(shí)力的形成過(guò)程中體驗(yàn)勝利的樂(lè)趣。（三）情感看法與價(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)覺(jué)問(wèn)題，合作溝通問(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，增加將自己的見(jiàn)解公開(kāi)并與他人溝通的欲望，相識(shí)溝通與合作的重要性，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，培育學(xué)生的視察實(shí)力和試驗(yàn)實(shí)力，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)看法和科學(xué)精神。四、教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)分析重點(diǎn)：明確一個(gè)困難的實(shí)際物體運(yùn)動(dòng)可以等效為兩個(gè)簡(jiǎn)潔的運(yùn)動(dòng)，理解運(yùn)動(dòng)合成、分解的意義和方法。難點(diǎn)：1、詳細(xì)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。五、教學(xué)媒體運(yùn)用1、演示合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)關(guān)系試驗(yàn)裝置2、探討運(yùn)動(dòng)獨(dú)立性的試驗(yàn)裝置3、PPT教學(xué)演示課件、視頻錄像剪接、計(jì)算機(jī)、投影儀。六、教學(xué)流程復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)歸納處理曲線運(yùn)動(dòng)的數(shù)學(xué)方法合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)關(guān)系試驗(yàn)探究1試驗(yàn)探究2理論分析推理探究實(shí)踐應(yīng)用知能落實(shí)實(shí)際應(yīng)用思索探討情境播放視頻錄像剪接引入新課提出問(wèn)題2提出問(wèn)題3提出問(wèn)題1七、教學(xué)程序設(shè)計(jì)教學(xué)程序教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)教學(xué)資源設(shè)疑激趣新課引入【播放視頻錄像剪接】林書(shū)豪在NBA競(jìng)賽中視頻?！驹O(shè)疑激趣】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？假如你是籃球運(yùn)動(dòng)員，你知道怎樣才能精確投籃？學(xué)生觀看視頻錄像剪接學(xué)生思索老師設(shè)問(wèn)視頻錄像剪接【播放視頻錄像剪接】小船渡河【設(shè)疑激趣】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？由以上視頻錄像剪接引出課題“第三章：拋體運(yùn)動(dòng)”【板書(shū)】第三章：拋體運(yùn)動(dòng)第一節(jié)：運(yùn)動(dòng)的合成與分解新課教學(xué)新課教學(xué)新課教學(xué)新課教學(xué)新課教學(xué)新課教學(xué)新課教學(xué)新課教學(xué)問(wèn)題提出引導(dǎo)學(xué)生提出問(wèn)題。1．探討曲線運(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)系才能探討曲線運(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？學(xué)生探討并提出問(wèn)題。解決問(wèn)題1：處理曲線運(yùn)動(dòng)的數(shù)學(xué)方法t1、引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)：物體在一條直線上運(yùn)動(dòng)時(shí)，可以沿這條直線建立一個(gè)坐標(biāo)系，分析歸納描述一維運(yùn)動(dòng)的數(shù)學(xué)方法。【板書(shū)】物體在一條直線上運(yùn)動(dòng)時(shí)，可以沿這條直線建立一個(gè)坐標(biāo)系，2、利用小船過(guò)河圖片，引導(dǎo)學(xué)生探討：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。1、學(xué)生分別寫(xiě)出：假如取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)隨意時(shí)刻t后位移為，2、學(xué)生小組溝通：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)起先時(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)多媒體課件1、引導(dǎo)學(xué)生分析小船渡河問(wèn)題：（1）假如河水不流淌而船在靜水中沿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)，而河水流淌，那么船經(jīng)過(guò)相同一段時(shí)間將從A運(yùn)動(dòng)到A′。（3）船在流淌河水中開(kāi)動(dòng)，同時(shí)參加上述兩個(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)，【板書(shū)】物體合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)意義假如一個(gè)物體同時(shí)參加兩個(gè)運(yùn)動(dòng)，則這兩個(gè)運(yùn)動(dòng)稱為分運(yùn)動(dòng)，物體實(shí)際的運(yùn)動(dòng)稱為合運(yùn)動(dòng)學(xué)生小組探討，畫(huà)圖：（1）畫(huà)出假如河水不流淌而船在靜水中運(yùn)動(dòng)軌跡圖（2）假如船的發(fā)動(dòng)機(jī)沒(méi)有開(kāi)動(dòng)，而河水流淌時(shí)船的運(yùn)動(dòng)軌跡圖（3）假如船在流淌河水中開(kāi)動(dòng)，船的運(yùn)動(dòng)軌跡圖學(xué)生小組探討小結(jié)得出合運(yùn)動(dòng)和分運(yùn)動(dòng)的含義：假如一個(gè)物體同時(shí)參加兩個(gè)運(yùn)動(dòng)，則這兩個(gè)運(yùn)動(dòng)稱為分運(yùn)動(dòng)，物體實(shí)際的運(yùn)動(dòng)稱為合運(yùn)動(dòng)。解決問(wèn)題3：合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)關(guān)系合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)試驗(yàn)裝置（學(xué)生課前小制作）1、合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)的矢量性（1）供應(yīng)合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)裝置（2）引導(dǎo)學(xué)生分析試驗(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)。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。依據(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)系仍舊成立。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。【板書(shū)】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）供應(yīng)試驗(yàn)裝置（2）引導(dǎo)學(xué)生分析：變更小球P的高度，兩小球仍舊發(fā)生碰撞，說(shuō)明兩個(gè)小球在豎直方向距離的變更，雖然變更兩球相遇時(shí)小球P在豎直方向速度重量的大小，但并不變更小球P在水平方向的速度重量的大小，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?！景鍟?shū)】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。學(xué)生試驗(yàn)：（1）在一端封閉、長(zhǎng)約lm的玻璃管內(nèi)注滿清水，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）以蠟塊起先運(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xy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。學(xué)生試驗(yàn)：（1）兩個(gè)相同的弧形軌道M、N，分別用于放射小鐵球P、Q，兩軌道上端分別裝有電磁鐵C、D，調(diào)整電磁鐵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UO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、N的下端射出。試驗(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的高度，再進(jìn)行試驗(yàn)，結(jié)果兩小鐵球總是發(fā)生碰撞。實(shí)踐應(yīng)用知能落實(shí)著陸傘下落肯定時(shí)間后的運(yùn)動(dòng)是勻速的。沒(méi)有風(fēng)的時(shí)候，跳傘員著地的速度是5m/s,現(xiàn)在有風(fēng)，風(fēng)使他以4m/s的速度沿水平方向向東移動(dòng)，問(wèn)跳傘員將以多大的速度著地?這個(gè)速度的方向怎樣? 實(shí)際應(yīng)用例2一只小船橫渡小河,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？思索探討例3：在玻璃板生產(chǎn)線上,須要將毛坯玻璃切割成統(tǒng)一尺寸的玻璃成品.玻璃在流水線上不停滯地被切割,切刀要在運(yùn)動(dòng)中將玻璃橫向切斷.假如毛坯玻璃以4m/s的速度在生產(chǎn)線上不斷地向前移動(dòng),金剛石切刀的移動(dòng)速度為8m/s,為了將玻璃切割成矩形,金剛石切刀的移動(dòng)方向如何限制?切割一次寬為9m的玻璃須要多長(zhǎng)時(shí)間?作出切刀合速度與分速度示意圖：學(xué)生小組探討分析：跳傘員在有風(fēng)時(shí)的運(yùn)動(dòng)，是為著陸傘無(wú)風(fēng)時(shí)勻速下降的和參加風(fēng)運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)，對(duì)應(yīng)是速度為合速度。建立水平向東和豎直方向的坐標(biāo)系，作出兩個(gè)分速度矢量的示意圖利用平行四邊形法則和勾股定理求得設(shè)著地速度砂地與豎直方向的夾角為，則查三角函數(shù)表讓學(xué)生充分探討，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)供應(yīng)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)軌道必需與河岸垂直，也就是小船合運(yùn)動(dòng)方向與河岸垂直時(shí)，小船渡河的距離最短。建立沿河岸方向和垂直河岸方向直角坐標(biāo)系，設(shè)v1與y軸夾角為，由平行四邊形和勾股定理求得引導(dǎo)探討：金剛石切刀的移動(dòng)速度v=8m/s指的是金剛石切刀的移動(dòng)的實(shí)際速度也就是合速度，為了使切刀將玻璃切割成矩形，金剛石切刀必需參加的第一個(gè)分運(yùn)動(dòng)保證在流水線方向與玻璃相對(duì)靜止，即其次個(gè)分運(yùn)動(dòng)v2必需保證與玻璃板邊沿垂直。學(xué)生課下獨(dú)立完成計(jì)算。小結(jié)與作業(yè)學(xué)生小結(jié)：1、處理一個(gè)平面內(nèi)物體的運(yùn)動(dòng)可以建立平面直角坐標(biāo)系2、物體實(shí)際的運(yùn)動(dòng)為合運(yùn)動(dòng)，組成合運(yùn)動(dòng)的幾個(gè)運(yùn)動(dòng)稱為分運(yùn)動(dòng)。3、合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)之間具有等時(shí)性，矢量性，獨(dú)立性作業(yè)：1、課本P48頁(yè)作業(yè)；八、教學(xué)設(shè)計(jì)點(diǎn)評(píng)本節(jié)課利用“任務(wù)驅(qū)動(dòng)”教學(xué)模式，以學(xué)生為主體，老師為主導(dǎo)，使在學(xué)生原有學(xué)問(wèn)和技能的基礎(chǔ)上，通過(guò)以預(yù)設(shè)問(wèn)題為起先，試驗(yàn)，分析、探究、歸納、總結(jié)為過(guò)程，最終解決和提出新問(wèn)題為結(jié)束的三階段循環(huán)，師生共究，交換信息，最終達(dá)成構(gòu)建學(xué)生新的認(rèn)知結(jié)構(gòu)和培育創(chuàng)新實(shí)力的目的。本節(jié)課在教學(xué)的起先，通過(guò)播放視頻錄像剪接預(yù)設(shè)了解決拋體運(yùn)動(dòng)和渡河問(wèn)題兩個(gè)教學(xué)目標(biāo)，設(shè)疑激趣，目標(biāo)明確，能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性和主動(dòng)性，表現(xiàn)了物理學(xué)科理論價(jià)值和技術(shù)價(jià)值。滲透了中學(xué)物理課程的教化功能在于提高全體學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，為學(xué)生的終身發(fā)展、使其今后能應(yīng)對(duì)現(xiàn)代社會(huì)和將來(lái)發(fā)展的挑戰(zhàn)奠定基礎(chǔ)的核心理念。 在探究渡河問(wèn)題的合運(yùn)動(dòng)和分運(yùn)動(dòng)的關(guān)系的教學(xué)中，本節(jié)課首先利用限制變量的方法，使學(xué)生理解合運(yùn)動(dòng)和分運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，突破學(xué)生概念模糊、空間想象力缺乏的學(xué)習(xí)困難，在探究合運(yùn)動(dòng)和分運(yùn)動(dòng)的矢量性試驗(yàn)中，要求學(xué)生課前利用小制作的方法制作器材，變演示試驗(yàn)和小組試驗(yàn)，解決了試驗(yàn)的可視性較差的問(wèn)題，在試驗(yàn)結(jié)果的分析中借助于學(xué)生已具備的驗(yàn)證力的平行四邊形定則的方法，突顯了運(yùn)動(dòng)位移，速度，加速度的矢量性，為了使學(xué)生體驗(yàn)運(yùn)動(dòng)的獨(dú)立性，教學(xué)中運(yùn)用了弧