高中物理人教版第五章曲線運(yùn)動(dòng)平拋運(yùn)動(dòng) 優(yōu)質(zhì)課獎(jiǎng)

運(yùn)動(dòng)的合成和分解一、教學(xué)目標(biāo)1、知識(shí)與技能知道合運(yùn)動(dòng)和分運(yùn)動(dòng)的概念，知道合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)是同時(shí)發(fā)生，并且互不影響，各自獨(dú)立的。知道運(yùn)動(dòng)的合成和運(yùn)動(dòng)的分解，理解合成與分解遵循平行四邊形定則。會(huì)用作圖法和直角三角形知識(shí)解決有關(guān)位移和速度的合成、分解問(wèn)題。2、過(guò)程與方法在現(xiàn)有條件下，認(rèn)真做好演示實(shí)驗(yàn)，由實(shí)驗(yàn)得出位移、速度合成與分解的規(guī)律。3、情感、態(tài)度與價(jià)值觀能根據(jù)所學(xué)知識(shí)分析新現(xiàn)象、解決新問(wèn)題。二、教學(xué)重點(diǎn)理解分運(yùn)動(dòng)和合運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)。掌握運(yùn)動(dòng)合成和分解的方法。三、教學(xué)難點(diǎn)掌握運(yùn)動(dòng)合成和分解的方法。四、教學(xué)過(guò)程◆引入新課【教師活動(dòng)】上節(jié)課我們學(xué)習(xí)了曲線運(yùn)動(dòng)的基本知識(shí)，接下來(lái)要學(xué)習(xí)曲線運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，這節(jié)課就先來(lái)學(xué)習(xí)研究曲線運(yùn)動(dòng)的方法------運(yùn)動(dòng)的合成和分解。◆合運(yùn)動(dòng)和分運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)的合成和分解的方法【教師活動(dòng)】在必修1里面我們學(xué)習(xí)過(guò)力的合成和分解。知道，分力和合力是等效的，在解決力學(xué)問(wèn)題時(shí)，根據(jù)需要用一個(gè)力替代多個(gè)力的共同作用，有時(shí)也需要把一個(gè)力分解為若干個(gè)力。力是一個(gè)矢量，所以力的分解和合成遵循平行四邊形定則。那我們?cè)谘芯窟\(yùn)動(dòng)的時(shí)候，是否也可以將運(yùn)動(dòng)進(jìn)行合成和分解呢？下面來(lái)研究一下：（1）同一直線上運(yùn)動(dòng)的合成和分解：一個(gè)物體以初速度v0、加速度a0做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。經(jīng)過(guò)時(shí)間t，物體的位移x＝v0t＋a0t2/2，物體的速度為x＝v0＋a0t。這是大家熟知的規(guī)律。可以將物體的位移x看成x＝x1＋x2，其中x1＝v0t，x2＝a0t2/2；可以將物體的速度v看成v＝v1＋v2，其中v1＝v0，v2＝a0t；可以將物體的加速度a看成a＝a1＋a2，其中a1＝0，a2＝a0；這樣我們就將該物體的運(yùn)動(dòng)分解為兩個(gè)運(yùn)動(dòng)：其中一個(gè)是速度為v0的勻速直線運(yùn)動(dòng)；其二是同方向的速度為0、加速度為a0的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。（2）互成角度的運(yùn)動(dòng)的合成與分解的方法。請(qǐng)看教材P35的演示實(shí)驗(yàn)。首先保持玻璃管豎直不動(dòng)，這時(shí)蠟塊沿玻璃管勻速上升；然后讓豎直的玻璃管水平勻速運(yùn)動(dòng)。最后讓玻璃管水平勻速運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，蠟塊沿玻璃管勻速上升。在第三個(gè)過(guò)程里面，實(shí)際上是前面兩個(gè)過(guò)程同時(shí)進(jìn)行。大家注意，在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中我們關(guān)注的是蠟塊的運(yùn)動(dòng)，玻璃管的存在只是為了創(chuàng)設(shè)運(yùn)動(dòng)情景而已，設(shè)想一下，一個(gè)漆黑的背景下，無(wú)色透明的玻璃管內(nèi)有黑色的液體，紅色的蠟塊在玻璃管中運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，移動(dòng)玻璃管，這時(shí)你觀察到什么呢？顯然我們只看到蠟塊的運(yùn)動(dòng)，是沿直線斜向上的。也就是說(shuō)，第三個(gè)過(guò)程中物體的運(yùn)動(dòng)實(shí)際上是前兩個(gè)過(guò)程的合效果。那么，它們有什么關(guān)系呢？因?yàn)樯婕暗絻蓚€(gè)互成角度的方向。我們必須建立二維的坐標(biāo)系來(lái)研究它。蠟塊的位置：x＝vxty＝vyt蠟塊的運(yùn)動(dòng)軌跡：y＝vyx/vx(可見(jiàn)蠟塊的運(yùn)動(dòng)軌跡是一條直線)蠟塊的位移：OP＝√x2+y2=√vx2+方向：tanθ=y/x蠟塊的速度：v=√vx2+vy2方向：tanα=vy/vx由分運(yùn)動(dòng)求合運(yùn)動(dòng)的過(guò)程叫做運(yùn)動(dòng)的合成，由合運(yùn)動(dòng)求分運(yùn)動(dòng)的過(guò)程，叫運(yùn)動(dòng)的分解。運(yùn)動(dòng)的合成和分解遵循平行四邊形定則。在剛才推導(dǎo)的過(guò)程中大家會(huì)發(fā)現(xiàn)合運(yùn)動(dòng)就是我們觀察的實(shí)際的運(yùn)動(dòng)形式，而分運(yùn)動(dòng)則是我們?yōu)榱搜芯繂?wèn)題的方便假想出來(lái)的。運(yùn)動(dòng)的合成：已知分運(yùn)動(dòng)求合運(yùn)動(dòng)，有唯一解。運(yùn)動(dòng)的分解：已知合運(yùn)動(dòng)求分運(yùn)動(dòng)，有無(wú)數(shù)解。運(yùn)動(dòng)的合成分解是指a、v、x的合成與分解速度的合成加速度速度的合成加速度的合成位移的合成位移、速度、加速度的合成都遵循平行四邊形定則?！艉线\(yùn)動(dòng)和分運(yùn)動(dòng)的關(guān)系【教師活動(dòng)】講解：合運(yùn)動(dòng)和分運(yùn)動(dòng)的關(guān)系1、同時(shí)性：合運(yùn)動(dòng)所需時(shí)間和對(duì)應(yīng)的每個(gè)分運(yùn)動(dòng)所需時(shí)間相等。2、獨(dú)立性：一個(gè)物體可以同時(shí)參與幾個(gè)不同的分運(yùn)動(dòng)，各個(gè)分運(yùn)動(dòng)獨(dú)立進(jìn)行，互不影響。3、等效性：合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)在效果上是等效替代的關(guān)系。4、同體性：合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)必須對(duì)同一物體?！魩追N常見(jiàn)運(yùn)動(dòng)的合成【教師活動(dòng)】提問(wèn)：請(qǐng)同學(xué)們根據(jù)前面的知識(shí)來(lái)判斷下面幾種情況，兩個(gè)運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)應(yīng)該是什么運(yùn)動(dòng)？【學(xué)生活動(dòng)】討論并回答問(wèn)題【教師活動(dòng)】點(diǎn)評(píng)，分析講解幾種常見(jiàn)運(yùn)動(dòng)的合成（講解過(guò)程結(jié)合速度，加速度的合成情況）1、兩個(gè)勻速直線運(yùn)動(dòng)，其合運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng)例如：蠟塊的運(yùn)動(dòng)2、一個(gè)勻速直線運(yùn)動(dòng)，一個(gè)勻變速直線運(yùn)動(dòng)（1）同一直線，合運(yùn)動(dòng)是勻變速直線運(yùn)動(dòng)（2）不在同一直線，合運(yùn)動(dòng)是勻變速曲線運(yùn)動(dòng)3、兩個(gè)勻變速直線運(yùn)動(dòng)（1）同一直線，合運(yùn)動(dòng)是勻變速直線運(yùn)動(dòng)（2）不在同一直線，合運(yùn)動(dòng)是勻變速曲線運(yùn)動(dòng)結(jié)論：合運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)和軌跡是由合初速度與合加速度決定。合加速度和合初速度的方向在一條直線上，則物體做直線運(yùn)動(dòng)；合加速度和合速度的方向不在一條直線上，則物體做曲線運(yùn)動(dòng)；合加速度為零則物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)；合加速度不為零則物體做變速運(yùn)動(dòng)?！緦W(xué)生活動(dòng)】完成下列練習(xí)1.關(guān)于運(yùn)動(dòng)的合成與分解，下列說(shuō)法正確的是(BD)A.兩個(gè)直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)一定是直線運(yùn)動(dòng)B.兩個(gè)勻速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)一定是直線運(yùn)動(dòng)C.兩個(gè)勻加速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)一定是直線運(yùn)動(dòng)D.兩個(gè)初速度為0的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)一定是直線運(yùn)動(dòng)2、關(guān)于互成角度的兩個(gè)初速度不為0的勻變速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)，下述說(shuō)法正確的是(C)A.一定是直線運(yùn)動(dòng)B.一定是拋物線運(yùn)動(dòng)C.可能是直線運(yùn)動(dòng)，也可能是拋物線運(yùn)動(dòng)D.以上說(shuō)法都不對(duì)◆運(yùn)動(dòng)的分解【教師活動(dòng)】運(yùn)動(dòng)的分解就是已知合運(yùn)動(dòng)求分運(yùn)動(dòng)的過(guò)程，運(yùn)動(dòng)的分解象力的分解一樣，如無(wú)約束條件，一個(gè)運(yùn)動(dòng)可以分解為無(wú)數(shù)組分運(yùn)動(dòng)。在具體分解運(yùn)動(dòng)時(shí)，可按運(yùn)動(dòng)的實(shí)際效果分解，有時(shí)在具體的題目中我們要按題目要求靈活選擇分解的方法。補(bǔ)充練習(xí)：如圖，人通過(guò)繩以恒定速率v牽引船靠岸，當(dāng)繩與水平面夾角為α?xí)r，船靠岸的速度大小為（C）A．等于vB．等于vcosαC．等于v/cosαD．條件不足，無(wú)法確定【教師活動(dòng)】點(diǎn)評(píng)，分析小結(jié)繩拉物體或物體拉繩問(wèn)題要點(diǎn)：1、物體實(shí)際運(yùn)動(dòng)為合運(yùn)動(dòng)2、繩的運(yùn)動(dòng)為一個(gè)分運(yùn)動(dòng)3、垂直于繩的運(yùn)動(dòng)為另一個(gè)分運(yùn)動(dòng)五、布置作業(yè)課本P37（2）六、板書(shū)設(shè)計(jì)（一）、合運(yùn)動(dòng)和分運(yùn)動(dòng)某物體同時(shí)參與了幾個(gè)運(yùn)動(dòng)物體實(shí)際發(fā)生的運(yùn)動(dòng)叫合運(yùn)動(dòng)所參與的那幾個(gè)運(yùn)動(dòng)叫分運(yùn)動(dòng)（二）、運(yùn)動(dòng)的合成和分解1、概念2、合成和分解的方法：平行四邊性定則速度的合成、加速度的合成、位移的合成（三）、合運(yùn)動(dòng)和分運(yùn)動(dòng)的關(guān)系1、同時(shí)性：2、獨(dú)立性：3、等效性：4、同體性：（四）、幾種常見(jiàn)運(yùn)動(dòng)的合成1、兩個(gè)勻速直線運(yùn)動(dòng)合運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng)2、一個(gè)