5.1 運動的合成與分解教學(xué)目標(biāo)：（一）知識與技能1．在具體情景中，知道合運動、分運動分別是什么，知道其同時性和獨立性．2．知道運動的合成與分解，理解運動的合成與分解遵循平行四邊形定則．3．會用作圖和計算的方法，求解位移和速度的合成與分解問題．（二）過程與方法1．通過對拋體運動的觀察和思考，了解一個運動可以與幾個不同的運動效果相同，體會等效替代的方法．2．通過觀察和思考演示實驗，知道運動獨立性．學(xué)習(xí)化繁為筒的研究方法．3．掌握用平行四邊形定則處理簡單的矢量運算問題．（三）情感態(tài)度與價值觀1．通過觀察，培養(yǎng)觀察能力．   2．通過討論與交流，培養(yǎng)勇于表達的習(xí)慣和用科學(xué)語言嚴謹表達的能力．教學(xué)重難點：重點：1．明確一個復(fù)雜的運動可以等效為兩個簡單的運動的合成或等效分解為兩個簡單的運動．2．理解運動合成、分解的意義和方法．難點：1．分運動和合運動的等時性和獨立性．2．應(yīng)用運動的合成和分解方法分析解決實際問題．教學(xué)過程：一、導(dǎo)入新課：若人在河中始終保持頭朝前方游向?qū)Π叮阏J為他會在對岸的正前方達到，還是會偏向上游或下游？為什么？二、講授新課： 1、一個平面運動的實例演示：觀察蠟塊的運動在一端封閉、長約1m的玻璃管內(nèi)注滿清水，水中放一個紅蠟做的小圓柱體A，將玻璃管的開口端用橡膠塞塞緊(圖5.2-1甲)。把玻璃管倒置(圖乙)，蠟塊A沿玻璃管上升。如果在玻璃管旁邊豎立一把刻度尺，可以看到，蠟塊上升的速度大致不變，即蠟塊做勻速直線運動。在蠟塊勾速上升的同時，將玻璃管緊貼著白板沿水平方向向右勻速移動(圖丙)，觀察蠟塊的運動情況。【視頻展示】蠟塊運動的視頻【教師提問】玻璃管倒置，水平方向不動，蠟塊做什么運動？【學(xué)生回答】蠟塊相對管向上做勻速直線運動。【教師提問】玻璃管倒置，水平向右勻速運動，蠟塊做什么運動？【學(xué)生回答】蠟塊隨管向右做勻速直線運動。【教師提問】過程丙中蠟塊做的是什么運動呢?【學(xué)生討論】有可能是直線運動．速度大小變不變化不能判斷；有可能是曲線運動．【教師引導(dǎo)】僅僅通過用眼睛觀察我們并不能得到物體運動的準(zhǔn)確信息，要精確地了解物體的運動過程，還需要我們建立坐標(biāo)系，進行理論上的分析。 理論分析蠟塊的運動：1．建立坐標(biāo)系以蠟塊開始勻速運動的位置為原點O，以水平向右的方向和豎直向上的方向分別為x軸和y軸的方向，建立平面直角坐標(biāo)系。蠟塊的位置P的坐標(biāo)：x=vxty=vyt2．蠟塊運動的軌跡x=vxty=vyt在數(shù)學(xué)上，關(guān)于x、y兩個變量的關(guān)系式可以描述一條曲線（包括直線）。上面x、y的表達式中消去變量t，這樣就得到：代表的是一條過原點的直線，也就是說，蠟塊的運動軌跡是直線。3．蠟塊運動的位移從計時開始到時刻t，蠟塊運動位移的大小是位移的方向4．蠟塊運動的速度如圖所示：速度v與vx、vy的關(guān)系可根據(jù)勾股定理寫出它們之間的關(guān)系：根據(jù)三角函數(shù)的知識【教師引導(dǎo)】結(jié)合我們前面得出的結(jié)論，我們可以概括起來總結(jié)蠟塊的運動，它做的應(yīng)該是什么運動?【學(xué)生回答】蠟塊做的是勻速直線運動．2、運動的合成與分解【教師引導(dǎo)】在這個實驗中，我們看到的蠟塊實際的運動是相對于黑板向右上方運動的，而這個運動并不是直接發(fā)生的，它是由向上和向右的兩個運動來構(gòu)成的，在這種情況中，我們把蠟塊沿玻璃管向上的運動和它隨著玻璃管向右的運動，都叫做分運動；而蠟塊相對于黑板向右上方的運動叫做合運動．明確了合運動和分運動的概念之后，我們就可以得出運動合成與分解的概念了。【教師總結(jié)】1、合運動和分運動（1）合運動：物體實際的運動叫合運動。（2）分運動：物體同時參與合成運動的運動叫分運動。2、合運動和分運動的特性（1）獨立性:一個物體同時參與幾個分運動,各分運動獨立進行,不受其他分運動的影響.（2）等時性:各分運動經(jīng)歷的時間與合運動經(jīng)歷的時間相等,求物體的運動時間時,可選擇一個簡單的運動進行求解（3）等效性:各分運動疊加起來與合運動有相同的效果,即分運動與合運動可以“等效替代"。（4）同體性:各分運動與合運動是同一個物體的運動。3、運動的合成與分解（1）由分運動求合運動的過程叫運動的合成。（2）由合運動求分運動的過程叫運動的分解。4、曲線運動的合成與分解的注意事項（1）做曲線運動時,物體相對起始點的位移方向不斷變化,在表示物體的位移時,盡量用它的位移在坐標(biāo)軸方向的分量來表示,而位移分量可用該點的坐標(biāo)表示.（2）建立平面直角坐標(biāo)系時,y軸正方向向下也是可以的,這時處于x軸下方的點的縱坐標(biāo)不是負值而是正值.5、運動的合成與分解即為描述運動的物理量的合成與分解都遵守平行四邊形定則。3、小船渡河模型【教師補充】小船渡河模型1．模型特點兩個分運動和合運動都是勻速直線運動，其中一個分運動的速度大小、方向都不變，另一分運動的速度大小不變，研究其速度方向不同時對合運動的影響，這樣的運動系統(tǒng)可看做小船渡河模型。2．模型分析（1）船的實際運動是水流的運動和船相對靜水的運動的合運動。（2）三種速度：v1（船在靜水中的速度）、v2（水流速度）、v（船的實際速度）。（3）兩個極值①過河時間最短：v1⊥v2，tmin＝（d為河寬）．②過河位移最小：v⊥v2（前提v1＞v2），如圖甲所示，此時xmin＝d，船頭指向上游與河岸夾角為α，cosα＝；過河位移最小：v1⊥v（前提v1＜v2），如圖乙所示．過河最小位移為xmin＝＝d．例題：見ppt【板書設(shè)計】5.2運動的合成與分解一、蠟塊在平面內(nèi)的運動1．水平方向勻速直線運動；蠟塊相對管向上做勻速直線運動。2．在白板的背景前我們看到蠟塊相對白板是向右上方運動的。二、理論分析蠟塊的運動三、運動的合成與分解1．合運動和分運動2、合運動和分運動的特性“四性”：獨立性、等時性、等效性、同體性3．運動的合成與分解4、曲線運動的合成與分解的注意事項5、運動的合成與分解都遵守平行四邊形定則。6、兩個互成角度的直線運動的合運動性質(zhì)的判斷四、運動的合成與分解的應(yīng)用—小船渡河模型【教學(xué)反思】

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2 運動的合成與分解

版本： 人教版 (2019)

年級： 必修 第二冊

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