【物理 】運(yùn)動(dòng)的合成與分解教學(xué)設(shè)計(jì)-2023-2024學(xué)年高一下學(xué)期物理人教版（2019）必修第二冊(cè)

課題第五章拋體運(yùn)動(dòng)§5.2運(yùn)動(dòng)的合成與分解授課時(shí)間年月日課時(shí)共2課時(shí)課型新課實(shí)際授課時(shí)間年月日第1課時(shí)教學(xué)目標(biāo)1、理解物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件。能用牛頓第二定律分析曲線運(yùn)動(dòng)的條件，掌握速度與合外力方向與曲線彎曲情況之間的關(guān)系。2、通過(guò)實(shí)驗(yàn)與理論結(jié)合的過(guò)程，體會(huì)科學(xué)探究的方法。3、激發(fā)參與科技活動(dòng)的熱情，善于將物理知識(shí)應(yīng)用于生活和生產(chǎn)實(shí)踐中。教學(xué)重點(diǎn)物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件。教學(xué)難點(diǎn)用牛頓第二定律分析物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件，能用曲線運(yùn)動(dòng)相關(guān)知識(shí)解決實(shí)際的問(wèn)題。教學(xué)方法情景激學(xué)、互動(dòng)探究、實(shí)驗(yàn)演示、啟發(fā)講授、總結(jié)歸納。教學(xué)資源多媒體：PPT、圖片、視頻資料教學(xué)過(guò)程共案一、導(dǎo)入新課【教師】上節(jié)課我們學(xué)習(xí)了曲線運(yùn)動(dòng)，我們先來(lái)回顧一下幾個(gè)問(wèn)題：什么是曲線運(yùn)動(dòng)？【學(xué)生】運(yùn)動(dòng)軌跡是曲線的運(yùn)動(dòng)叫曲線運(yùn)動(dòng)?！窘處煛吭鯓哟_定曲線運(yùn)動(dòng)在某一時(shí)刻的速度方向？【學(xué)生】質(zhì)點(diǎn)在某一點(diǎn)的速度方向沿曲線在這一點(diǎn)切線方向?！窘處煛课矬w在什么情況下做曲線運(yùn)動(dòng)？【學(xué)生】當(dāng)物體所受合力的方向跟它的速度方向不在同一直線上時(shí)，物體做曲線運(yùn)動(dòng)?！窘處煛客ㄟ^(guò)上節(jié)課的學(xué)習(xí)，我們大致對(duì)曲線運(yùn)動(dòng)有了一個(gè)了解，但是我們還不能像直線運(yùn)動(dòng)那樣，能去用公式去準(zhǔn)確的計(jì)算曲線運(yùn)動(dòng)的物理量。要研究曲線運(yùn)動(dòng)需要什么樣的方法呢？這節(jié)課我們就來(lái)學(xué)習(xí)一下這個(gè)問(wèn)題。二、新課教學(xué)【教師】若人在河中始終保持頭朝正前方游向?qū)Π叮阏J(rèn)為他會(huì)在對(duì)岸的正前方到達(dá)，還是會(huì)偏向上游或下游？為什么？【學(xué)生】會(huì)偏向下游，因?yàn)樗鲿?huì)把人沖向下游?！窘處煛肯旅孀屛覀儚囊粋€(gè)簡(jiǎn)單的平面運(yùn)動(dòng)來(lái)研究一下上述運(yùn)動(dòng)。（一）一個(gè)平面運(yùn)動(dòng)的實(shí)例【教師】在下面的實(shí)驗(yàn)中，我們將以蠟塊的運(yùn)動(dòng)為例，討論怎樣在平面直角坐標(biāo)系中研究物體的運(yùn)動(dòng)。1.觀察蠟塊的運(yùn)動(dòng)【教師】同學(xué)們閱讀材料，討論操作步驟是什么？步驟①在一端封閉、長(zhǎng)約1m的玻璃管內(nèi)注滿(mǎn)清水，水中放一個(gè)紅蠟做的小圓柱體A，將玻璃管的開(kāi)口端用橡膠塞塞緊（如圖甲）。步驟②把玻璃管倒置（如圖乙），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(yùn)動(dòng)。蠟塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)的原因是：蠟的密度略小于水的密度。在蠟塊上升的初期，它做加速運(yùn)動(dòng)，隨后由于受力平衡而做勻速運(yùn)動(dòng)。步驟③在蠟塊勻速上升的同時(shí)，將玻璃管緊貼著黑板沿水平方向向右勻速移動(dòng)（如圖丙），觀察蠟塊的運(yùn)動(dòng)情況?！窘處煛窟@個(gè)實(shí)驗(yàn)中，蠟塊既向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，又向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)，以黑板為背景我們看到蠟塊向右上方運(yùn)動(dòng)。那么，蠟塊向右上方的運(yùn)動(dòng)是什么樣的運(yùn)動(dòng)呢？直線運(yùn)動(dòng)？還是曲線運(yùn)動(dòng)？【學(xué)生】不容易判斷，只能看出來(lái)始末位置，判斷不出運(yùn)動(dòng)的軌跡?！窘處煛磕敲次覀兙蛠?lái)用建立坐標(biāo)系的方式來(lái)精確描述一下運(yùn)動(dòng)軌跡，這樣就可以判斷出到底是直線運(yùn)動(dòng)還是曲線運(yùn)動(dòng)。2.建立坐標(biāo)系以蠟塊開(kāi)始勻速運(yùn)動(dòng)的位置為原點(diǎn)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。要確定蠟塊運(yùn)動(dòng)的軌跡，首先要確定任意時(shí)刻蠟塊的位置。我們?nèi)绾螌?xiě)出蠟塊的坐標(biāo)隨時(shí)間變化的關(guān)系式？3.蠟塊運(yùn)動(dòng)的軌跡蠟塊x坐標(biāo)的值等于它與y軸的距離，y坐標(biāo)的值等于它與x軸的距離。若以vx表示玻璃管向右移動(dòng)的速度，以vy表示蠟塊沿玻璃管上升的速度，則有x=vxty=vyt在數(shù)學(xué)上，關(guān)于x、y兩個(gè)變量的關(guān)系式可以描述一條曲線（包括直線），而在上面x、y的表達(dá)式中，除了x、y之外還有一個(gè)變量t，我們可以從中消去t，這樣就得到由于vx和vy都是常量，所以也是常量，可見(jiàn)代表的是一條過(guò)原點(diǎn)的直線，也就是說(shuō)，蠟塊的運(yùn)動(dòng)軌跡是直線。4.蠟塊運(yùn)動(dòng)的速度速度v與vx、vy的關(guān)系已經(jīng)在上圖中形象地標(biāo)出，因此可以根據(jù)勾股定理寫(xiě)出它們之間的關(guān)系：蠟塊運(yùn)動(dòng)的速度方向可用速度矢量v與x軸正方向的夾角θ來(lái)表示，它的正切為（二）運(yùn)動(dòng)的合成與分解在這個(gè)實(shí)例中，我們看到蠟塊向右上方的運(yùn)動(dòng)可以看成由沿玻璃管向上的運(yùn)動(dòng)和水平向右的運(yùn)動(dòng)共同構(gòu)成。蠟塊沿玻璃管向上的運(yùn)動(dòng)和它隨著玻璃管向右的運(yùn)動(dòng)，都叫作分運(yùn)動(dòng)；而蠟塊相對(duì)于黑板向右上方的運(yùn)動(dòng)叫作合運(yùn)動(dòng)。由分運(yùn)動(dòng)求合運(yùn)動(dòng)的過(guò)程，叫作運(yùn)動(dòng)的合成；由合運(yùn)動(dòng)求分運(yùn)動(dòng)的過(guò)程，叫作運(yùn)動(dòng)的分解。運(yùn)動(dòng)的合成與分解遵從矢量運(yùn)算法則。課堂小結(jié)本節(jié)課我們學(xué)習(xí)了如何用坐標(biāo)系的方法研究曲線運(yùn)動(dòng)，以及曲線運(yùn)動(dòng)中的合速度與分速度應(yīng)當(dāng)如何計(jì)算。鞏固練習(xí)如圖所示，一熱氣球在勻加速豎直向上運(yùn)動(dòng)的同時(shí)隨著水平氣流向右勻速運(yùn)動(dòng)，若設(shè)豎直向上為軸正方向，水平向右為軸正方向，則熱氣球?qū)嶋H運(yùn)動(dòng)的軌跡可能是()板書(shū)設(shè)計(jì)§5.2運(yùn)動(dòng)的合成和分解合運(yùn)動(dòng)、分運(yùn)動(dòng)的概念1.物體實(shí)際所發(fā)生的運(yùn)動(dòng)通常叫合運(yùn)動(dòng)。2.由物體實(shí)際運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的效果稱(chēng)為分運(yùn)動(dòng)。3.找合運(yùn)動(dòng)、分運(yùn)動(dòng)的方法：物體的實(shí)際運(yùn)動(dòng)為合運(yùn)動(dòng)，而由合運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的效果為分運(yùn)動(dòng)。二次備課（手寫(xiě)）布置作業(yè)課后作業(yè)：優(yōu)化設(shè)計(jì)課前預(yù)習(xí)：預(yù)習(xí)下一節(jié)內(nèi)容備課組/學(xué)科組長(zhǎng)簽字（蓋章）：課題第五章拋體運(yùn)動(dòng)§5.2運(yùn)動(dòng)的合成與分解授課時(shí)間年月日課時(shí)共2課時(shí)課型新課實(shí)際授課時(shí)間年月日第2課時(shí)教學(xué)目標(biāo)1、知道什么是合運(yùn)動(dòng)，什么是分運(yùn)動(dòng)。2、知道合運(yùn)動(dòng)和分運(yùn)動(dòng)是同時(shí)發(fā)生的，并且互不影響。3、知道運(yùn)動(dòng)的合成和分解遵循平行四邊形法則。教學(xué)重點(diǎn)1.具體問(wèn)題中的合運(yùn)動(dòng)和分運(yùn)動(dòng)的判定。2.對(duì)一個(gè)具體的運(yùn)動(dòng)能正確地進(jìn)行合成和分解。教學(xué)難點(diǎn)如何將一個(gè)具體的運(yùn)動(dòng)正確地進(jìn)行合成和分解教學(xué)方法情景激學(xué)、互動(dòng)探究、實(shí)驗(yàn)演示、啟發(fā)講授、總結(jié)歸納。教學(xué)資源多媒體：PPT、圖片、視頻資料教學(xué)過(guò)程共案我們知道了什么是合運(yùn)動(dòng)，什么是分運(yùn)動(dòng)，那么在物體的實(shí)際運(yùn)動(dòng)中怎么去找分運(yùn)動(dòng)和合運(yùn)動(dòng)呢？請(qǐng)大家觀屏幕上動(dòng)畫(huà)。(電腦展示鉛球水平推出之后的動(dòng)畫(huà)過(guò)程。請(qǐng)同學(xué)們仔細(xì)觀察，并找出分運(yùn)動(dòng)和合運(yùn)動(dòng)，可以相互討論一下，然后教師抽學(xué)生回答)教師根據(jù)學(xué)生的回答小結(jié)：鉛球的實(shí)際運(yùn)動(dòng)為合運(yùn)動(dòng)。而鉛球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生了兩個(gè)效果，一邊向前運(yùn)動(dòng)，一邊下落，即在這兩個(gè)方向上發(fā)生了運(yùn)動(dòng)，為鉛球的分運(yùn)動(dòng)。因此，鉛球的實(shí)際運(yùn)動(dòng)可以看成是這兩個(gè)運(yùn)動(dòng)合成的。板書(shū)此結(jié)論：找合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)的一般方法：物體的實(shí)際運(yùn)動(dòng)為合運(yùn)動(dòng)，而由合運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的效果分運(yùn)動(dòng)。下面請(qǐng)同學(xué)們回顧一下，描述物體的運(yùn)動(dòng)我們引入了哪些物理量？(要求學(xué)生答出：時(shí)間、位移、速度、加速度)為了便于研究，我將剛才的實(shí)驗(yàn)?zāi)M成動(dòng)畫(huà)，請(qǐng)大家觀察，看看合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)之間有什么聯(lián)系？(要求學(xué)生答出合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)具有等時(shí)性。教師進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，得出合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)互不影響，即運(yùn)動(dòng)的獨(dú)立性。)一、合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)1.合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)具有等時(shí)性。2.各分運(yùn)動(dòng)之間是是相互獨(dú)立的，即運(yùn)動(dòng)具有等時(shí)性。ABABCDSS1S2在前面演示實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，我們知道了紅蠟塊的實(shí)際運(yùn)動(dòng)（從A到C），實(shí)際運(yùn)動(dòng)的位移是從A指向C（用S表示）；而紅蠟塊在豎直方向的分運(yùn)動(dòng)是從A到B，則豎直方向的位移是從A指向B（用S1表示）；紅蠟塊在水平方向也發(fā)生了位移，這個(gè)位移和玻璃管在水平方向的位移相同，畫(huà)出水平位移從A到D（用S2表示）。教師引導(dǎo)學(xué)生分析：現(xiàn)在順次連接B、C、D，那么，四邊形ABCD應(yīng)該是一個(gè)平行四邊形。結(jié)論：合位移與分位移應(yīng)該遵循平行四邊形定則。即：二、合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)的位移、速度關(guān)系：1.合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)的位移關(guān)系：合位移與分位移應(yīng)該遵循平行四邊形定則。即：過(guò)渡：那么合運(yùn)動(dòng)的速度和分運(yùn)動(dòng)的速度又該滿(mǎn)足什么樣的關(guān)系呢？請(qǐng)同學(xué)們仔細(xì)閱讀教材84面的第三自然段。（2分鐘時(shí)間后引導(dǎo)學(xué)生一起分析）教師引導(dǎo)學(xué)生分析：由于分運(yùn)動(dòng)與合運(yùn)動(dòng)所用的時(shí)間t相同，則合運(yùn)動(dòng)在這段時(shí)間內(nèi)的平均速度，我們把這個(gè)速度叫做合速度。分運(yùn)動(dòng)在這段時(shí)間內(nèi)的平均速度，，我們把這兩個(gè)速度叫分速度。由于平均速度與位移的方向相同，很顯然：，說(shuō)明合速度與分速度遵循平行四邊形定則。(教師強(qiáng)調(diào)：合速度與分速度并不單指平均速度，對(duì)于合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)在某一時(shí)刻或某一位置的瞬時(shí)速度也叫合速度和分速度，是不是也滿(mǎn)足平行四邊形定則呢？)設(shè)想：如果時(shí)間t足夠短，那么此時(shí)的v、v1、v2就是合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)在某一時(shí)刻的瞬時(shí)速度，很顯然，合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)在某一時(shí)刻的瞬時(shí)速度也遵循平行四邊形定則。2.合速度與分速度的關(guān)系：合速度與分速度遵循平行四邊形定則。）過(guò)渡：由于位移和速度都是矢量，由前面的知識(shí)我們知道，對(duì)于所有矢量的合成都應(yīng)該遵循平行四邊形定則，當(dāng)然加速度也是一樣。有了平行四邊形定則，我們就只需要知道合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)其中任意兩個(gè)量，就可以求解第三個(gè)量。如果已知分運(yùn)動(dòng)來(lái)求合運(yùn)動(dòng)，叫做運(yùn)動(dòng)的合成。如果已知合運(yùn)動(dòng)求分運(yùn)動(dòng)，叫做運(yùn)動(dòng)的分解。三、運(yùn)動(dòng)的合成與分解：1.由分運(yùn)動(dòng)求合運(yùn)動(dòng)叫運(yùn)動(dòng)的合成。2.已知合運(yùn)動(dòng)求分運(yùn)動(dòng)叫運(yùn)動(dòng)的分解。）例題講解：請(qǐng)同學(xué)們仔細(xì)分析教材8頁(yè)的例題的解答過(guò)程，并與屏上展示的另一種解法進(jìn)行一下比較。課堂小結(jié)本節(jié)課我們學(xué)習(xí)了如何用坐標(biāo)系的方法研究曲線運(yùn)動(dòng)，以及曲線運(yùn)動(dòng)中的合速度與分速度應(yīng)當(dāng)如何計(jì)算。鞏固練習(xí)vvyvx30o飛機(jī)以300km/s的速度斜向上飛行，方向與水平方向成30o角。求水平方向的分速度vvyvx30o解：應(yīng)用平行四邊形定則，可知：vx=vcos30o=260km/svy=vsin30o=150km/s板書(shū)設(shè)計(jì)§5.2運(yùn)動(dòng)的合成與分解（第二課時(shí)）一、合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)：1、合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)具有等時(shí)性。2、各分運(yùn)動(dòng)之間是相互獨(dú)立的。二、合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)的位移、速度關(guān)系：1、