2. 运动的合成与分解教学设计内容推荐

§1.2

《运动合成与分解》教案

遂宁市安居育才中学校

冯林森

一、教材分析

1、《运动合成与分解》是教科版《物理》必修2第一章曲线运动的第二节的内容

2、从特殊到一般，从简单运动到复杂运动，从直线运动到曲线运动，这样的转变是符合学生的认知规律。

3、本节的地位：承上启下，从直线运动到曲线运动，它为后面的曲线运动分解提供了一种“化曲为直”的思想方法，为后面研究平抛运动（类平抛运动）的等曲线运动提供了一种方法。

二、教学的三维目标

知识与技能

（1）明确合运动和分运动的概念

（2）知道合运动与分运动之间具有等效替代的关系，具有等时性、独立性、矢量性和同系性。

（3）理解运动的合成与分解遵循矢量的合成法则：《平行四边形定则》

（4）学会利用运动的合成与分解处理曲线运动能力。

过程与方法

（1）让学生在自己动手实验的过程中构建运动合成与分解的物理情景。

（2）培养学生应用数学知识解决物理问题的能力。

（3）通过对运动合成与分解的练习和理解，发挥学生空间想象能力，提高学生的物理术养。

情感态度与价值观

（1）在实验探究过程中培养学生坚持真理、勇于创新的求知精神。

（2）通过设问、反问等教学方法调动学生的思维，培养他们的探究物理知识的精神。

（3）通过学生自己讨论交流，培养学生团结协作精神。

三、教学重点：

（1）知道一个复杂的曲线运动可以分解为两个或者两个以上的简单的分运动。

（2）理解运动合成与分解的意义和方法。

教学难点：

（1）理解合运动与分运动的独立性、等时性和等效性。

（2）运用运动的合成与分解解决实际曲线问题的能力。

教学方法：

演示实验、独学、群学、启发教育

教学工具

铅笔、白纸、直尺

教学过程：

一、引入新科

（一）导入新课

1、观察思考：小船渡河实验

老师提问：图1-2-1小船渡河时，船头垂直对岸行驶，同学们观察到什么？

学生回答：小船不是垂直到达对岸，而是朝河的下游偏移。

老师引入新科：为了明白船为什么朝河的下游偏移，以及上体育课时我们投出篮球（忽略空气对球阻力）为什么轨迹是曲线，这节课我们就来讨论这个问题。

二、进行新科

（二）明确两个概念

（1）通过前面的观察：如图1-2-1所示，小船渡河时，如果河水不流动，小船将沿与河岸垂直的方向运动；如果关闭小船的发动机，小船将沿河岸顺流而下。实际上，小船同时参与了沿着河岸和垂直河岸的这两个运动。我们把这两个运动叫做分运动，船实际的运动叫做合运动。

三、活动：探究合运动和分运动的关系

学生活动：根据《物理必修二》P6教材《活动》，学生用自己准备的器材做实验。

老师讲解实验：

在白纸上，铅笔尖靠着直尺横向移动15cm，同时让直尺沿纵向移动20cm，推进一段距离后，可以发现铅笔尖描出的轨迹是一条不规则的曲线，连接这段曲线的首尾就得到铅笔尖走过的位移，再重复几次，看一看，铅笔尖沿横向的位移、沿纵向的位移与笔的实际位移有什么关系？

结论：由上述实验可以得到：一个物体同时发生两个方向的位移（分位移），物体的分位移的效果可以用合位移来替代；同时，这个物体的合位移也可以用两个分位移来替代。

学生活动（群学）：

①根据上的《活动》实验：学生独学分别在白纸上作出物体的实际位移（合位移X）,分位移X1,X2；②群学交流讨论得出合位移与分位移的关系。

分组回答各组得出的结论并板书在黑板上。点评总结出运动的合成和分解遵循平行四边形定则。

教师活动：引导归纳

①根据实验操作过程，可以知道合运动和分运动具有等时性。

②合运动让铅笔尖从A点到了B点，两分运动也使铅笔尖从A点到B点，他们的效果相同的，具有等效替代的关系。

③取消一个分运动，发现另一个分运动不变，所以分运动具有独立性

小结：（1）合运动与分运动的独立性、等时性和等效性和同一性。

（2）运动的合成与分解遵循平行四边形定则（位移、速度、加速度）

四、运动的合成与分解在生产生活中的应用

教师活动：如右图所示，一艘轮船正在以4 m/s的速度沿垂直于河岸方向匀速渡河，河中各处水流速度都相同，其大小为v1＝3 m/s，行驶中，轮船发动机的牵引力与船头朝向的方向相同。某时刻发动机突然熄火，轮船牵引力随之消失，轮船相对于水的速度逐渐减小，但船头方向始终未发生变化。求：

(1)船头指向什么方向，穿才能垂直到达对岸？

(2)船怎样行驶，渡河时间最短？

把学生分成两组：甲组和乙组

甲组同学讨论第（1）问，乙组讨论第（2）问

甲乙两组分别派代表上台展示并说明理由。

教师活动：对学生上台展示给与点评并引导学生对问题进行归纳总结

展示板书内容：

解：(1)发动机未熄火时，轮船运动速度v与水流速度v1方向垂直，如图所示。

故此时轮船相对于静水的速度v2的大小：v2＝v2＋v12＝42＋32

m/s＝5 m/s，设v与v2的夹角为θ，则vcos θ＝＝0.8。(2)熄火前，船的牵引力沿v2的方向，水的阻力与v2的方向相反，熄火后，牵引力消失，v2在阻力作用下，v2逐渐减小，但其方向不变，当v2与v1的矢量和与v2垂直时，轮船的合速度最小，则vmin＝v1cos θ＝3×0.8 m/s＝2.4 m/s。

五、课堂小结

教生共同活动：引导学生一起总结本节课内容。形成知识体系

归纳总结：

1、合运动：

2、分运动：

3、在运动合成和分解中怎样求位移、速度和加速度。

1．小船渡河问题的分析思路

2．小船渡河的两类问题、三种情景

d当船头方向垂直河岸时，渡河时间最短，最短时间tmin＝

v船

如果v船>v水，当船头方向与上游夹角θ满足v船cos θ＝v水渡河时间最短

时，合速度垂直河岸，渡河位移最短，等于河宽d

渡河位移最短

如果v船

v船