2. 运动的合成与分解板书设计

第1节

运动的合成和分解

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？

t 解决问题1：处理曲线运动的数学方法

新

1、引导学生复习：物体在一条直线上运动时，1、学生分别写出：

可以沿这条直线建立一个坐标系，分析归纳描如果取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

学生讨论并提出问题。

课

述一维运动的数学方法。

教

【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，

学

2、利用小船过河图片，引导学生研究：物体

xvt1at2

0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。

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。

多媒解决问题2：区分什么是合运动。什么是分运动

体

课件

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

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，

（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

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胶塞固定

（2）以蜡块开始运动位置为原点。建立平面直角坐标系，

（3）保持蜡块与玻璃管相对位置不变，将玻璃管沿x轴正向匀速移动，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

合运动与分运动实验装置

（学生课前小制作）

（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

ty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。

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

（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

1、

知能落实

学生小组讨论分析：

例1、

降落伞下落一定时间后的运动是匀速的。没（1）

跳伞员在有风时的运动，是有风的时候，跳伞员着地的速度是5m/s,现为降落伞无风时匀速下降在有风，风使他以4m/s的速度沿水平方向向的和参与风运动的合运动，东移动，问跳伞员将以多大的速度着地?这对应是速度为合速度。

个速度的方向怎样? （2）

建立水平向东和竖直方向的坐标系，作出两个分速度矢量的示意图

（3）

利用平行四边形法则和勾股定理求得

vv22xv2y4526.4m/s2、

实际应用

设着地速度砂地与竖直方向例2一只小船横渡小河,小河宽为d，

若船对静水的夹角为，则

的恒定速度为v1

河水的流速为v2，且v1> v2。

tanvx（1）若使小船渡河时间最短，船头应对什么方向，v40.8

y5最短时间是多少？

查三角函数表38.70

（2）若使小船渡河距离最短，船头应对什么方向，让学生充分讨论，猜想，发表看所需时间是多少？ 法。由于小船渡河速度全部取

自本身发动机提供的速度v1，当v1即船头与垂直河岸时，渡河所用时间最短。

3、

思考讨论

最短时间

；tmdv

例3：在玻璃板生产线上, 需要将毛坯玻璃切割成1统一尺寸的玻璃成品. 玻璃在流水线上不停滞地若使小船渡河距离最短，则被切割, 切刀要在运动中将玻璃横向切断. 如果小船实际的运动轨道必须与河岸垂直，也就是小船合运动方向与毛坯玻璃以4m/s的速度在生产线上不断地向前河岸垂直时，小船渡河的距离最移动, 金刚石切刀的移动速度为8 m/s, 为了将玻短。

璃切割成矩形, 金刚石切刀的移动方向如何控制? 建立沿河岸方向和垂直河岸切割一次宽为9 m的玻璃需要多长时间? 方向直角坐标系，设v1与y轴夹角 为，由平行四边形和勾股定理求

小

学生小结：

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

与

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。

作

3、合运动与分运动之间具有等时性，矢量性，独立性

业

作业：1、课本P48页作业；

教学设计点评

本节课利用

“任务驱动”教学模式，以学生为主体，教师为主导，使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，最后解决和提出新问题为结束的三阶段循环，师生共究，交换信息，最终达成构建学生新的认知结构和培养创新能力的目的。

本节课在教学的开始，通过播放视频录像剪接预设了解决抛体运动和渡河问题两个教学目标，设疑激趣，目标明确，能充分调动学生学习积极性和主动性，表现了物理学科理论价值和技术价值。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。

在探究渡河问题的合运动和分运动的关系的教学中，本节课首先利用控制变量的方法，使学生理解合运动和分运动的关系，突破学生概念模糊、空间想象力缺乏的学习困难，在探究合运动和分运动的矢量性实验中，要求学生课前利用小制作的方法制作器材，变演示实验和小组实验，解决了实验的可视性较差的问题，在实验结果的分析中借助于学生已具备的验证力的平行四边形定则的方法，突显了运动位移，速度，加速度的矢量性，

为了使学生体验运动的独立性，教学中使用了弧形轨道球碰撞实验，通过使两个小球在竖直方向距离的变化，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，说明了物体的两个分运动是独立的结论，由于小球运动较快，学生不容易观察到小球是否有碰撞，实验中可以设计利用频闪光源现场拍摄的办法获得照片，再进行处理。

本节课在实践应用中，关注学生知能落实，强调知识实际应用，将课堂教学延伸到课外，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新课程目标。