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2019-2020年高中物理 《運動的合成與分解》教案4 魯科版必修3 一、教材分析： “運動的合成和分解”是人教版高中《物理》第一冊（必修）第五章“曲線運動”的第二節(jié)內(nèi)容。在這一章中，教材的安排是第一節(jié)先講述曲線運動的概念及物體做曲線運動的條件，本節(jié)講述曲線運動的合成與分解。運動的合成與分解是研究較復(fù)雜運動的一種方法，即復(fù)雜的運動可以看作是幾個較簡單運動的合運動。這既是方法介紹又是研究平拋運動的預(yù)備知識。 從整個高中物理教材的編排看，第一章中介紹了力的合成與分解的平行四邊形定則，這一節(jié)是平行四邊形定則在第二個矢量運算中的應(yīng)用。學(xué)好這一節(jié)能使學(xué)生真正體會到平行四邊形定則這一矢量運算法則，并且能很容易的推廣到其它的矢量運算。 矢量運算始終貫穿在高中物理知識內(nèi)容的全過程中，因此無論從這一章看還是從整個教材看這一節(jié)是承上啟下的重要知識。學(xué)好這節(jié)內(nèi)容，一方面可以深化前面所學(xué)的知識，另一方面又為后續(xù)學(xué)習(xí)打好必要的基礎(chǔ)。 本節(jié)內(nèi)容可分為四部分：演示實驗、例題、對運動合成和分解軌跡的分析、思考與討論，但都是圍繞演示實驗而展開的，層層深入，由提出問題到找出解決問題的方法，以至最后對運動合成和分解問題的進一步討論。 二、知識準(zhǔn)備： 學(xué)生已知道了什么是曲線運動；學(xué)生對平行四邊形定則在力的運算中的應(yīng)用已有深刻的認(rèn)識；學(xué)生已具備了一定的分析能力。 三、教學(xué)目標(biāo)： 知識目標(biāo)： 1、通過對多個具體運動的演示及分析，使學(xué)生明確什么是合運動，什么是分運動；合、分運動是同時發(fā)生的，并且不互相影響。 2、知道什么是運動的合成，什么是運動的分解。理解運動的合成和分解遵循平行四邊形定則。 3、利用矢量合成的原理，解決運動合成和分解的具體情況，會用作圖法、直角三角形的知識解決有關(guān)位移、速度合成和分解的問題。 能力目標(biāo)： 培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)知識解決物理問題的能力。 情感目標(biāo)： 通過對運動合成與分解的練習(xí)和理解，發(fā)揮學(xué)生空間想象能力，提高對相關(guān)知識的綜合應(yīng)用能力。 四、教學(xué)重點： 對一個運動能正確地進行合成和分解。 五、教學(xué)難點： 具體問題中的合運動和分運動的判定。 六、教學(xué)方法： 訓(xùn)練法、推理歸納法、電教法、實驗法、啟發(fā)式、討論法、反饋法 七、教學(xué)用具： 投影儀、投影片、多媒體、CAI課件、玻璃管、水、膠塞、蠟塊、秒表 八、教學(xué)程序設(shè)計： Ⅰ導(dǎo)入新課 上一節(jié)我們學(xué)習(xí)了曲線運動，它比直線運動復(fù)雜，為研究復(fù)雜的運動，就需要把復(fù)雜的運動分為簡單的運動，本節(jié)課我們就來學(xué)習(xí)一種常用的一種方法——運動的合成和分解。 Ⅱ新課教學(xué) （一）用投影片出示本節(jié)課的學(xué)習(xí)目標(biāo) 1、理解什么是合運動，什么是分運動，能在具體實例中找出分運動的合運動和合運動的分運動。 2、知道什么是運動的合成，什么是運動的分解。 3、理解合運動和分運動的等時性。 4、理解合運動是按平行四邊形定則由分運動合成的。 （二）學(xué)習(xí)目標(biāo)完成過程 1、合運動和分運動 （1）做課本演示實驗： a在長約80—100cm一端封閉的管中注滿清水，水中放一個由紅蠟做成的小圓柱體R（要求它能在水中大致勻速上浮），將管的開口端用膠塞塞金。 b，將此管緊貼黑板豎直倒置，在蠟塊就沿玻璃管勻速上升，做直線運動，記下它由A移動到B所用的時間。 c、然后，將玻璃管重新倒置，在蠟塊上升的同時，將玻璃管水平向右勻速移動，觀察到它是斜向右上方移動的，經(jīng)過相同的時間，它由A運動到C。 （2）分析： 紅蠟塊可看成是同時參與了下面兩個運動，在玻璃管中豎直向上的運動（由A到B）和隨玻璃管水平向右的運動（由A到D），紅蠟塊實際發(fā)生的運動（由A到C）是這兩個運動合成的結(jié)果。 （3）用CAI課件重新對比模擬上述運動； （4）總結(jié)得到什么是分運動和合運動。 板： ①紅蠟塊實際發(fā)生的運動(A C)叫做合運動； 紅蠟塊沿玻璃管在豎直方向的運動(A B)和隨管做的水平方向的運動(A D)，叫做分運動。 ②合運動的（位移、速度）叫做合（位移、速度）； 分運動的（位移、速度）叫做分（位移、速度）。 在研究雨滴和船的運動時，解決問題的關(guān)鍵是先確定雨滴、小船的合運動。 ③如何確定一個具體運動的合運動及分運動？ a、合運動——對象實際發(fā)生的運動； b、合運動在中央，分運動在兩邊。 請說出下列兩個例子中的合運動與分運動(投影) 例1、風(fēng)中雨點下落v1表示風(fēng)速，v2表示沒風(fēng)時雨滴下落速度，v表示雨滴合速度。 例2、關(guān)于小船渡河（如圖）：v靜表示船在靜水中的運動速度，方向由船頭指向確定。 v水表示水的流速，v表示雨滴合速度。 　　 板： 2、合運動與分運動的關(guān)系 ①等時性：合運動與分運動是同時進行，同時結(jié)束。 ②獨立性：一個物體同時參與幾個分運動，各分運動獨立進行各自產(chǎn)生的效果互不干擾。 3、運動的合成和分解： ① ②運動的合成和分解遵循平行四邊形法則。 （三）例題分析 例1：1、出示分析思考題 （1）說明紅蠟塊參與哪兩個分運動； （2）據(jù)實驗觀察知道，分運動和合運動所用的時間有什么關(guān)系？ （3）紅蠟塊的兩個分速度應(yīng)如何求解？ （4）如何分解合速度？ 2、分析解答上述幾個問題后，用實物投影儀展示解題過程 解： 豎直方向的分速度 水平方向的分速度 合速度: 4、同學(xué)們看課本的解題過程，并說明是如何求解的。 5、例題小結(jié)：例1是將演示實驗過程定量討論．給出兩個分運動s1、s2及合、分運動的時間t，求合速度v 。 　　法一：先求出兩個分速度v1=、v2=再利用矢量合成求v 。 　　法二：先利用矢量合成求出s，再由v= 求出v 。 例2：飛機飛行給出v合及與某一分速度的角度，來求另外兩個分速度。其思路先由平行四邊形定則畫出幾何關(guān)系，再利用數(shù)學(xué)計算解決分速度問題。 　　兩道例題很簡單，但合、分運動關(guān)系及解決問題的方法、思路充分體現(xiàn)出來。通過練習(xí)使學(xué)生們加深了對合、分運動的理解。 練習(xí)：設(shè)想河水并不流動，汽艇以10㎞/h的速度在垂直于河岸的方向勻速行駛，河寬500m，汽艇駛到對岸需要多長時間？由于河水的流動，汽艇同時被河水沖向下游，沿河運動的速度跟河水流動的速度相同，如果河水流速是3km/h，汽艇駛到對岸需要多長時間？汽艇在對岸何處靠岸？如果河水流速是2km/h或4km/h，上述答案又如何？ 關(guān)于分運動的性質(zhì)決定合運動的性質(zhì)和軌跡：課本以蠟塊的運動說明兩個直線運動的合運動不一定都是直線運動。為了搞清楚蠟塊哪種情況下做直線運動，哪種情況下做曲線運動。這里可以讓學(xué)生自己探究，得出結(jié)論：兩個直線的合運動也可以是曲線運動。研究復(fù)雜的運動，可以根據(jù)不同方向分運動來研究復(fù)雜運動情況。 　　關(guān)于思考與討論：本節(jié)只研究了互成角度的運動，其合成和分解遵從矢量合成規(guī)律——平行四邊形定則。那么初速度為v0的勻變速直線運動，可以看作同一直線上哪兩個分運動的合運動？引導(dǎo)學(xué)生對同一直線上的運動合成和分解問題進行討論，得出該運動也滿足矢量合成規(guī)律（注意正方向），使我們對矢量合成與分解的規(guī)律有了更深的理解。 Ⅲ小結(jié)： 本節(jié)課我們主要學(xué)習(xí)了 1：什么是合運動和分運動； 2：什么是運動的合成和分解； 3：運動的合成和分解遵循平行四邊形法則； 4：分運動和合運動具有等時性。 Ⅳ作業(yè)： Ⅴ、板書設(shè)計：(略) Ⅵ練習(xí)反饋 1、關(guān)于運動的合成與分解的說法中，正確的是（ ） A．合運動的位移為分運動的位移的矢量和。 B．合運動的速度一定比其中一個分速度大。 C．合運動的時間為分運動時間之和。 D．合運動的時間與各分運動時間相等。 2、下雨時，雨點豎直下落到地面，速度約10m／s。若在地面上放一橫截面積為80cm2、高10cm的圓柱形量筒，經(jīng)30min，筒內(nèi)接得雨水高2cm．現(xiàn)因風(fēng)的影響，雨水下落時偏斜30，求風(fēng)速及雨滴實際落地時的速度？若用同樣的量筒接雨水與無風(fēng)所用時間相同，則所接雨水高為多少？ 3、一個小孩坐在勻速行駛的車上，手中拿著小石塊，將手伸向窗外后松手，站在地面上的人看到小石塊的運動軌跡什么？（可實際觀察此過程，然后分析原因） 4、一條河寬400m，水流的速度為0.25m／s，船相對靜水的速度0.5m／s。 　?。?）要想渡河的時間最短，船應(yīng)向什么方向開出？渡河的最短時間是多少？此時船沿河岸方向漂移多遠？ 　　（2）要使渡河的距離最短，船應(yīng)向什么方向開出？ 　　（3）船渡河的時間與水流速度有關(guān)嗎？