2. 运动的合成与分解教学设计和教学实录

运动的合成与分解

教学课题

选用教材教

教育科学出版社物理必修2第一章第二节

设计者

教学时数

陶思容

1课时

①

本节计划利用小船度河问题这一生活中的实例作为进行探究的素材，让学生通过对身边事物的分析来接收新的知识

②

通过红蜡块实验仪分别来剖析合运动与分运动之间的一些性质，使学生领会合运动和分运动的“等效性”、“等时性”、和“同教学设计思路

一性”．

③

通过学生分组用尺、笔、纸实验来探究位移的合成与分解遵循平行四边形定则，结合以前所学知识来推导运动的合成与分解遵循平行四边形定则，并通过使用这一方法分析生活中的具体实例使学生体会这一解决问题方法的实用性．

①学生对一个物体实际的复杂运动可以看作是两个简单运动的组成的认识在理解上还很抽象，需要用具体的实例来加以分析

②对物体运动的位移、速度、加速度的矢量性、利用平行需求分析

四边形定则合成与分解没有感性认识，不能很好区分实际例子中物体合运动和分运动，需要用实验来具体讲解

③同时还对物体在两个方向的运动是相互独立的还存在疑学习者分析

问，需要在教学中必须提供来源于生活中的实例作为进行探究的实验素材，帮助学生提升感性认识，内化解决问题方法，提高解决问题能力．

①知识结构上，学生在物理方面已经学习了物体的匀速直线运动和曲线线运动规律，以及力的合成与分解的平行四边形定则， 学情分析

②在数学方面，已经学习了直角坐标系等基础知识，具备解决物体在平面内运动问题的知识基础

③在能力结构上，对于渡河问题有一定的感性体验，所有这些构成学生本节课的学习基础．

①了解合运动与分运动的特点，会分析运动的合成与分解

知识技能

②理解运动的合成与分解遵守平行四边形定则

③会处理有关位移和速度的合成、分解的运算类问题

通过对合运动分运动的关系的实验探究，培养学生理论与实过程方法

践相结合的理念和能力，培养学生的观察能力和分析能力。

教学目标

①通过学生对身边事物的深入探讨、辨析、激发他们对生活的热爱。 情感态

②通过实验探究，使学生具有敢于坚持真理，勇于创新和事实度价值观

求是的科学态度和科学精神。

③让学生经历想象实际情景、讨论、交流的过程，在知识的发现和能力的形成过程中体验成功的乐趣．

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教学重、难点

①通过小船过河的flash，红蜡块实验等例子来分析判断①明确一个复杂的运动可合运动与分运动

以等效为两个简单运动的②通过学生探究合成或等效分解为两个简实验得出运动的合成单的运动

与分解遵循平行四边

形定则

教学重点

②理解运动的合成与分解解决措施

③通过计算红蜡遵循平行四边形定则；

块的合速度，飞机起

飞时分速度作简单应

用，然后利用解决小船渡河的例子来分析③运动合成与分解的应用。

运动的合成与分解的灵活应用

①通过让学生记录分运动与合运动时①

合运动和分运动的等时间，通过两次时间的性以及分运动的独立性

对比来突出分运动的

独立性、分运动与合

教学难点

解决措施

运动的等时性，

②通过举例来分②某一实际问题中运动的析小船的运动来展示合成与分解的应用

运动的合成与分解的应用

基于学生的抽象认识还很薄弱，而运动的合成与分解相对较难，我采用启发引导模式来让学生逐步走出认识的误区，理解教学模式

新的知识。

用探究模式来让学生亲自参与新知识的推导及验证过程，让学生在过程中学到知识，在过程中体会快乐

教学策略制定

①基于学生对合运动分运动的概念没有接触过，我采用讲授法让学生形成一些基本的概念，使教学更能顺利的进行

②基于高一学生发散思维的局限性，我采用讨论法，让学生教学方法

相互讨论，在讨论的过程中产生思维的火花，让思维得到发散

③基于学生的抽象思维还很薄弱，对合运动与分运动的关系不容易理清楚，我采用实验法让学生明了的看到合运动与分运动之间关系的特征，更容易理解之间的关系

动画

教学媒体

PPT 红蜡块实验仪、秒表

图纸

支架

教学流程图

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分析小船.渡河情境

提出概念

思考

记忆

合运动

分运动

创设小船.渡河情景，

提出问题

模拟小船.渡河运动.演示实验

观察

思考

讨论

独立性

等效性

等时性

解决小船渡河实际问题

再次模拟小船运动探究位移合成与分解实验

教学过程

讨论，理论分析归纳

运动的合成与分解遵循平行四边形定则

学生活动

媒体使用

时间分配

教师活动

一、创设情境、引入新课

播放模拟小船的不同行驶情况的动画，并提问：你知道怎样才能使小船在最短时间内过河吗？你知道怎样才能使小船渡河的距离最短吗？小船渡河运动是一个复杂的运动，为了更好的研究复杂的运动，需要把复杂的运动化简为简单的运动，一种常用的手段——运动的合成与分解

二、合运动与分运动

1.几个基本概念

提出合运动分运动的概念，然后通过小船过河来巩固合运动与分运动的概念

介绍描述运动的特征量是位移、速度、加速度；从而引出并结合小船运动讲述合位移、分位移；合速度、分速度；合加速度、分加速度；

提问：那合运动与分运动之间有什么关系？又有何特点？

新课导入动画：小船渡河情景

观察视频，思考并回答

老师提出的问题

【板书：运动的合成与分解】

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5分钟

新课展开

3分钟

观察课件，思考老师提出的概念

理解描述运动的几个物理量

Flash动画

PPT展示小船渡河

【板书：分运动

合运动】

7分钟

2、模拟小船运动的红蜡块演示实验

把红蜡块的运动与小船的运动做类比，做红蜡块运动演示实验，引导学生观察实验，并让学生利用手中的秒表记录两次红蜡块运动的时间：

①玻璃管竖直静止在图纸前蜡块经过管上AB距离的时间；

②移动玻璃管使蜡块运动轨迹沿第一根对角线蜡块经过管上AB距离的时间；

观察实验，并按老师提示记录时间

红蜡块实验仪

轨道

图纸

秒表

2分钟

3、合运动与分运动的等效性

蜡块同时发生了水平竖直两个方向的运动，它的效果可以观察图纸，思用合运动来等效的替代，同样，考老师所讲

蜡块运动的合运动也可以用两个分运动来等效的替代。

4、合运动与分运动的等时性

先让学生相互交流，自己两次记录的时间，并以小组为单位取平均值，再让小组之间相互对比，第一次记录的是竖直分运动的时间，第二次记录的是合运动的时间，看第一次记录的时间与第二记录的时间是相等的，这就说明分运动与合运动具有等时性

5、分运动的独立性

已知第一次与第二分别记录的是玻璃管运动的速度不相同的运动，通过比较第一次与第二次记录的时间相等，说明水平移动玻璃管不影响蜡块在玻璃管中的运动，说明分运动之间具有独立性，

图纸，【板书：等效性】

5分钟

与同学交流所记录时间是否相等，跟着老师思考分析合运动与分运动的等时性

【板书：等时性】

3分钟

与同学交流所记录时间在误差范围内相等，【板书：独立跟着老师思性】

考分析合运动与分运动的独立性

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三、运动的合成与分解

由分运动求合运动叫做运动的合成，由合运动求分运动叫做运动的分解，它们都遵循矢量合成的平行四边形定则。

分运动——平行四边形的邻边，合运动——平行四边形对角线

模拟小船运动实验探究位移的合成与分解

实验方法: 第一组：

( 1) 同桌的两位学生互相配合, 甲学生拿出一支笔和一把直尺, 乙学生拿出一张空白作业纸.在纸上作距离约为10cm的两条平行线

( 2) 把纸放在桌上,甲学生把

直尺轻轻压在上边, 保证纸能从直尺下面拉出, 甲学生只把笔按住, 不向下划, 乙学生水平匀速拉出作业纸.使尺子从下面直线移动到上面直线

7分钟

( 3)乙学生保持纸不动，甲把尺子放在下面一条直线上，用铅笔从尺子的一端画到另一端

（ 4）甲和乙配合，同时移动纸和铅笔，看最后结果

第二组：和第一组情况相似，就是不拉动纸，换成移动尺子，比较结果。

引导学生作图发现合运动与分运动的位移构成——平行四边形

之所以会出现这种规律，其根本在于合位移与分位移都是矢量，而矢量的加减法是遵循平行四边形定则的

所以，合速度与分速度也遵循平行四边形定则

我们在这节课的学习中，遇到的都是相互垂直的两个方向上的运动的合成与分解。实际上，对于互成任意角度的两个方向上的运动同样可以根据平行四边

形定则进行合成与分解

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PPT，黑板

尺子，铅笔，纸

小组同学根

据老师引导

做探究实验。

和同学之

间相互讨论

实验结果，并

根据以前所

学力的合成

与分解来分

析运动的合

成与分解，综

合知道运动

的合成与分

解满足平行

四边形定则

【板书：平行四边形定则】

3分钟

运动的合成举例：

刚才大家利用秒表记录了红蜡块运动的时间，我们通过读书可以看到红蜡块在水平方向上运动了120厘米，而玻璃管AB间的距离为60厘米，现在大家利用运动的合成定律来算一下红蜡块实际的速度是多大，大家思考一下，看能不能用不同的方法来解答这道题?（解题思路：两种情况：①先算合位移，用合位移除以时间算出合速度②算出两个分速度，再合成合速度

运动的分解举例：

飞机起飞时以300km/h的速度斜向上飞，飞行方向与水平方面的夹角30o。求水平方向的分速度vx和竖直方向的分速度利用老师给出的条件，刚才记录的时间，根据平行四边形定则计算红蜡块的合速度

学生记录的时间

PPT 2分钟

根据平行四边形定则计算飞机的分速度

PPT vy? 解决小船渡河实际问题

让学生在课后通过这节课所学知识来解决小船渡河的问题。

［

例题

］

一条宽度为

L 的利用本堂课河，水流速度为V水，已知船学习的知识分析例题，并在静水中速度为v船，那么： 记住老师分析例题的方（1）怎样渡河时间最短？ 法

（2）若v船v水，怎样渡河位移最小？

引导学生回顾分运动、合运动的概念以及它们之间的关系，回顾本节课运动的合成与分解应遵守平行所学知识点

四边形定则，以及怎样应用平行四边形定则。

2分钟

PPT，黑板

课堂小结3分钟

PPT

粉笔

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布置作业3分钟

给学生布置思考题，让学生加深对运动合成与分解的理解

从学生的全面发展出发，让学生把所学知识应用于生活中，布置课后关于雨滴的练习题在讲台上水平抛出一块粉笔，让学生分析这个运动的分运动与合运动，引出下一节的内容——平抛运动

板书设计

教学设计后记

PPT

运动的合成与分解

合成

分运动

（独立性）

平行四边形定则

分解

合运动

等效性

等时性

同一性

本节课充分贯彻新课程理念，以学生为主体、教师为主导，在学生原有知识和技能的基础上，通过以预设问题为开始，实验、分析、探究、归纳、总结为过程，最后解决问题并提出新问题为结束的三阶段循环，师生共同研究，交换信息，最终达到构建学生新的认知结构和培养学生创新能力的目的． 本节课在开始部分，通过播放动画并预设了船渡河的两个问题，设疑激趣，目标明确，能充分调动学生学习的积极性和主动性，表现了物理学科的理论价值和技术价值．同时渗透了高中物理课程的教育功能在于提高全体学生的科学素养，为学生的终身发展、使其今后能应对现代社会和未来发展的挑战奠定基础的核心理念． 在探究渡河问题合运动和分运动的关系的教学中，应用红蜡块演示实验并设计讨论问题使学生理解合运动和分运动的关系，演示实验的应用突破了学生概念模糊、空间想象力缺乏的学习困难．

本节课在实践应用中，关注学生知识与技能的能落实，强调知识的实际应用，体现了培养学生的科学探究能力、自主学习能力、实践能力以及解决问题的能力目标．

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