1、第五章 抛体运动运动的合成与分解教学设计科目物理课题运动的合成与分解课时1课时教学目标与核心素养一知识与技能1.经过红蜡烛运动的探究过程，掌握研究平面运动的方法；2.理解运动的合成和分解的概念，并能用其处理简单的物理问题；二过程与方法1.通过对实验现象的观察，提高学生对事物变化的分析和概括能力；2.经历科学探究的过程，体验科学探究的思维方法，培养学生观察、分析、处理实验数据的能力。三 情感态度与价值观1.体验运动的合成和分解是研究复杂运动的一种基本方法的物理观念。2.通过学生间的对蜡块的运动讨论，培养他们的团结协作精神以及谦虚好学的思想和实事求是的态度。3.培养学生应用数学知识解决物理问题的科
2、学思维方法，培养学生的创造性思维过程以及初步的观察、分析和概括能力。教学重、难点教学重点：1.可以正确的对一个运动进行合成和分解；2.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；教学难点：1.分速度和合运动的等时性和独立性； 2.应用运动的合成和分解分析解决实际问题.教学准备教具：演示红蜡烛运动的有关装置等.教学过程教师活动学生活动设计意图一 导入新课：若人在河中始终保持头朝正前方游向对岸，你们认为游者会在对岸的正前方到达，还是会偏向上游或下游？为什么？【教师提出问题】对类似上述的运动应该怎样分析呢？下面让我们从一个简单的平面运动开始研究。二 讲授新课：（1）一
3、个平面运动的实例【教师演示实验】观察蜡块的运动实验器材：红蜡做的小圆柱体、一端封闭长约 1 m 的玻璃管内、清水等。实验步骤：在一端封闭、长约 1 m 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。(图甲)把玻璃管倒置（图乙），蜡块 A 沿玻璃管上升,观察玻璃管上升的速度。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（图丙），观察蜡块的运动情况。 【教师总结】蜡的密度略小于水的密度。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。实验结论：水平方向：蜡块随管向右做匀速直线运动。竖直方向：蜡块相对管向上做匀速直线运动。在黑板的背
4、景前我们看到蜡块相对黑板是向右上方运动的。【教师提问】那么，蜡块向右上方的这个运动是什么样的运动呢？【教师引导】（1）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 y 轴的方向，建立平面直角坐标系。蜡块的位置P的坐标：x = vx ty = vy t（2）蜡块运动的轨迹x = vx ty = vy t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）。上面 x、y 的表达式中消去变量 t， 这样就得到：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。（3）蜡块运动的位移从计时开始到时刻t，蜡块运动位移的大小是位移的方向
5、（5）蜡块运动的速度如图所示：速度 v 与vx 、vy 的关系可根据勾股定理写出它们之间的关系：根据三角函数的知识（2）运动的合成与分解【教师引导提问】那么，根据前面的学习：合运动是？分运动？ 如图：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。蜡块相对于黑板向右上方的运动叫作合运动。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。【教师总结】合运动和分运动的关系:（1）合运动和分运动具有同时性；（2）各分运动之间互不干扰,彼此独立；（3）合运动与分运动必须对同一物体；（4）合运动与分运动在效果上是等效替代的关系。【教师引导】运动的合成与分解即为描述运动
6、的物理量的合成与分解 都遵守平行四边形定则。【教师引导提问】（1）不在同一直线上的两个匀速直线运动的合运动是什么运动？（2）不在同一直线上的匀速直线运动和匀变速直线运动的合运动是什么运动？（3）初速度为零的两个不在同一直线上的匀变速直线运动的合运动是什么运动？（4）初速度不为零的两个不在同一直线上的匀变速直线运动的合运动是什么运动？【教师引导补充】运动的合成与分解的应用_小船渡河模型（1）模型特点两个分运动和合运动都是匀速直线运动，其中一个分运动的速度大小、方向都不变，另一分运动的速度大小不变， 研究其速度方向不同时对合运动的影响，这样的运动系统可看做小船渡河模型。（2）模型分析(1)船的实际
7、运动是水流的运动和船相对静水的运动的合运动。(2)三种速度：v1(船在静水中的速度)、v2(水流速度)、v(船的实际速度)。(3)两个极值过河时间最短：v1v2，tmin(d为河宽)过河位移最小：vv2(前提v1v2)，如图甲所示，此时xmind，船头指向上游与河岸夹角为，cos ；过河位移最小：v1v(前提v1v2)，如图乙所示过河最小位移为xmind.三 课堂练习：1、如图所示,红蜡块能在玻璃管的水中匀速上升,若红蜡块从A点匀速上升的同时,使玻璃管水平向右作匀加速直线运动,则红蜡块实际运动的轨迹是图中的( )A.直线PB.曲线QC.曲线RD.无法确定答案：B2、以下关于分运动和合运动的关系
8、的讨论中,说法正确的是( )A.两个直线运动的合运动,可能是直线运动,也可能是曲线运动B.两个匀速直线运动的合运动,可能是直线运动,也可能是曲线运动C.两个匀变速直线运动的合运动,可能是直线运动,也可能是曲线运动D.两个分运动的运动时间,一定与它们的合运动的运动时间相等答案：ACD3、一只船在静水中的速度为3m/s，它要渡过一条宽度为30m的河，河水的流速为4m/s，则下列说法中正确的是（ ）A 船不能垂直到达对岸 B船渡河的速度一定为5m/sC船不能渡过河 D船渡河的最短时间为6s答案：A4、我国自主研制的四代战机歼-31在第十届中国国际航空航天博览会上实机表演，起飞后首先进行大角度爬升，运
9、动轨迹如图所示.若爬升过程速度大小保持不变，则这段时间战机在水平方向的分运动是( )A.匀速直线运动B.加速直线运动C.减速直线运动D.先加速后减速运动答案：C5、船在400米宽的河中横渡，河水流速是3m/s，船在静水中的航速是5m/s，试求：1.要使船到达对岸的时间最短，船头应指向何处？最短时间是多少？2.要使船航程最短，船头应指向何处？此时过河所用的时间又为多少？答案：（1）船头应垂直于河岸；80s （2）船头指向上游，与河岸间的夹角为53；100s学生观察图片思考讨论学生了解实验器材和实验步骤并观察老师的演示实验需要建立坐标系，具体分析。思考：如何建立坐标系？蜡烛的位置P的坐标是什么通过
10、教师的引导正确的理解蜡烛运动的轨迹、位移和速度物体实际的运动叫合运动物体同时参与合成运动的运动叫分运动。不在同一直线上的两个匀速直线运动的合运动是匀速直线运动。不在同一直线上的匀速直线运动和匀变速直线运动的合运动是匀变速曲线运动。初速度为零的两个不在同一直线上的匀变速直线运动的合运动是匀变速直线运动.F合与v合共线匀变速直线运动F合与v合不共线匀变速曲线运动理解运动的合成与分解的重要应用模型-小船过河模型在引导下理解小船过河模型中的三种速度和两个极值学生练习学生练习通过生活中常见的游戏运动激发学生的学习兴趣，引出本节课题通过去演示实验的观察引入“运动的合成”锻炼学生的思考能力在研究蜡烛的运动实验帮助下成功引入运动的合成与分解引导学生自主总结了解合运动和分运动通过教师提问学生思考回答教师引导的方式帮助学生充分的理解运动的合成掌握小船过河模型锻炼学生的理解和解决实际的能力掌握过河最短时间和最小位移的方法巩固本节知识巩固本节知识板书设计5.2 运动的合成与分解一、 一个平面运动的实例（1） 红蜡烛在平面内的运动（2） 理论分析红蜡烛的运动二、 运动的合成与分解（1） 合运动和分运动（2） 合运动和分运动的关系三、 运动的合成与分解的应用-小船渡河模型教学后记引导学生对本节多学知识进行自主交流探究，根据学生表述，查漏补缺，并有针对性地进行讲解补充。