2运动的合成和分解

1、第二节 运动的合成和分解一、教学目标1知识与技能 知道合运动和分运动的概念及相互关系。 理解运动的合成和分解遵循平行四边形定则。 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问题。 理解分运动的性质决定合运动的性质和轨迹。2过程与方法 了解合运动和分运动的概念提出、分析和建立的过程。通过几个具体的事例让学生自主讨论，分析交流，抽象升华为物理概念。让学生从熟悉的知识和已有的经验出发，认识合运动的轨迹与分运动的关系。通过数形结合，体会运用坐标系描述物体位置、合位移和速度及运动轨迹的优越性，认识数学工具在物理学中的作用。 3情感态度与价值观 体会科学抽象、物理模型在探索自然规律中的作用，形成正

2、确处理问题的方法，学会在研究问题中突出主要矛盾、忽略次要因素的哲学思想。 通过小组讨论，培养学生相互合作、共同探索的团队精神，并使学生学会合作交流，逐步形成严谨求实的科学态度。通过合运动和分运动的概念和规律的学习，体会物理规律与生活现象的联系及物理知识在生产生活中的应用。通过本节学习，激发学生学习高中物理课程的兴趣，培养学生积极探究的学习方法。二、教学重点、难点教学重点：合运动和分运动的概念的理解，会应用平行四边形定则解决运动的合成和分解问题。教学难点：判断合运动的性质和轨迹。三、设计思路本节内容是高中学生学习曲线运动的基础章节，在实施三维教学目标的过程中，要注意激发学生的学习兴趣，通过学生已

3、有的生活经验如放氢气球、小船渡河等引入课题。并通过红蜡块实验的具体操作，变抽象为具体；抓住旧有知识平行四边形定则，归结矢量的合成与分解遵循一个统一的规律，从而降低新知识的建立、获取、运用的难度。最后通过前节曲线运动加速度与速度的关系，正确引导学生总结判断合运动的性质和轨迹。四、教学用具多媒体、玻璃管、水、胶塞、蜡块、秒表、刻度尺等。五、教学设计教师活动学生活动点评问题：在无风的天气里放飞氢气球，氢气球将做什么运动？若受到水平方向的风力作用，氢气球又将做什么运动呢？问题：在渡口把小船的船头指向正对岸，在水流的冲击下，小船能摆到正对岸吗？演示实验在长约80100cm一端封闭的玻璃管中注满清水，水中

4、放一个由红蜡做成的小圆柱体R，将管的开口端用胶塞塞紧。将此玻璃管紧贴黑板竖直倒置，蜡块就沿玻璃管上升，观察物体做什么运动？我们可以用什么方法来确定物体做什么运动？记下它由A移动到B所用的时间。然后，将玻璃管重新倒置，在蜡块上升的同时，将玻璃管水平向右匀速移动，观察蜡块的运动， 问题：这一过程中红蜡块做的是什么运动呢？用课件重新模拟上述运动红蜡块可看成是同时参与了下面两个运动：在玻璃管中竖直向上的运动（由A到B）和随玻璃管水平向右的运动（由A到D）。红蜡块实际发生的运动（由A到C）是这两个运动合成的结果。板书：一。合运动和分运动1什么是分运动和合运动。（1）红蜡块沿玻璃管在竖直方向的运动和随管做

5、的水平方向的运动，叫做分运动。红蜡块实际发生的运动叫做合运动。（2）合运动的位移（速度）叫做合位移（速度） 分运动的位移（速度）叫做分位移（速度）2合运动和分运动的关系问题：在玻璃管中竖直向上的运动（由A到B）和随玻璃管水平向右的运动（由A到D）时间是否相等，这一时间内红蜡块实际发生的运动是什么？ 总结：等时性：分运动和合运动是同时开始，同时进行，同时结束。问题：若改变玻璃管在水平方向的速度，红蜡块上升的运动是否受到影响？总结：独立性：一个物体同时参与几个分运动时，各分运动是各自独立的，互不干扰，任何一个方向的运动都不会因为其他方向运动的存在而受到影响。等效性：分运动和合运动是一种等效替代关系

6、，即各分运动叠加起来与合运动有完全相同的效果。复习：对于一个在直线上运动的物体，我们建立直线坐标系就能研究它的位置，对于上述红蜡块由A到C的这种不能确定轨迹的运动，如何进行研究呢？问题：红蜡块的两个分速度应如何求解？如何求合速度？对于红蜡块的位移、加速度又应该如何进行研究呢？板书：二。运动的合成和分解运动的合成和分解遵循平行四边形定则运动的合成是唯一的，而运动的分解可以有不同分法。举例：下面对红蜡块进行具体研究。1蜡块的位置建立平面直角坐标系如图所示，我们该如何得到P点的坐标呢？ 2蜡块的运动轨迹我们要找出蜡块的运动轨迹，只要找到表示蜡块运动轨迹的方程就可以了，在上述两个方程中，有一个关于时间

7、t的变量，如何得到轨迹方程呢？结论：上述方程究竟代表的是一条什么样的曲线呢？它的物理意义是什么？3蜡块的位移复习：红蜡块的位移应该怎么表示？合位移：OP=t这样表示位移是否全面呢？位移是矢量，还需要表示什么？方向：如图所示，tan=4蜡块的速度合速度: v=方向：如图所示，tan=例题：飞机起飞时以300km/h的速度斜向上飞，飞行方向与水平面的夹角为30，求水平方向的分速度vx和竖直方向的分速度vy。三合运动的轨迹师：刚才研究了两个相互垂直的匀速直线运动的合运动仍为匀速直线运动。若两个分运动不是相互垂直的，情况如何呢？1两个匀速直线运动的合运动：仍为匀速直线运动。若两个分运动在一直线上，则合

8、运动也在这一直线上。若两个分运动的速度方向成一夹角（非0、180），合运动的速度方向用平行四边形法则来确定。例1 若两个匀速直线运动：v1=3m/s，v2=4m/s，合运动速度大小、方向如何？2匀速直线运动和匀加速直线运动的合运动：运动轨迹可能为直线，可能为曲线。（1）若匀速直线运动的初速度v1和匀加速直线运动的初速度v2在一直线上，且和匀加速直线运动的加速度a也在一直线上，运动轨迹为直线。问题3上述 v1=3m/s，v2=4m/s，a=4m/s2，合运动的加速度和速度如何？问题4上述 v1=3m/s，v2=-4m/s，a=4m/s2，合运动的加速度和速度又如何？（2）若匀速直线运动的初速度v

9、1和匀加速直线运动的加速度a互成角度，运动轨迹为曲线。问题5匀速直线运动的初速度 v1=3m/s，方向向上；匀加速直线运动的初速为0，加速度a=4m/s2，方向水平向右，合运动的大致轨迹如何？若v1方向水平向右，a向上，合运动的大致轨迹又如何？（3）两个匀加速直线运动的合运动：当合初速度与合加速度方向一致时，合运动是匀加速直线运动，否则，合运动是匀变速曲线运动。问题6匀加速直线运动的初速度 v1=3m/s，a1=3m/s2，方向向上；另一匀加速直线运动的v2=4m/s，a2=4m/s2，方向水平向右，合运动的轨迹如何？问题7在问题6中，若v1=3m/s，a1=4m/s2，方向向上；另一匀加速直

10、线运动的v2=4m/s，a2=3m/s2，方向水平向右，合运动的大致轨迹如何？ 能够答出：向上运动；既向上又向水平方向，做斜向运动。不能，流速越大，被冲到下游越远的地方。用秒表和刻度尺测量：大致匀速直线运动会看到红蜡块是斜向右上方移动的，经过相同的时间，它由A运动到C：有可能是直线运动，有可能是曲线运动，不能判断速度大小是否变化。相等（由A到C）不受到影响理解：把两个运动合成后，合运动的效果与这两个分运动是等效的，不能再重复去考虑分运动。合运动分解成两个分运动后也是同样等效的。建立平面直角坐标系提示并回答：均为矢量，类比力的合成与分解因为在x、y方向上均为匀速直线运动，所以可根据匀速直线运动的

11、公式x=vt来确定。x=vxty=vyt根据数学上的消元法，在上述两个方程中消去时间t就可以了。每位同学具体推导一条过原点的倾斜直线。表示蜡块的合运动是直线运动。从O点到P点的有向线段。请同学计算这一线段的长度答：方向。每位同学具体推导请一位同学上台推导速度关系请一位同学上台演算学生自己得出结论学生自己解答。学生自己解答。学生自己解答。联系生活实际，为学生提供多样化的信息来源，给学生探究的机会要求红蜡块能在水中大致匀速上浮设计一系列问题，让学生进行多方面的主体性探究活动，在亲身体验中获得对知识的精髓的领会和感悟（换句话说，将原本教师讲的话，教给学生自己分析、讨论、归纳表达出来）。在推导中弄清物理意义，为下面的教学打下基础数形结合，加深对概念的理解，同时培养学生应用数学知识解决物理问题的能力为学生创设更多发言机会，更易主动参与教学活动，活跃课堂气氛在练习中巩固所学知识，进一步加深对知识的理解作业布置思考上述问题中匀变速曲线运动的轨迹是什么曲线？教材第37页“问题与练习”中各题，要求准确解答想一想，练一练，做一做加深对课堂所学知识的理解和掌握，联系实际对所学内容进行应用板书设计略资料链接相关网址名，相关教学资料的书名