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1、课题第五章 抛体运动5.2运动的合成与分解授课时间年 月 日课时共 2 课时课型新课实际授课时间年 月 日第 1 课时教学目标1、理解物体做曲线运动的条件。能用牛顿第二定律分析曲线运动的条件,掌握速度与合外力方向与曲线弯曲情况之间的关系。2、通过实验与理论结合的过程,体会科学探究的方法。3、激发参与科技活动的热情,善于将物理知识应用于生活和生产实践中。教学重点物体做曲线运动的条件。教学难点用牛顿第二定律分析物体做曲线运动的条件,能用曲线运动相关知识解决实际的问题。教学方法情景激学、互动探究、实验演示、启发讲授、总结归纳。教学资源多媒体:PPT、图片、视频资料教学过程共案一、导入新课【教师】上节
2、课我们学习了曲线运动,我们先来回顾一下几个问题:什么是曲线运动?【学生】运动轨迹是曲线的运动叫曲线运动。【教师】怎样确定曲线运动在某一时刻的速度方向?【学生】质点在某一点的速度方向沿曲线在这一点切线方向。【教师】物体在什么情况下做曲线运动?【学生】当物体所受合力的方向跟它的速度方向不在同一直线上时,物体做曲线运动。【教师】通过上节课的学习,我们大致对曲线运动有了一个了解,但是我们还不能像直线运动那样,能去用公式去准确的计算曲线运动的物理量。要研究曲线运动需要什么样的方法呢?这节课我们就来学习一下这个问题。二、新课教学【教师】若人在河中始终保持头朝正前方游向对岸,你认为他会在对岸的正前方到达,还
3、是会偏向上游或下游?为什么?【学生】会偏向下游,因为水流会把人冲向下游。【教师】下面让我们从一个简单的平面运动来研究一下上述运动。(一)一个平面运动的实例【教师】在下面的实验中,我们将以蜡块的运动为例,讨论怎样在平面直角坐标系中研究物体的运动。1.观察蜡块的运动【教师】同学们阅读材料,讨论操作步骤是什么?步骤在一端封闭、长约1m的玻璃管内注满清水,水中放一个红蜡做的小圆柱体A,将玻璃管的开口端用橡胶塞塞紧(如图甲)。步骤把玻璃管倒置(如图乙),蜡块A沿玻璃管上升。如果在玻璃管旁边竖立一把刻度尺,可以看到,蜡块上升的速度大致不变,即蜡块做匀速直线运动。蜡块做匀速直线运动的原因是:蜡的密度略小于水
4、的密度。在蜡块上升的初期,它做加速运动,随后由于受力平衡而做匀速运动。步骤在蜡块匀速上升的同时,将玻璃管紧贴着黑板沿水平方向向右匀速移动(如图丙),观察蜡块的运动情况。【教师】这个实验中,蜡块既向上做匀速直线运动,又向右做匀速直线运动,以黑板为背景我们看到蜡块向右上方运动。那么,蜡块向右上方的运动是什么样的运动呢?直线运动?还是曲线运动?【学生】不容易判断,只能看出来始末位置,判断不出运动的轨迹。【教师】那么我们就来用建立坐标系的方式来精确描述一下运动轨迹,这样就可以判断出到底是直线运动还是曲线运动。2.建立坐标系以蜡块开始匀速运动的位置为原点O,以水平向右的方向和竖直向.上的方向分别为x轴和
5、y轴的方向,建立平面直角坐标系。要确定蜡块运动的轨迹,首先要确定任意时刻蜡块的位置。我们如何写出蜡块的坐标随时间变化的关系式?3.蜡块运动的轨迹蜡块x坐标的值等于它与y轴的距离,y坐标的值等于它与x轴的距离。若以vx表示玻璃管向右移动的速度,以vy表示蜡块沿玻璃管上升的速度,则有x=vxt y=vyt在数学上,关于x、y两个变量的关系式可以描述一条曲线(包括直线),而在上面x、y的表达式中,除了x、y之外还有一个变量t,我们可以从中消去t,这样就得到由于vx和vy都是常量,所以也是常量,可见代表的是一条过原点的直线,也就是说,蜡块的运动轨迹是直线。4.蜡块运动的速度速度v与vx、vy的关系已经
6、在上图中形象地标出,因此可以根据勾股定理写出它们之间的关系: 蜡块运动的速度方向可用速度矢量v与x轴正方向的夹角来表示,它的正切为(二)运动的合成与分解在这个实例中,我们看到蜡块向右上方的运动可以看成由沿玻璃管向上的运动和水平向右的运动共同构成。蜡块沿玻璃管向上的运动和它随着玻璃管向右的运动,都叫作分运动;而蜡块相对于黑板向右上方的运动叫作合运动。由分运动求合运动的过程,叫作运动的合成;由合运动求分运动的过程,叫作运动的分解。运动的合成与分解遵从矢量运算法则。课堂小结本节课我们学习了如何用坐标系的方法研究曲线运动,以及曲线运动中的合速度与分速度应当如何计算。巩固练习如图所示,一热气球在匀加速竖
7、直向上运动的同时随着水平气流向右匀速运动,若设竖直向上为轴正方向,水平向右为轴正方向,则热气球实际运动的轨迹可能是( )板书设计5.2运动的合成和分解合运动、分运动的概念1.物体实际所发生的运动通常叫合运动。2.由物体实际运动所产生的效果称为分运动。3.找合运动、分运动的方法:物体的实际运动为合运动,而由合运动产生的效果为分运动。二次备课(手写)布置作业课后作业: 优化设计课前预习: 预习下一节内容备课组/学科组长签字(盖章):课题第五章 抛体运动5.2运动的合成与分解授课时间年 月 日课时共 2 课时课型新课实际授课时间年 月 日第 2 课时教学目标1、知道什么是合运动,什么是分运动。2、知
8、道合运动和分运动是同时发生的,并且互不影响。3、知道运动的合成和分解遵循平行四边形法则。教学重点1.具体问题中的合运动和分运动的判定。2.对一个具体的运动能正确地进行合成和分解。教学难点如何将一个具体的运动正确地进行合成和分解教学方法情景激学、互动探究、实验演示、启发讲授、总结归纳。教学资源多媒体:PPT、图片、视频资料教学过程共案我们知道了什么是合运动,什么是分运动,那么在物体的实际运动中怎么去找分运动和合运动呢?请大家观屏幕上动画。 (电脑展示铅球水平推出之后的动画过程。请同学们仔细观察,并找出分运动和合运动,可以相互讨论一下,然后教师抽学生回答)教师根据学生的回答小结:铅球的实际运动为合
9、运动。而铅球在运动过程中产生了两个效果,一边向前运动,一边下落,即在这两个方向上发生了运动,为铅球的分运动。因此,铅球的实际运动可以看成是这两个运动合成的。板书此结论:找合运动与分运动的一般方法:物体的实际运动为合运动,而由合运动产生的效果分运动。下面请同学们回顾一下,描述物体的运动我们引入了哪些物理量?(要求学生答出:时间、位移、速度、加速度)为了便于研究,我将刚才的实验模拟成动画,请大家观察,看看合运动与分运动之间有什么联系?(要求学生答出合运动与分运动具有等时性。教师进一步引导学生分析实验现象,得出合运动与分运动互不影响,即运动的独立性。)一、合运动与分运动的特点1.合运动与分运动具有等
10、时性。2.各分运动之间是是相互独立的,即运动具有等时性。ABCDSS1S2过渡:那么合运动与分运动之间的位移、速度又该满足什么关系呢?在前面演示实验的过程中,我们知道了红蜡块的实际运动(从A到C),实际运动的位移是从A指向C(用S表示);而红蜡块在竖直方向的分运动是从A到B,则竖直方向的位移是从A指向B(用S1表示);红蜡块在水平方向也发生了位移,这个位移和玻璃管在水平方向的位移相同,画出水平位移从A到D(用S2表示)。教师引导学生分析:现在顺次连接B、C、D,那么,四边形ABCD应该是一个平行四边形。结论:合位移与分位移应该遵循平行四边形定则。即:二、合运动与分运动的位移、速度关系:1.合运
11、动与分运动的位移关系:合位移与分位移应该遵循平行四边形定则。即:过渡:那么合运动的速度和分运动的速度又该满足什么样的关系呢?请同学们仔细阅读教材84面的第三自然段。(2分钟时间后引导学生一起分析)教师引导学生分析:由于分运动与合运动所用的时间t相同,则合运动在这段时间内的平均速度,我们把这个速度叫做合速度。分运动在这段时间内的平均速度,我们把这两个速度叫分速度。由于平均速度与位移的方向相同,很显然:,说明合速度与分速度遵循平行四边形定则。(教师强调:合速度与分速度并不单指平均速度,对于合运动与分运动在某一时刻或某一位置的瞬时速度也叫合速度和分速度,是不是也满足平行四边形定则呢?)设想:如果时间
12、t足够短,那么此时的v、v1、v2就是合运动与分运动在某一时刻的瞬时速度,很显然,合运动与分运动在某一时刻的瞬时速度也遵循平行四边形定则。2.合速度与分速度的关系:合速度与分速度遵循平行四边形定则。)过渡:由于位移和速度都是矢量,由前面的知识我们知道,对于所有矢量的合成都应该遵循平行四边形定则,当然加速度也是一样。有了平行四边形定则,我们就只需要知道合运动与分运动其中任意两个量,就可以求解第三个量。如果已知分运动来求合运动,叫做运动的合成。如果已知合运动求分运动,叫做运动的分解。三、运动的合成与分解:1.由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。)例题讲解:请同学们仔细
13、分析教材8页的例题的解答过程,并与屏上展示的另一种解法进行一下比较。课堂小结本节课我们学习了如何用坐标系的方法研究曲线运动,以及曲线运动中的合速度与分速度应当如何计算。巩固练习vvyvx30o飞机以300km/s的速度斜向上飞行,方向与水平方向成30o角。求水平方向的分速度vx和竖直方向的分速度vy。解:应用平行四边形定则,可知:vx=vcos30o=260km/svy=vsin30o=150km/s板书设计5.2运动的合成与分解(第二课时)一、合运动与分运动的特点:1、合运动与分运动具有等时性。2、各分运动之间是相互独立的。二、合运动与分运动的位移、速度关系:1、合运动与分运动的位移关系:合位移与分位移应该遵循平行四边形定则。2、合速度与分速度的关系:合速度与分速度遵循平行四边形定则。即: 结论:合运动、分运动的位移、速度加速度的合成与分解都遵循平行四边形定则。三、运动的合成与分解: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。二次备课(手写)布置作业课后作业:优化设计课前预习:预习下一节内容备课组/学科组长签字(盖章):课后反思(手写):7学科网(北京)股份有限公司