質(zhì)點在平面內(nèi)的運動教案

1、質(zhì)點在平面中的運動     一 教學(xué)目標    （一）知識與技能：1知道物體的運動軌跡不是直線時，需要建立平面直角坐標系進行研究.2.初步認識運動的合成與分解遵循平行四邊形定則.3.能夠定性分析運動的合成與分解問題4.能夠用圖示方法表示合速度與分速度.（二）過程與方法：1.經(jīng)歷實驗對物體運動位置，軌跡的研究過程，體會其中所用的數(shù)學(xué)方法。2.經(jīng)歷實驗對物體運動速度的研究過程，體會運動合成所用的方法。 3.通過運動獨立性的實驗探究，培養(yǎng)學(xué)生理論與與實踐相結(jié)合的理念和能力，讓學(xué)生經(jīng)歷實驗、作圖、討論、交流的過程

2、，在知識的發(fā)現(xiàn)和能力的形成過程中體驗成功的樂趣。 （三）情感態(tài)度與價值觀：        1、充分發(fā)揮學(xué)生的自主性，引導(dǎo)學(xué)生主動發(fā)現(xiàn)問題，合作交流問題，激發(fā)對科學(xué)的求知欲.1 / 6        2、使學(xué)生受到科學(xué)方法的訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和實驗?zāi)芰Γ瑢W(xué)會自主學(xué)具有敢于堅持真理、勇于創(chuàng)新和實事求是的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神。  二、教學(xué)重點難點重點：明確一個復(fù)雜的實際物體運動可以等效為兩個簡單的運動，理解運動合成、分解的意義和方法。 難

3、點：1、具體實際問題中合運動和分運動的判定。                    2、分運動和合運動的矢量性和獨立性。 三、教學(xué)媒體運用1、演示合運動與分運動關(guān)系實驗裝置 2、研究運動獨立性的實驗裝置 3、PPT教學(xué)演示課件、視頻錄像剪接、計算機、投影儀。四教學(xué)過程（一 ），通過生活再現(xiàn)，演示實驗引出要探究的問題。問題（視頻）：1）當飛機在敵船正上方時投彈，能否擊中敵船？為什

4、么？ 2）解放軍駕駛沖鋒舟在激流中搶險救災(zāi)怎樣才能正對到達對岸？3） 直臂起重機一邊加速吊起重物，一邊前進一邊上升教師問：這三個運動有什么共同點？ 總結(jié)：這三個運動有很多共同點，其中之一是我們的研究對象都同時參與了多個運動。(二)，演示實驗，體驗分運動與合運動演示玻璃管靜止時紅蠟塊的勻速上升、玻璃管在氣墊導(dǎo)軌上的勻速運動時紅蠟塊的運動.提出問題：在黑板的背景前觀察蠟塊的運動，我們發(fā)現(xiàn)，玻璃管靜止時蠟塊作豎直向上的勻速運動，當玻璃管在氣墊導(dǎo)軌上勻速運動時，蠟塊的運動特點又是怎樣的呢？ 學(xué)生小組討論并總結(jié)：蠟塊參與了兩個運動，一個是豎直方向的勻速直線，一個是水平方向的勻速直線.（三）探究

5、紅蠟塊運動性質(zhì) 教師設(shè)疑：蠟塊參與這兩種運動的最終效果是怎樣的？ 學(xué)生總結(jié)：蠟塊向右上方運動. 設(shè)疑引導(dǎo)：運動特點怎樣？是勻速嗎？軌跡是直線嗎？ 學(xué)生討論:有的回答直線，有的回答曲線，答案不一. 教師引導(dǎo)：對于物體的運動特點，我們不能單憑眼睛觀察，要精確的描述物體的運動特點，必須從理論上進行嚴密的推導(dǎo).我們就以蠟.塊為例探究它在平面內(nèi)的運動性質(zhì) 探究引導(dǎo)1：確定物體的運動性質(zhì)，需要哪些物理量之間的關(guān)系呢？ 思考討論：位置、位移、速度、加速度、時間是用來描述質(zhì)點運動運動性質(zhì)的物理量. 探究引導(dǎo)2：質(zhì)點的位置我們?nèi)绾未_定？ 學(xué)生歸納：直線運動的描述可以建立直線坐標，對于蠟塊在平面內(nèi)的運動我們可以選

6、擇熟悉的平面直角坐標系.1. 蠟塊的位置、軌跡.位移;根據(jù)上面觀察討論，學(xué)生歸納位置坐標；x = vx t y = vy t觀察我們剛才得到的關(guān)于蠟塊位置的兩個方程如何才能得到蠟塊的軌跡方程？學(xué)生總結(jié)歸納：根據(jù)數(shù)學(xué)知識，從這兩個關(guān)系式中消去變量t，就可以得到關(guān)于x，y兩個變量的方程了. 學(xué)生自主探究：從公式(1)中解出t，t=x/vx y=vy x/vx 教師設(shè)疑：從蠟塊的軌跡方程中你能得到什么信息？學(xué)生小組討論：由于蠟塊在x、y兩個方向上做的都是勻速直線運動，所以vy 、vx都是常量所以vy /vx也是常量，可見公式表示的是一條過原點的傾斜直線物理意義就是蠟塊相對于黑板的運動軌跡是直線，即蠟

7、塊做的是直線運動.教師引導(dǎo)：探究蠟塊的運動特點，描述它的運動規(guī)律，從位置和軌跡上看還不夠，要準確描述我們再來看它的位移.引導(dǎo)學(xué)生進行蠟塊位移的探究.提出問題：同學(xué)們想一下在坐標中物體位移應(yīng)該是怎么表示的呢?過程探究：在坐標系中，線段OP的長度就代表了物體位移的大小思維拓展：我們在前面的學(xué)習(xí)中已經(jīng)知道位移是矢量，所以我們要計算物體的位移僅僅知道位移的大小是不夠的，我們還要再計算位移的方向這應(yīng)該怎樣來求呢?過程探究：因為坐標系中的曲線就代表了物體運動的軌跡，所以我們只要求出該直線與x軸的夾角就可以了 tan=vy /vx這樣就可以求出，從而得知位移的方向2.蠟塊的速度：教師引導(dǎo)：根據(jù)我們前面學(xué)過的

8、速度的定義推導(dǎo)一下蠟塊的速度方程.學(xué)生探究：問題提出：分析這個公式我們可以得到什么樣的結(jié)論?學(xué)生總結(jié)歸納：vy /vx都是常量，上式也是常量也就是說蠟塊的速度是不發(fā)生變化的，即蠟塊做的是勻速運動教師引導(dǎo)：結(jié)合蠟塊的軌跡方程、速度方程，概括蠟塊的運動特征.學(xué)生歸納總結(jié)：蠟塊做的是勻速直線運動教師總結(jié)：教師總結(jié)概括以上探究過程的方法結(jié)論，提出分運動與合運動的概念及初步的運動的合成與分解.3.例題剖析：例題展示：飛機以300 km/h的速度斜向上飛行，方向與水平方向成30°角求水平方向的分速度vx和豎直方向的分速度vy方法引導(dǎo)：飛機斜向上飛行的運動可以看作是它在水平方向和豎直方向的兩個分運

9、動的合運動把v=300km/h分解，就可以求得分速度學(xué)生自主整理：vx=vcos30°=260 km/h vy=vsin30°=150km/h(四);探究運動的合成與分解。規(guī)律探究1：重新演示紅蠟塊運動的兩個分運動：管不動，蠟塊勻速上升管長度所用時間t1，管水平勻速移動蠟塊勻速上升，觀察并記錄直到蠟塊到達管頂所用時間t2由t1和t2的關(guān)系再結(jié)合課件總結(jié)規(guī)律.總結(jié)歸納1：對于運動的合成與分解過程的這個特點，我們把它稱為運動的合成與分解的等時性原理也就是說，在物體的運動過程中，合運動持續(xù)的時間和各分運動所持續(xù)的時間是致的 規(guī)律探究2：引導(dǎo)學(xué)生重新認識蠟塊的運動，重點觀察分運動和

10、合運動的相互影響.由學(xué)生總結(jié)歸納.總結(jié)歸納2：就蠟塊的運動來說，在豎直方向上蠟塊做的是勻速直線運動，當玻璃管增加了一個向右的勻速直線運動后，蠟塊豎直方向的運動仍然為勻速直線運動，也就是說，蠟塊在豎直方向上的分運動并不會受到其他分運動的影響.在運動的過程中，雖然體現(xiàn)出來的是合運動的運動效果，但各個分運動仍然保持各自的獨立性，并不會因為參與了運動合成而改變自己的狀態(tài)，在運動的合成的過程中，各個分運動是互不影響的我們把這個特點稱為運動的合成與分解的獨立性原理思維追蹤：我們在對蠟塊的速度、位移進行分解與合成的時候是采用的什么方法?或者說是在合成與分解的過程中合速度與分速度、合位移與分位移之間存在著什么樣的聯(lián)系?學(xué)生歸納：合速度是兩個分速度通過平行四邊形定則求出來的也就是它們之間是進行的矢量加減合位移與分位移之間也存在這種關(guān)系例.實驗中玻璃管長40cm，紅蠟塊由玻璃管的一端沿管勻速地豎直向上運動,同時勻速地水平移動玻璃管,當玻璃管水平移動了30cm時,紅蠟塊到達玻璃管的另一端.整個運動過程所用的時間為10s,求紅蠟塊運動的合速度教師總結(jié)：在運動的合成與分解的過程中，統(tǒng)一的遵守著平行四邊形定則之所以會出現(xiàn)這種規(guī)律，其根本在