2024-2025学年高中物理第三章抛体运动第1节运动的合成与分解教案2鲁科版必修2

PAGE10-运动的合成与分解一、学习任务分析本节课内容是学生学习曲线运动的起始篇，是学生在学习探讨了匀速直线运动，匀变速直线运动，自由落体运动等较简洁的直线运动后从定量探讨直线运动规律进入定量探讨曲线运动规律的转折点。通过本节的学习探讨，使学生学会如何用平面坐标系和图解法描述曲线运动，如何通过运动的合成与分解，把运动物体实际表现的困难运动分解成儿个简洁的分运动，从而利用探讨分运动的性质和轨迹来确定物体实际表现的运动的性质和轨迹。同时通过本节的学习，巩固矢量合成的一般法则即平行四边形定则，进一步强化矢量运算的可逆性和等效性原理。二、学情分析1、学问结构上，学生在物理方面已经学习了物体的匀速直线运动和匀变速直线运动规律，以及力的合成与分解的平行四边形定则，在数学方面，已经学习了直角坐标系等基础学问，具备解决物体在平面内运动问题的学问基础，在实力结构上，对于如渡河问题也有肯定的感性体验和理性相识，全部这些构成学生本节课的学习基础。2、学生对一个物体实际的困难运动可以看作是两个简洁运动的组成的相识在理解上还很抽象，对物体运动的位移、速度、加速度的矢量性，并能利用平行四边形定则合成与分解没有感性相识，不能很好区分实际例子中物体合运动和分运动，同时还对物体在两个方向的运动是相互独立的还存在疑问，这就要求教学中必需供应来源于生活中的大量事例和能进行探究的试验素材，帮助学生提升感性相识，内化解决问题方法，提高解决问题实力。三、教学目标（一）学问与技能：l、在一个详细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学问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，分运动的性质确定合运动的性质和轨迹。（二）过程与方法：1、利用船渡河供应的物理情景，引导学生建立直角坐标系描述小船的运动。培育学生应用数学工具解决问题实力；假设水不流淌，想象船的分运动;假设船的发动机停止工作，想像出船随水而动的另一个分运动。培育学生的想象实力和抽象思维实力。2、通过运动独立性的试验探究，培育学生理论与与实践相结合的理念和实力，让学生经验试验、作图、探讨、沟通的过程，在学问的发觉和实力的形成过程中体验胜利的乐趣。（三）情感看法与价值观：1、充分发挥学生的自主性，引导学生主动发觉问题，合作沟通问题，构建良好的认知结构。激发对科学的求知欲，增加将自己的见解公开并与他人沟通的欲望，相识沟通与合作的重要性，有主动与他人合作的精神。2、使学生受到科学方法的训练，培育学生的视察实力和试验实力，学会自主学具有敢于坚持真理、勇于创新和实事求是的科学看法和科学精神。四、教学重点难点分析重点：明确一个困难的实际物体运动可以等效为两个简洁的运动，理解运动合成、分解的意义和方法。难点：1、详细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。五、教学媒体运用1、演示合运动与分运动关系试验装置2、探讨运动独立性的试验装置3、PPT教学演示课件、视频录像剪接、计算机、投影仪。六、教学流程复习复习归纳处理曲线运动的数学方法合运动与分运动关系试验探究1试验探究2理论分析推理探究实践应用知能落实实际应用思索探讨情境播放视频录像剪接引入新课提出问题2提出问题3提出问题1七、教学程序设计教学程序教师活动学生活动教学资源设疑激趣新课引入【播放视频录像剪接】林书豪在NBA竞赛中视频。【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？假如你是篮球运动员，你知道怎样才能精确投篮？学生观看视频录像剪接学生思索老师设问视频录像剪接【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：运动的合成与分解新课教学新课教学新课教学新课教学新课教学新课教学新课教学新课教学问题提出引导学生提出问题。1．探讨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探讨曲线运动？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？学生探讨并提出问题。解决问题1：处理曲线运动的数学方法t1、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，引导学生探讨：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：假如取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物体做自由落体运动时经过随意时刻t后位移为，2、学生小组沟通：描述小船过河的运动，可以这样建立坐标系，以运动起先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。什么是分运动多媒体课件1、引导学生分析小船渡河问题：（1）假如河水不流淌而船在静水中沿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，而河水流淌，那么船经过相同一段时间将从A运动到A′。（3）船在流淌河水中开动，同时参加上述两个运动，船经相同时间从A点运动到B′点，【板书】物体合运动与分运动意义假如一个物体同时参加两个运动，则这两个运动称为分运动，物体实际的运动称为合运动学生小组探讨，画图：（1）画出假如河水不流淌而船在静水中运动轨迹图（2）假如船的发动机没有开动，而河水流淌时船的运动轨迹图（3）假如船在流淌河水中开动，船的运动轨迹图学生小组探讨小结得出合运动和分运动的含义：假如一个物体同时参加两个运动，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合运动与分运动试验装置（学生课前小制作）1、合运动与分运动的矢量性（1）供应合运动与分运动装置（2）引导学生分析试验：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。依据 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旧成立。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）供应试验装置（2）引导学生分析：变更小球P的高度，两小球仍旧发生碰撞，说明两个小球在竖直方向距离的变更，虽然变更两球相遇时小球P在竖直方向速度重量的大小，但并不变更小球P在水平方向的速度重量的大小，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。学生试验：（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）以蜡块起先运动位置为原点。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。学生试验：（1）两个相同的弧形轨道M、N，分别用于放射小铁球P、Q，两轨道上端分别装有电磁铁C、D，调整电磁铁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同时分别从轨道M、N的下端射出。试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，再进行试验，结果两小铁球总是发生碰撞。实践应用知能落实着陆伞下落肯定时间后的运动是匀速的。没有风的时候，跳伞员着地的速度是5m/s,现在有风，风使他以4m/s的速度沿水平方向向东移动，问跳伞员将以多大的速度着地?这个速度的方向怎样? 实际应用例2一只小船横渡小河,小河宽为d，若船对静水的恒定速度为v1河水的流速为v2，且v1>v2。（1）若使小船渡河时间最短，船头应对什么方向，最短时间是多少？（2）若使小船渡河距离最短，船头应对什么方向，所需时间是多少？思索探讨例3：在玻璃板生产线上,须要将毛坯玻璃切割成统一尺寸的玻璃成品.玻璃在流水线上不停滞地被切割,切刀要在运动中将玻璃横向切断.假如毛坯玻璃以4m/s的速度在生产线上不断地向前移动,金刚石切刀的移动速度为8m/s,为了将玻璃切割成矩形,金刚石切刀的移动方向如何限制?切割一次宽为9m的玻璃须要多长时间?作出切刀合速度与分速度示意图：学生小组探讨分析：跳伞员在有风时的运动，是为着陆伞无风时匀速下降的和参加风运动的合运动，对应是速度为合速度。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利用平行四边形法则和勾股定理求得设着地速度砂地与竖直方向的夹角为，则查三角函数表让学生充分探讨，猜想，发表看法。由于小船渡河速度全部取自本身发动机供应的速度v1，当v1即船头与垂直河岸时，渡河所用时间最短。最短时间；若使小船渡河距离最短，则小船实际的运动轨道必需与河岸垂直，也就是小船合运动方向与河岸垂直时，小船渡河的距离最短。建立沿河岸方向和垂直河岸方向直角坐标系，设v1与y轴夹角为，由平行四边形和勾股定理求得引导探讨：金刚石切刀的移动速度v=8m/s指的是金刚石切刀的移动的实际速度也就是合速度，为了使切刀将玻璃切割成矩形，金刚石切刀必需参加的第一个分运动保证在流水线方向与玻璃相对静止，即其次个分运动v2必需保证与玻璃板边沿垂直。学生课下独立完成计算。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、课本P48页作业；八、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，老师为主导，使在学生原有学问和技能的基础上，通过以预设问题为起先，试验，分析、探究、归纳、总结为过程，最终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育创新实力的目的。本节课在教学的起先，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主动性和主动性，表现了物理学科理论价值和技术价值。渗透了中学物理课程的教化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将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，本节课首先利用限制变量的方法，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试验中，要求学生课前利用小制作的方法制作器材，变演示试验和小组试验，解决了试验的可视性较差的问题，在试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，教学中运用了弧