高中物理人教版第五章曲線運動平拋運動 說課一等獎

第二節(jié)：運動的合成與分解（補）知識與技能1、在具體問題中知道什么是合運動，什么是分運動。2、知道合運動和分運動是同時發(fā)生的，并且互不影響。3、知道運動的合成和分解的方法遵循平行四邊形法則。過程與方法使學(xué)生能夠熟練使用平行四邊形法則進行運動的合成和分解情感態(tài)度與價值觀使學(xué)生明確物理中研究問題的一種方法，將曲線運動分解為直線運動。教學(xué)重點對一個運動能正確地進行合成和分解。教學(xué)難點具體問題中的合運動和分運動的判定。教學(xué)過程導(dǎo)入：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——運動的合成各分解。新課教學(xué)一、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?。瑢⒐艿拈_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）總結(jié)得到什么是分運動和合運動a、定義：如果物體同時參與了幾個運動，那么物體實際發(fā)生的運動就叫做那幾個運動的合運動。那幾個運動叫做這個實際運動的分運動．如：紅蠟塊沿玻璃管在豎直方向的運動和隨管做的水平方向的運動，叫做分運動。紅蠟塊實際發(fā)生的運動叫做合運動。b、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）c、特征：①等時性：合運動所需時間和對應(yīng)的每個分運動時間相等②獨立性：一個物體可以同時參與幾個不同的分運動，各個分運動獨立進行，互不影響。注：在一個具體的問題中，判斷哪個是合運動、哪個是分運動的依據(jù)是：物體的實際運動是哪個，那個實際運動就叫做合運動，即直接觀察到的運動是合運動。2、運動的合成和分解：水平運動：x＝vxt豎直運動：y＝vyt合運動：s＝＝ttanθ＝v＝定義：從已知的分運動來求合運動，叫做運動的合成，求一個已知運動的分運動，叫運動的分解，運動的合成與分解包括位移、速度和加速度的合成，意義：運動的合成與分解是解決復(fù)雜運動的一種基本方法，它的目的在于將復(fù)雜的運動化為簡單的運動，將曲線運動化為直線運動，這樣就可以應(yīng)用已經(jīng)掌握的簡單運動或直線運動的規(guī)律來研究一些復(fù)雜的曲線運動，運動的合成或分解是認識和解決復(fù)雜運動問題的方法和手段。方法：運動的合成和分解遵循平行四邊形定則，如果各分運動都在同一直線上，我們可以選取沿該直線的某一方向作為正方向，與正方向相同的矢量取正值，與正方向相反的矢量取負值，這時就可以把矢量運算簡化為代數(shù)運算。如果各分運動互成角度，那就要作平行四邊形，運用作圖法、解直角三角形等方法求解。二、補充內(nèi)容1、決定合運動的性質(zhì)和軌跡的因素物體運動的性質(zhì)由加速度決定（加速度為零時物體靜止或做勻速運動；加速度恒定時物體做勻變速運動；加速度變化時物體做變加速運動）。物體運動的軌跡（直線還是曲線）則由物體的速度和加速度的方向關(guān)系決定（速度與加速度方向在同一條直線上時物體做直線運動；速度和加速度方向成角度時物體做曲線運動）。兩個互成角度的直線運動的合運動是直線運動還是曲線運動，決定于它們的合速度和合加速度方向是否共線（如圖1所示）。v1v1va1ov2圖1⑴a=0：勻速直線運動或靜止。⑵a恒定：性質(zhì)為勻變速運動，分為：①v、a同向，勻加速直線運動；②v、a反向，勻減速直線運動；③v、a成角度，勻變速曲線運動（軌跡在v、a之間，和速度v的方向相切，方向逐漸向a的方向接近，但不可能達到。）⑶a變化：性質(zhì)為變加速運動，加速度大小、方向都隨時間變化。2、小船渡河問題一條寬度為L的河，水流速度為Vs，已知船在靜水中的航速為Vc，船過河時，船的實際運動（即相對于河岸的運動）可以看成是隨水以速度Vs漂流的運動和以Vc相對于靜水的劃行運動的合運動。隨水漂流和劃行這兩個分運動互不干擾而具有等時性。（1）怎樣渡河時間最短？VsVcθV2甲V1VsVsVcθV2甲V1VsVcθ乙θVVsVcθ丙VαABE圖2可以看出：L、Vc一定時，t隨sinθ增大而減小；當θ=900時，sinθ=1，所以，當船頭與河岸垂直時，渡河時間最短，.（2）若Vs＜Vc，怎樣渡河位移最小？如圖2-乙所示，渡河的最小位移即河的寬度。為了使渡河位移等于L，必須使船的合速度V的方向與河岸垂直。這是船頭應(yīng)指向河的上游，并與河岸成一定的角度θ。根據(jù)三角函數(shù)關(guān)系有：Vccosθ─Vs=0.所以θ=arccos（Vs/Vc），因為0≤cosθ≤1，所以只有在Vc>Vs時，船才有可能垂直于河岸橫渡。（3）若Vs＞Vc，怎樣渡河位移最短？如果水流速度大于船在靜水中的航行速度，則不論船的航向如何，總是被水沖向下游。怎樣才能使船的位移最短呢？如圖2-丙所示，設(shè)船頭Vc與河岸成θ角，合速度V與河岸成α角