●本节教材分析
本节的地位比较特殊,涉及到许多基本概念和基本规律.作为研究复杂运动的一种有效方法,我们常把复杂的运动看做是几个简单运动的合成.分运动的性质决定了合运动的性质与合运动的轨迹,通过运动的合成和分解,我们可把一个曲线运动分解为两个方向上的直线运动,从而通过研究简单的直线运动的规律,进一步研究复杂的曲线运动.●教学目标一、知识目标1.理解合运动和分运动的概念.2.知道什么是运动的合成和分解.3.会用图解法和三角形的知识分析、解决两个匀速直线运动的合成问题和分解问题.4.理解两个互成角度的直线运动的合运动可能是直线运动,也可能是曲线运动.二、能力目标培养学生的观察推理能力、分析综合能力.三、德育目标1.介绍类比法和归纳推理法,初步了解这两种科学方法在探究物理问题方面的应用.2.进一步加深理解数学模型中的图像法在探究物理矢量运算问题中的有效作用,并学会运用其分析和解决问题.
●教学重点1.明确一个复杂的运动可以等效为两个简单的运动的合成或等效分解为两个简单的运动.2.理解运动合成、分解的意义和方法.
●教学难点1.分运动和合运动的等时性和独立性.2.理解两个直线运动的合运动可以是直线运动,也可以是曲线运动.
●教学方法讲练法、观察实验法、分层教学法.
●教学用具投影仪、cai课件.
●课时安排1课时
●教学过程[投影]本节课的学习目标1.知道合运动、分运动,知道合运动和分运动是同时发生的,且互不影响,能在具体的问题中分析和判断.2.理解运动的合成和分解的意义及方法.3.会用图示方法和数学方法求解位移、速度的合成和分解的问题.
学习目标完成过程一、导入新课[教学设计]通过复习力的合成与分解来直接导入.[设疑]关于合成和分解的问题我们已经学过,是什么的合成与分解呢?[提问c层次同学][结论]力的合成与分解.[继续设疑]在进行力的合成和分解时遵循什么定则?[鼓励大家主动回答][结论]平行四边形定则[教师导入]那么,今天我们学习运动的合成与分解是如何进行的呢?又为什么要学习运动的合成与分解呢?
二、新课教学(一)运动的合成与分解的目的.[提出问题]曲线运动和直线运动哪个较复杂?哪个我们更熟悉?[学生活动设计]先各自独立思考,后讨论交换意见[师生互动归纳]曲线运动较复杂,直线运动的规律更为熟悉一些.[方法渗透]由于上述原因,我们想找到一种方法来把复杂的运动简化为比较简单的我们熟悉的直线运动从而应用我们已经掌握的有关直线运动的规律来研究复杂运动.这也就是研究运动的合成与分解的目的所在.(二)分运动与合运动[演示]两次1.管不动,红蜡小圆柱体在注满水的长直玻璃管中匀速上浮时间t.2.红蜡小圆柱体随管子匀速右移时间t.共
[参考答案]①小船实际向左的运动是合运动②随绳的运动是分运动一.③垂直绳的摆动是分运动二.[学生活动设计]互相讨论、分析实例.典例分析、激励评价.(三)运动的合成和分解.1.[类比力的合成和分解得出]概念①已知分运动求合运动叫运动的合成.②已知合运动求分运动叫运动的分解.[过渡设疑]如何进行呢?2.运动的合成和分解方法①[复习描述运动的物理量][教学设计]a.借此复习前面知识点b.提问c层次同学作答,增强其学习的积极性.[强调]描述运动的物理量有速度v、加速度a、位移s都是矢量.故运动的合成和分解也是这些矢量的合成和分解.②运动的合成和分解的方法a.运动的合成a1.两个分运动必须是同一质点在同一时间内相对于同一参考系的运动.a2.两个分运动在一条直线上[学生活动设计]a层次:独立思考.b、c层次:讨论归纳、类比同一直线上力的合成得出.[师生互动归纳]矢量运算转化为代数运算,注意要先选定一个正方向.合运动的各量为各分运动各量的矢量和.[举例分析]例如:竖直上抛运动可以看成是竖直方向的匀速运动和自由落体的合运动.即先取向上为正,则有:vt=v0+(-gt)=v0-gts=v0t+(-gt2)=v0t-gt2a=0+(-g)=-ga3.两个分运动不在同一直线上[教学设计]类比力的合成学习.[师生互动归纳]按照平行四边形定则合成[举例应用]图像法b.运动的分解[教师强调]类比力的分解,运动的分解必须将实际运动(供分解的“合运动”)按平行四边形定则将其各个物理量分解.[举例]如图,人用绳通过定滑轮拉物体a,当人以速度v0匀速前进时,求物体a的速度.
解析:合运动即实际运动即物体a的运动.其一个分运动是随绳沿绳的方向被牵引,v1=v0.其另一个分运动是垂直于绳以定滑轮为圆心的摆动,它不改变摆长,只改变角度的值.所以,如图分解可得
v=v0•cos由于在变大,v也将逐渐变大.故物体a在做变速运动.[学生活动设计]a层次:结合实例,领会运动分解的关键所在.共
三、小结1.教师归纳、学生回答课前疑问2.[学生活动设计]a层次:独立归纳,找出本节重点所在.b层次:讨论小结,找出本节难点所在.c层次:结合小节提纲,系统再现本节知识体系.[投影]本节小结提纲1.运动的合成和分解的目的是什么?2.运动的合成和分解的基本方法有哪些?3.分解的是什么运动?能否随意分解?4.合运动和分运动有哪些联系和区别?5.两个互相垂直的直线运动合成后一定是直线运动吗?
四、作业1.复习该节内容2.课本练习二3.预习下一节4.思考题:北风速度4m/s,大河中的水流正以3m/s的速度向东流动,船上的乘客看见轮船烟囱冒出的烟柱是竖直的,求轮船相对于水的船行速度多大?什么方向?参考答案:v=5m/s;向南偏西37°
五、板书设计
六、本节优化训练设计1.关于运动的合成,下列说法中正确的是( )a.合运动的速度一定比每一个分运动的速度大b.两个匀速直线运动的合运动一定是匀速直线运动c.只要两个分运动是直线运动,那么它们的合运动也一定是直线运动共
6.小船在静水中速度是v,今小船要渡过一河流,渡河时小船朝对岸垂直划行,若航行至河中心时,水流速度增大,则渡河时间将( )a.增大 b.减小 c.不变 d.不能确定7.某人站在自动扶梯上,经过t1时间由一楼升到二楼,如果自动扶梯不运动,人沿着扶梯从一楼走到二楼的时间为t2,现使自动扶梯正常运动,人也保持原有的速度沿扶梯向上走,则人从一楼到二楼的时间是( )a.t2-t1 b.t1•t2/(t2-t1)c.t1•t2/(t1+t2) d.8.有一小船正在渡河,离对岸50m,已知在下游120m处有一危险区,假设河水流速为5m/s,为了使小船不通过危险区到达对岸,那么小船从现在起相对静水的最小速度应是( )a.2.08m/s b.1.92m/sc.1.58m/s d.1.42m/s9.下雨时,如果没有风,雨滴是竖直下落的,但我们骑车前进时,总觉得雨滴是向后倾斜的,为什么?当车速度增大时,觉得雨滴的运动将有什么变化?参考答案:1.d 2.c3.速度为v0的匀速直线运动,初速度为0的匀减速直线运动4.ad 5.vcos 6.c 7.c 8.b9.人感觉到雨滴的速度是雨滴相对于人的速度v雨人,它是v雨地和v人地的合速度,如图所示,所以人前进时,感觉雨滴向后倾斜,而且由图可知,当车速增大时,雨相对人的速度增大,则倾斜得更厉害.
●备课资料1.参考系的变换运动的合成和分解实际上是描述运动的位移、速度、加速度的合成和分解.合成或分解各参量时,各参量必须是相对于同一参考系的.如果要变换参考系.则应由下式求解.如:小车对地有速度v车地,同时人对地有速度v人地,则同一时间内人对车的速度v人车有:v人车=v车地+v地人 ①共
最短航程smin=d[注意]船的划行方向与船头指向一致,而船的航行方向是实际运动方向.共