2. 运动的合成与分解教学设计第一课时

《运动的合成与分解》教学设计

［物理2（必修）］

一、教学目标

（一）知识与技能：

l、在一个具体问题中知道什么是合运动，什么是分运动；知道合运动和分运动具有等时性，独立性。

2、知道什么是运动的合成，什么是运动的分解，理解运动合成和分解遵循平行四边形定则。

3、会用作图法和直角三角形知识解决有关位移和速度的合成、分解问题，理解合运动是由分运动组成的，分运动的性质决定合运动的性质和轨迹。

（二）过程与方法：

1、利用船渡河提供的物理情景，引导学生建立直角坐标系描述小船的运动。培养学生应用数学工具解决问题能力，培养学生的想象能力和抽象思维能力。

2、通过运动独立性的实验探究，培养学生理论与与实践相结合的理念和能力，让学生经历实验、作图、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。

（三）情感态度与价值观：

1、充分发挥学生的自主性，引导学生主动发现问题，合作交流问题，构建良好的认知结构。激发对科学的求知欲，增强将自己的见解公开并与他人交流的欲望，认识交流与合作的重要性，有主动与他人合作的精神。

二、教学重点难点分析：

重点：明确一个复杂的实际物体运动可以等效为两个简单的运动，理解运动合成、分解的意义方法。

难点：1、具体实际问题中合运动和分运动的判定。

2、分运动和合运动的矢量性和独立性。

三、教学流程：

提出

问题1

情境

播放视频

录像剪接

引入新课

复习

归纳

处理曲线运动的数学方法

实践应用

提出

问题2 理论分析

推理探究

什么是合运动，什么是分运动

知能落实实际应用思考讨论

提出问题3

实验探究1实验探究2

合运动与分

运动关系

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三、教学程序设计：

教学

程序

教

师

活

动

【播放视频录像剪接】体育运动中的投掷，足球等运动项目。

【设疑激趣】体育运动中的投掷项目，你知道怎样才能投掷更远吗？如果你是足球运动员，你知道怎样才能准确射中球门？

【播放视频录像剪接】小船渡河

【设疑激趣】你知道怎样才能使小船在最短时间过河吗？你知道怎样才能使小船渡河的距离最短吗？

由以上视频录像剪接引出课题“第三章：抛体运动”

【板书】第三章：抛体运动

第一节：运动的合成与分解

学生活动

教学

资源

设疑激趣

新

课引

入

学生观看视频录像剪接

学生思考教师设问

视频录

像剪接

新

课

问题提出

引导学生提出问题。

1．研究曲线运动问题为什么不能用一维坐标轴？为此建立什么坐标系才能研究曲线运动？

2．什么是合运动，什么是分运动？

3．合运动与分运动有什么关系？

学生讨论并提出问题。

解决问题1：处理曲线运动的数学方法

- 2 - t

教

学

新

课

教

学

新

课

教

学

1、引导学生复习：物体在一条直线上运动时，可以沿这条直线建立一个坐标系，分析归纳描述一维运动的数学方法。

【板书】物体在一条直线上运动时，可以沿这条直线建立一个坐标系，

2、利用小船过河图片，引导学生研究：物体

在一个平面上运动时，可以建立一个平面直角坐标系，分析归纳描述二维运动的数学方法。

1、学生分别写出：

如果取t=0时刻物体位置坐标为x=0, 且规定物体运动方向为正方向，则物体在做匀速直线运动时

物体位移表达式为x=vt 物体做匀加加速直线运动时

物体位移表达式为

1xv0tat2

2物体做自由落体运动时

经过任意时刻t后位移为，

yv0t12gt

22、学生小组交流：描述小船过河的运动，可以这样建立坐标系，以运动开始时小船的位置为原点，以沿河岸和垂直河岸方向为x轴和y轴的正方向。

解决问题2：区分什么是合运动。什么是分运动

1、引导学生分析小船渡河问题：

（1）假如河水不流动而船在静水中沿AB方向行驶，经一段时间将从A运动到B。

（2）假如船的发动机没有开动，而河水流动，那么船经过相同一段时间将从A运动到A′。

（3）船在流动河水中开动，同时参与上述两个运动，船经相同时间从A点运动到B′点，

学生小组讨论，画图：

（1）画出假如河水不流动而船在静水中运动轨迹图

（2）假如船的发动机没有开动，而河水流动时船的运动轨迹图

（3）如果船在流动河水中开动，船的运动轨迹图

学生小组讨论小结得出合运动

多媒体

课件

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新

课

教

学

新

课

教

学

和分运动的含义：

如果一个物体同时参与两个运动，则这两个运动称为分运动，物体实际的运动称为合运动。

【板书】物体合运动与分运动意义

如果一个物体同时参与两个运动，则这两个运动称为分运动，物体实际的运动称为合运动

解决问题3：合运动与分运动关系

1、合运动与分运动的矢量性

（1）提供合运动与分运动装置

（2）引导学生分析实验：

运动轨迹3是蜡块的合运动，运动轨迹1和运动轨迹2是分运动。

以轨迹1的位移x和轨2的位移y为邻边作平行四边形，其所夹的对角线的大小与方向与轨迹3的位移重合，表明分位移、合位移的关系遵循平行四边形定则。

根据vxxy

vy

ttsv

t将合运动与分运动位移平行四边形等比例缩小t倍，其平行四边形关系仍然成立。即物体运动的合速度与分速度关系也遵循平行四边形定则

回顾合力和分力运算法则，得出推论，一切矢量关系运算都遵循平行四边形定则。

【板书】合运动和分运动的位移、速度、加速度关系遵循平行四边形定则。

2、分运动的独立性

（1）提供实验装置

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学生实验：

（1）在一端封闭、长约lm的玻

璃管内注满清水，水中放一个红蜡

做的小圆柱体，将玻璃管的开口端

用胶塞塞紧，并用大头针将蜡块与合运动与分运动实胶塞固定

（2）以蜡块开始运动位置为原点。验装置

（学生课建立平面直角坐标系，

（3）保持蜡块与玻璃管相对位置前小制不变，将玻璃管沿x轴正向匀速移作）

动，描绘出蜡块运动轨迹x。

（4）保持玻璃管不动，拔出大头针，使蜡块沿玻璃管匀速沿y轴正方向移动相同时间，描绘出蜡块运动轨y （5）使蜡块和玻璃管保持原有速度同时沿xy坐标轴匀速运动相同时间，描绘蜡块运动轨迹s。

（2）引导学生分析：

改变小球P的高度，两小球仍然发生碰撞，说明两个小球在竖直方向距离的变化，虽然改变两球相遇时小球P在竖直方向速度分量的大小，但并不改变小球P在水平方向的速度分量的大小，也就是说小球在竖直方向的运动并不影响它在水平方向的运动，即物体的两个分运动是独立的。

【板书】组成物体运动的分运动之间的位移、速度、加速度关系是独立的。

学生实验：

（1）两个相同的弧形轨道M、N ，分别用于发射小铁球P、Q，两轨道上端分别装有电磁铁C、D，调节电磁铁C、D的高度，使AC=BD，从而保证小铁球PQ在轨道出口处的水平初速度UO相等。

（2）将小铁球P.Q分别吸在电磁铁C、D上，然后切断电源，使两小铁球能以相同的初速度v0同时分别从轨道M、N的下端射出。实验结果是两小铁球同时到达E处，发生碰撞。增加或者减小轨道M的高度，再进行实验，结果两小铁球总是发生碰撞。

小

结

与

作

业

学生小结：

1、处理一个平面内物体的运动可以建立平面直角坐标系

2、物体实际的运动为合运动，组成合运动的几个运动称为分运动。

3、合运动与分运动之间具有等时性，矢量性，独立性

作业：1、课后练习

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