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1、2022年高中物理 《運動的合成與分解》教案5 魯科版必修2
一、教材分析:
“運動的合成和分解”是人教版高中《物理》第一冊(必修)第五章“曲線運動”的第二節(jié)內(nèi)容。在這一章中,教材的安排是第一節(jié)先講述曲線運動的概念及物體做曲線運動的條件,本節(jié)講述曲線運動的合成與分解。運動的合成與分解是研究較復(fù)雜運動的一種方法,即復(fù)雜的運動可以看作是幾個較簡單運動的合運動。這既是方法介紹又是研究平拋運動的預(yù)備知識。
從整個高中物理教材的編排看,第一章中介紹了力的合成與分解的平行四邊形定則,這一節(jié)是平行四邊形定則在第二個矢量運算中的應(yīng)用。學好這一節(jié)能使學生真正體會到平行四邊形定則這一矢量運算法則,并且能
2、很容易的推廣到其它的矢量運算。
矢量運算始終貫穿在高中物理知識內(nèi)容的全過程中,因此無論從這一章看還是從整個教材看這一節(jié)是承上啟下的重要知識。學好這節(jié)內(nèi)容,一方面可以深化前面所學的知識,另一方面又為后續(xù)學習打好必要的基礎(chǔ)。
本節(jié)內(nèi)容可分為四部分:演示實驗、例題、對運動合成和分解軌跡的分析、思考與討論,但都是圍繞演示實驗而展開的,層層深入,由提出問題到找出解決問題的方法,以至最后對運動合成和分解問題的進一步討論。
二、知識準備:
學生已知道了什么是曲線運動;學生對平行四邊形定則在力的運算中的應(yīng)用已有深刻的認識;學生已具備了一定的分析能力。
三、教學目標:
知識目標:
1、通過對多個具
3、體運動的演示及分析,使學生明確什么是合運動,什么是分運動;合、分運動是同時發(fā)生的,并且不互相影響。
2、知道什么是運動的合成,什么是運動的分解。理解運動的合成和分解遵循平行四邊形定則。
3、利用矢量合成的原理,解決運動合成和分解的具體情況,會用作圖法、直角三角形的知識解決有關(guān)位移、速度合成和分解的問題。
能力目標:
培養(yǎng)學生應(yīng)用數(shù)學知識解決物理問題的能力。
情感目標:
通過對運動合成與分解的練習和理解,發(fā)揮學生空間想象能力,提高對相關(guān)知識的綜合應(yīng)用能力。
四、教學重點:
對一個運動能正確地進行合成和分解。
五、教學難點:
具體問題中的合運動和分運動的判定。
六、教學方法:
4、
訓練法、推理歸納法、電教法、實驗法、啟發(fā)式、討論法、反饋法
七、教學用具:
投影儀、投影片、多媒體、CAI課件、玻璃管、水、膠塞、蠟塊、秒表
八、教學程序設(shè)計:
Ⅰ導入新課
上一節(jié)我們學習了曲線運動,它比直線運動復(fù)雜,為研究復(fù)雜的運動,就需要把復(fù)雜的運動分為簡單的運動,本節(jié)課我們就來學習一種常用的一種方法——運動的合成和分解。
Ⅱ新課教學
(一)用投影片出示本節(jié)課的學習目標
1、理解什么是合運動,什么是分運動,能在具體實例中找出分運動的合運動和合運動的分運動。
2、知道什么是運動的合成,什么是運動的分解。
3、理解合運動和分運動的等時性。
5、
4、理解合運動是按平行四邊形定則由分運動合成的。
(二)學習目標完成過程
1、合運動和分運動
(1)做課本演示實驗:
a在長約80—100cm一端封閉的管中注滿清水,水中放一個由紅蠟做成的小圓柱體R(要求它能在水中大致勻速上?。瑢⒐艿拈_口端用膠塞塞金。
b,將此管緊貼黑板豎直倒置,在蠟塊就沿玻璃管勻速上升,做直線運動,記下它由A移動到B所用的時間。
c、然后,將玻璃管重新倒置,在蠟塊上升的同時,將玻璃管水平向右勻速移動,觀察到它是斜向右上方移動的,經(jīng)過相同的時間,它由A運動到C。
(2)分析:
紅蠟塊可看成是同時參與了下面兩
6、個運動,在玻璃管中豎直向上的運動(由A到B)和隨玻璃管水平向右的運動(由A到D),紅蠟塊實際發(fā)生的運動(由A到C)是這兩個運動合成的結(jié)果。
(3)用CAI課件重新對比模擬上述運動;
(4)總結(jié)得到什么是分運動和合運動。
板:
①紅蠟塊實際發(fā)生的運動(A C)叫做合運動;
紅蠟塊沿玻璃管在豎直方向的運動(A B)和隨管做的水平方向的運動(A D),叫做分運動。
②合運動的(位移、速度)叫做合(位移、速度);
分運動的(位移、速度)叫做分(位移、速度)。
在研究雨滴和船的運動時,解決問題的關(guān)鍵是先確定雨滴、小船的合運動。
③
7、如何確定一個具體運動的合運動及分運動?
a、合運動——對象實際發(fā)生的運動;
b、合運動在中央,分運動在兩邊。
請說出下列兩個例子中的合運動與分運動(投影)
例1、風中雨點下落v1表示風速,v2表示沒風時雨滴下落速度,v表示雨滴合速度。
例2、關(guān)于小船渡河(如圖):v靜表示船在靜水中的運動速度,方向由船頭指向確定。 v水表示水的流速,v表示雨滴合速度。
板:
2、合運動與分運動的關(guān)系
①等時性:合運動與分運動是同時進行,同時結(jié)束。
②獨立性:一個物體同時參與幾個分運動,各分運動獨立進行各自產(chǎn)生的效果互不干擾。
3、運動的合
8、成和分解:
①
②運動的合成和分解遵循平行四邊形法則。
(三)例題分析
例1:1、出示分析思考題
(1)說明紅蠟塊參與哪兩個分運動;
(2)據(jù)實驗觀察知道,分運動和合運動所用的時間有什么關(guān)系?
(3)紅蠟塊的兩個分速度應(yīng)如何求解?
(4)如何分解合速度?
2、分析解答上述幾個問題后,用實物投影儀展示解題過程
解:
豎直方向的分速度
水平方向的分速度
合速度:
4、同學們看課本的解題過程,并說明是如何求解的。
5、例題小結(jié):例1是將演示實驗過程定量討論.給出兩個分運動s1、s2
9、及合、分運動的時間t,求合速度v 。
法一:先求出兩個分速度v1=、v2=再利用矢量合成求v 。
法二:先利用矢量合成求出s,再由v= 求出v 。
例2:飛機飛行給出v合及與某一分速度的角度,來求另外兩個分速度。其思路先由平行四邊形定則畫出幾何關(guān)系,再利用數(shù)學計算解決分速度問題。
兩道例題很簡單,但合、分運動關(guān)系及解決問題的方法、思路充分體現(xiàn)出來。通過練習使學生們加深了對合、分運動的理解。
練習:設(shè)想河水并不流動,汽艇以10㎞/h的速度在垂直于河岸的方向勻速行駛,河寬500m,汽艇駛到對岸需要多長時間?由于河水的流動,汽艇同時被河水沖向下游,沿河運動的速度跟河水流動
10、的速度相同,如果河水流速是3km/h,汽艇駛到對岸需要多長時間?汽艇在對岸何處靠岸?如果河水流速是2km/h或4km/h,上述答案又如何?
關(guān)于分運動的性質(zhì)決定合運動的性質(zhì)和軌跡:課本以蠟塊的運動說明兩個直線運動的合運動不一定都是直線運動。為了搞清楚蠟塊哪種情況下做直線運動,哪種情況下做曲線運動。這里可以讓學生自己探究,得出結(jié)論:兩個直線的合運動也可以是曲線運動。研究復(fù)雜的運動,可以根據(jù)不同方向分運動來研究復(fù)雜運動情況。
關(guān)于思考與討論:本節(jié)只研究了互成角度的運動,其合成和分解遵從矢量合成規(guī)律——平行四邊形定則。那么初速度為v0的勻變速直線運動,可以看作同一直線上哪兩個分運動的合運動?
11、引導學生對同一直線上的運動合成和分解問題進行討論,得出該運動也滿足矢量合成規(guī)律(注意正方向),使我們對矢量合成與分解的規(guī)律有了更深的理解。
Ⅲ小結(jié):
本節(jié)課我們主要學習了
1:什么是合運動和分運動;
2:什么是運動的合成和分解;
3:運動的合成和分解遵循平行四邊形法則;
4:分運動和合運動具有等時性。
Ⅳ作業(yè):
Ⅴ、板書設(shè)計:(略)
Ⅵ練習反饋
1、關(guān)于運動的合成與分解的說法中,正確的是(?? )
A.合運動的位移為分運動的位移的矢量和。
B.合運動的速度一定比其中一個分速度大。
C.合運動的時間為分運動時間之和。
D.合
12、運動的時間與各分運動時間相等。
2、下雨時,雨點豎直下落到地面,速度約10m/s。若在地面上放一橫截面積為80cm2、高10cm的圓柱形量筒,經(jīng)30min,筒內(nèi)接得雨水高2cm.現(xiàn)因風的影響,雨水下落時偏斜30°,求風速及雨滴實際落地時的速度?若用同樣的量筒接雨水與無風所用時間相同,則所接雨水高為多少?
3、一個小孩坐在勻速行駛的車上,手中拿著小石塊,將手伸向窗外后松手,站在地面上的人看到小石塊的運動軌跡什么?(可實際觀察此過程,然后分析原因)
4、一條河寬400m,水流的速度為0.25m/s,船相對靜水的速度0.5m/s。
?。?)要想渡河的時間最短,船應(yīng)向什么方向開出?渡河的最短時間是多少?此時船沿河岸方向漂移多遠?
?。?)要使渡河的距離最短,船應(yīng)向什么方向開出?
?。?)船渡河的時間與水流速度有關(guān)嗎?