高中力的分解教案
發(fā)表時(shí)間：2020-09-17高一物理運(yùn)動(dòng)的合成和分解教學(xué)設(shè)計(jì)56。
運(yùn)動(dòng)的合成與分解一、教學(xué)目標(biāo)
1．在物理知識(shí)方面的要求：
(1)了解曲線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，速度方向時(shí)刻在變，因此曲線運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng)；
(2)了解曲線運(yùn)動(dòng)的條件：合外力與速度不在同一條直線上；
(3)根據(jù)學(xué)生理解能力，可將曲線運(yùn)動(dòng)的條件深化，即平行速度的力只改變速度大??；垂直速度的力只改變速度方向，可根據(jù)力的效果將合外力沿速度方向和垂直速度方向分解；
(4)了解合運(yùn)動(dòng)、分運(yùn)動(dòng)，掌握運(yùn)動(dòng)的合成與分解法則——平行四邊形法則；
(5)由分運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)及特點(diǎn)綜合判斷合運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)及軌跡。
2．通過(guò)觀察演示實(shí)驗(yàn)，有關(guān)教學(xué)軟件，并聯(lián)系學(xué)生生活實(shí)際總結(jié)概括出曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向，曲線運(yùn)動(dòng)的條件，以及用運(yùn)動(dòng)的合成與分解處理復(fù)雜運(yùn)動(dòng)的基本方法。培養(yǎng)學(xué)生觀察能力，分析概括推理能力，并激發(fā)學(xué)生興趣。
3．滲透物理學(xué)方法的教育。研究船渡河運(yùn)動(dòng)，假設(shè)水不流動(dòng)，可以想象出船的分運(yùn)動(dòng)；又假設(shè)船發(fā)動(dòng)機(jī)停止工作，可想象出船只隨水流而動(dòng)的另一分運(yùn)動(dòng)。培養(yǎng)學(xué)生的想象能力和運(yùn)用物理學(xué)抽象思維的基本方法。
二、重點(diǎn)、難點(diǎn)分析
1．重點(diǎn)是讓學(xué)生掌握曲線運(yùn)動(dòng)為什么是變速運(yùn)動(dòng)，理解曲線運(yùn)動(dòng)的條件及運(yùn)動(dòng)的合成與分解法則；
2．已知兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)特點(diǎn)，判斷合運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)及軌跡，學(xué)生不容易很快掌握，是教學(xué)的難點(diǎn)，解決難點(diǎn)的關(guān)鍵是引導(dǎo)學(xué)生把每個(gè)分運(yùn)動(dòng)的初始值(包括初速度、加速度以及每個(gè)分運(yùn)動(dòng)所受的外力)進(jìn)行合成，最終還是用合運(yùn)動(dòng)的初速度與合外力的方向關(guān)系來(lái)判斷。
三、教具
1．乒乓球、小鐵球、細(xì)繩。
2．斜槽、條形磁鐵、鐵球、投影儀、計(jì)算機(jī)軟盤、彩電。
四、主要教學(xué)過(guò)程
(一)引入新課
機(jī)械運(yùn)動(dòng)可以劃分為平動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)，而平動(dòng)又可以劃分為直線運(yùn)動(dòng)和曲線運(yùn)動(dòng)，所以曲線運(yùn)動(dòng)屬于平動(dòng)形式，做曲線運(yùn)動(dòng)的物體仍然可以看成一個(gè)質(zhì)點(diǎn)，曲線運(yùn)動(dòng)比直線運(yùn)動(dòng)更為普遍。例如，車輛拐彎；月球繞地球約27天轉(zhuǎn)一圈；地球繞太陽(yáng)約一年轉(zhuǎn)一周；太陽(yáng)繞銀河系中心約2.2億年轉(zhuǎn)一周。
(二)教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)
1．曲線運(yùn)動(dòng)中速度的方向
因?yàn)榍€運(yùn)動(dòng)中速度方向連續(xù)發(fā)生變化，我們很難直觀物體在某時(shí)刻的速度方向。可以設(shè)想如果某時(shí)刻的速度方向不再發(fā)生變化，物體將沿該時(shí)刻的速度方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)。然后聯(lián)系實(shí)際引導(dǎo)學(xué)生想象幾種現(xiàn)象。
(1)讓學(xué)生回答，繩拉小球在光滑的水平面上做圓周運(yùn)動(dòng)，當(dāng)繩斷后小球?qū)⒀厥裁捶较蜻\(yùn)動(dòng)？(沿切線方向飛出)然后引導(dǎo)學(xué)生分析原因：繩斷后小球速度方向不再發(fā)生變化，由于慣性，從即刻起小球做勻速直線運(yùn)動(dòng)，沿切線飛出。
(2)教材內(nèi)容：砂輪磨刀使火星沿切線飛出，引導(dǎo)學(xué)生分析原因：被磨掉的熾熱微粒速度方向不再改變，由于慣性以分離時(shí)的速度方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)。又如，讓撐開的帶有雨滴的雨傘旋轉(zhuǎn)，雨滴沿傘邊切線方向飛出(與上例同理)。
(3)在想象與分析的基礎(chǔ)上，引導(dǎo)學(xué)生概括總結(jié)得出：曲線運(yùn)動(dòng)中，速度方向是時(shí)刻改變的，在某時(shí)刻的即時(shí)速度方向在曲線的這一點(diǎn)的切線方向上。并引導(dǎo)學(xué)生注意到：曲線運(yùn)動(dòng)中速度的大小和方向可能同時(shí)變化，但變化的方向是一定改變的，速度是矢量，方向一定變，速度就一定變，所以曲線運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng)。
2．曲線運(yùn)動(dòng)的條件
曲線運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律分析可知，速度的變化一定產(chǎn)生加速度，而加速度必然由外力引起，加速度與合外力成正比并且方向相同。隨后提出問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生思考。
(1)如果合外力與速度在同一直線上，物體將做什么樣的運(yùn)動(dòng)？(變速直線運(yùn)動(dòng))
(2)繩拉小球在光滑水平面上做速度大小不變的圓周運(yùn)動(dòng)，繩子的拉力T起什么作用？(改變速度方向)
(3)演示實(shí)驗(yàn)(用投影儀或計(jì)算機(jī)軟件)：讓小鐵球從斜槽上滾下，小球?qū)⒀刂本€OO′運(yùn)動(dòng)。然后在垂直O(jiān)O′的方向上放條形磁鐵，使小球再?gòu)男辈凵蠞L下，小球?qū)⑵x原方向做曲線運(yùn)動(dòng)。又例如讓小球從桌面上滾下，離開桌面后做曲線運(yùn)動(dòng)。
(4)觀察實(shí)驗(yàn)后引導(dǎo)學(xué)生概括總結(jié)如下：
①平行速度的力改變速度大??；
②垂直速度的力改變速度的方向；
③不平行也不垂直速度的外力，同時(shí)改變速度的大小和方向；
④引導(dǎo)學(xué)生得出曲線運(yùn)動(dòng)的條件：合外力與速度不在同一直線上時(shí)，物體做曲線運(yùn)動(dòng)。
3．運(yùn)動(dòng)的合成和分解
物體的運(yùn)動(dòng)往往是復(fù)雜的，對(duì)于復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)，常常可以把它們看成幾個(gè)簡(jiǎn)單的運(yùn)動(dòng)組成的，通過(guò)研究簡(jiǎn)單的運(yùn)動(dòng)達(dá)到研究復(fù)雜運(yùn)動(dòng)的目的。
(1)通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)和聯(lián)系船渡河實(shí)際，給出合運(yùn)動(dòng)、分運(yùn)動(dòng)的概念。
①把注滿水的乒乓球用細(xì)繩系住另一端固定在B釘上，乒乓球靜止在A點(diǎn)，畫出線段BB′且使AB≈BB′(方向任意)，用光滑棒在B點(diǎn)附近從左向右沿BB′方向勻速推動(dòng)吊繩，提示學(xué)生觀察乒乓球?qū)嶋H運(yùn)動(dòng)的軌跡是沿AB′方向，幫助學(xué)生分析這是因?yàn)槠古仪蛲瑫r(shí)參與了AB方向和BB′方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)的結(jié)果，而這兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的速度都等于棒的推動(dòng)速度。小球沿豎直方向及沿BB′方向的運(yùn)動(dòng)都是分運(yùn)動(dòng)；沿AB′方向的是合運(yùn)動(dòng)。分析表明合運(yùn)動(dòng)的位移與分運(yùn)動(dòng)位移遵守平行四邊形法則。
②船渡河問(wèn)題：可以看做由兩個(gè)運(yùn)動(dòng)組成。假如河水不流動(dòng)而船在靜水中沿AB方向行駛，經(jīng)一段時(shí)間從A運(yùn)動(dòng)到B(如圖6)，假如船的發(fā)動(dòng)機(jī)沒(méi)有開動(dòng)，而河水流動(dòng)，那么船經(jīng)過(guò)相同的一段時(shí)間將從A運(yùn)動(dòng)到A′，如果船在流動(dòng)的河水中開動(dòng)同時(shí)參與上述兩個(gè)運(yùn)動(dòng)，經(jīng)相同時(shí)間從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B′點(diǎn)，從A到B′的運(yùn)動(dòng)就是上述兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)。
注意：船頭指向?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的船速方向，指分速度；船的合運(yùn)動(dòng)的速度方向不一定是船頭的指向。這里的分運(yùn)動(dòng)、合運(yùn)動(dòng)都是相對(duì)地球而言，不必引入相對(duì)速度概念，避免使問(wèn)題復(fù)雜化。
(2)引導(dǎo)學(xué)生概括總結(jié)運(yùn)動(dòng)的合成分解法則——平行四邊形法則。
①用分運(yùn)動(dòng)的位移、速度、加速度求合運(yùn)動(dòng)的位移、速度、加速度等叫運(yùn)動(dòng)的合成。反之由合運(yùn)動(dòng)求分運(yùn)動(dòng)的位移速度、加速度等叫運(yùn)動(dòng)的分解。
②運(yùn)動(dòng)的合成與分解遵守矢量運(yùn)算法則，即平行四邊形法則。例如：船的合位移s合是兩個(gè)分位移s1s2的矢量和；又例如飛機(jī)斜向上起飛時(shí)，在水平方向及豎直方向的分速度分別為v1=vcosθ，v2=vsinθ，其中，v是飛機(jī)的起飛速度。如圖7所示。
(3)用分運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)判斷合運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)及軌跡。
①兩個(gè)勻速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)一定是勻速直線運(yùn)動(dòng)。提問(wèn)學(xué)生為什么？(v合為恒量)
②提出問(wèn)題：船渡河時(shí)如果在AB方向的分運(yùn)動(dòng)是勻加速運(yùn)動(dòng)，水仍然勻速流動(dòng)，船的合運(yùn)動(dòng)軌跡還是直線嗎？學(xué)生思考后回答并提示學(xué)生用曲線運(yùn)動(dòng)的條件來(lái)判斷，然后引導(dǎo)學(xué)生綜合概括出判斷方法：首先將兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的初始運(yùn)動(dòng)量及外力進(jìn)行合成，然后用合運(yùn)動(dòng)的初速度及合運(yùn)動(dòng)所受的合外力的方向關(guān)系進(jìn)行判斷。合成結(jié)果可知，船的合速度v合與合外力F不在同一直線上，船一定做曲線運(yùn)動(dòng)。如鞏固知識(shí)讓學(xué)生再思考回答：兩個(gè)不在同一直線上初速度都為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)是什么運(yùn)動(dòng)？
(勻加速直線運(yùn)動(dòng))
4．引申內(nèi)容：關(guān)于船的渡河問(wèn)題的討論
(1)通過(guò)此例讓學(xué)生明確運(yùn)動(dòng)的獨(dú)立性及等時(shí)性的問(wèn)題，即每一個(gè)分運(yùn)動(dòng)彼此獨(dú)立，互不干擾；合運(yùn)動(dòng)與每一個(gè)分運(yùn)動(dòng)所用時(shí)間相同。
(2)關(guān)于速度的說(shuō)明，在應(yīng)用船速這個(gè)概念時(shí)，應(yīng)注意區(qū)別船速v船及船的合運(yùn)動(dòng)速度v合。前者是發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的分速度，后者是合速度，由于不引入相對(duì)速度概念，使上述兩種速度容易相混。
(3)問(wèn)題的提出：河寬H，船速為v船，水流速度為v水，船速v船與河岸的夾角為θ，如圖9所示。
①求渡河所用的時(shí)間，并討論θ=？時(shí)渡河時(shí)間最短。
②怎樣渡河，船的合位移最?。?br> 分析①用船在靜水中的分運(yùn)動(dòng)討論渡河時(shí)間比較方便，根據(jù)運(yùn)動(dòng)的獨(dú)立性，渡河時(shí)間
間最短。
分析②當(dāng)v船＞v水時(shí)，v合垂直河岸，合位移最短等于河寬H，根
五、課堂小結(jié)
1．曲線運(yùn)動(dòng)的條件是F合與v不在同一直線上，曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向?yàn)榍€的切線方向。
2．復(fù)雜運(yùn)動(dòng)可以分解成簡(jiǎn)單的運(yùn)動(dòng)分別來(lái)研究，由分運(yùn)動(dòng)求合運(yùn)動(dòng)叫運(yùn)動(dòng)的合成，反之叫運(yùn)動(dòng)的分解，運(yùn)動(dòng)的合成與分解，遵守平行四邊形法則。
3．用曲線運(yùn)動(dòng)的條件及運(yùn)動(dòng)的合成與分解知識(shí)可以判斷合運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)及合運(yùn)動(dòng)軌跡。
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高一物理運(yùn)動(dòng)的合成與分解
作為優(yōu)秀的教學(xué)工作者，在教學(xué)時(shí)能夠胸有成竹，準(zhǔn)備好一份優(yōu)秀的教案往往是必不可少的。教案可以保證學(xué)生們?cè)谏险n時(shí)能夠更好的聽(tīng)課，幫助高中教師掌握上課時(shí)的教學(xué)節(jié)奏。所以你在寫高中教案時(shí)要注意些什么呢？小編經(jīng)過(guò)搜集和處理，為您提供高一物理運(yùn)動(dòng)的合成與分解，供大家借鑒和使用，希望大家分享！
第1節(jié)運(yùn)動(dòng)的合成與分解從容說(shuō)課
在共同必修1中，我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了分析一維運(yùn)動(dòng)的方法.但是在實(shí)際問(wèn)題中，直線運(yùn)動(dòng)只是在小范圍內(nèi)的一種特殊情況.無(wú)論是交通運(yùn)輸工具，還是人造衛(wèi)星、宇航器的運(yùn)動(dòng)都是曲線運(yùn)動(dòng)，因此研究曲線運(yùn)動(dòng)具有更普遍的意義.
本節(jié)的地位比較特殊，涉及到許多基本概念和基本規(guī)律.作為研究復(fù)雜運(yùn)動(dòng)的一種有效方法，我們常把復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)看作是幾個(gè)簡(jiǎn)單運(yùn)動(dòng)的合成.分運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)決定了合運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)與合運(yùn)動(dòng)的軌跡，通過(guò)運(yùn)動(dòng)的合成和分解，我們可把一個(gè)曲線運(yùn)動(dòng)分解為兩個(gè)方向上的直線運(yùn)動(dòng)，從而通過(guò)研究簡(jiǎn)單的直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，進(jìn)一步研究復(fù)雜的曲線運(yùn)動(dòng).
在引入曲線運(yùn)動(dòng)的概念時(shí)，要注意曲線運(yùn)動(dòng)和直線運(yùn)動(dòng)的銜接.找到曲線運(yùn)動(dòng)在直線運(yùn)動(dòng)上的生長(zhǎng)點(diǎn)：做直線運(yùn)動(dòng)的物體在受到與速度不平行的外力時(shí)，這個(gè)外力將迫使它改變運(yùn)動(dòng)方向，從而由直線運(yùn)動(dòng)變?yōu)榍€運(yùn)動(dòng).
因此，這節(jié)課的關(guān)鍵所在是讓學(xué)生明確物體做直線運(yùn)動(dòng)和曲線運(yùn)動(dòng)的條件，以及曲線運(yùn)動(dòng)和直線運(yùn)動(dòng)根本的不同點(diǎn)，做曲線運(yùn)動(dòng)的物體，它的速度方向一定是變化的.所以，只要是曲線運(yùn)動(dòng)，就一定是變速運(yùn)動(dòng).
研究比較復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)，常常把這個(gè)運(yùn)動(dòng)看成是兩個(gè)或幾個(gè)比較簡(jiǎn)單的運(yùn)動(dòng)合成的，使問(wèn)題變得容易研究.已知分運(yùn)動(dòng)求合運(yùn)動(dòng)，叫做運(yùn)動(dòng)的合成，合成的依據(jù)是平行四邊形定則，它包括求合位移、合速度以及合加速度.合運(yùn)動(dòng)的特征為：（1）等時(shí)性.合運(yùn)動(dòng)通過(guò)合位移所用的時(shí)間和對(duì)應(yīng)的每個(gè)分運(yùn)動(dòng)通過(guò)分位移的時(shí)間相等，即各分運(yùn)動(dòng)總是同時(shí)開始，同時(shí)結(jié)束.（2）獨(dú)立性.各分運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)不變，也就是說(shuō)不會(huì)因?yàn)槠渌较蛏鲜欠裼羞\(yùn)動(dòng)而影響自己的運(yùn)動(dòng)性質(zhì).在運(yùn)動(dòng)中，一個(gè)物體可以同時(shí)參與幾種不同的運(yùn)動(dòng).在研究時(shí)，可以把各個(gè)運(yùn)動(dòng)都看作是相互獨(dú)立進(jìn)行的，互不影響，這就叫做運(yùn)動(dòng)獨(dú)立性原理.
教學(xué)重點(diǎn)1.理解運(yùn)動(dòng)的獨(dú)立性原理；
2.對(duì)一個(gè)運(yùn)動(dòng)能正確地進(jìn)行合成和分解.
教學(xué)難點(diǎn)1.實(shí)驗(yàn)探究運(yùn)動(dòng)的獨(dú)立性；
2.具體問(wèn)題中的合運(yùn)動(dòng)和分運(yùn)動(dòng)的判定.
教具準(zhǔn)備投影儀、投影片、多媒體、?CAI課?件、小鋼球、條形磁鐵、玻璃管、水、膠塞、蠟塊、秒表.
課時(shí)安排1課時(shí)
三維目標(biāo)
一、知識(shí)與技能
1.知道什么是運(yùn)動(dòng)的獨(dú)立性；
2.在具體問(wèn)題中知道什么是合運(yùn)動(dòng)，什么是分運(yùn)動(dòng)；
3.知道合運(yùn)動(dòng)和分運(yùn)動(dòng)是同時(shí)發(fā)生的，并且互不影響；
4.知道運(yùn)動(dòng)的合成和分解遵循平行四邊形定則.
二、過(guò)程與方法
1.通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究運(yùn)動(dòng)的獨(dú)立性，培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力；
2.使學(xué)生能夠熟練使用平行四邊形定則進(jìn)行運(yùn)動(dòng)的合成和分解.
三、情感態(tài)度與價(jià)值觀
1．使學(xué)生會(huì)在日常生活中，善于總結(jié)和發(fā)現(xiàn)問(wèn)題；
2．使學(xué)生明確研究問(wèn)題的一種方法，將曲線運(yùn)動(dòng)分解為直線運(yùn)動(dòng).
教學(xué)過(guò)程
導(dǎo)入新課
一般的拋體運(yùn)動(dòng)是比直線運(yùn)動(dòng)更為復(fù)雜的曲線運(yùn)動(dòng)，比如我們可以很容易地把一枚石子從井口投入井底，但如果從飛行的飛機(jī)上把救援物資準(zhǔn)確地投放到孤島的某個(gè)區(qū)域并不那么容易，這是為何呢？本節(jié)課我們就來(lái)學(xué)習(xí)這個(gè)問(wèn)題.
推進(jìn)新課
一、運(yùn)動(dòng)的獨(dú)立性
在共同必修1中，我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了分析一維運(yùn)動(dòng)的方法.對(duì)于一個(gè)以速度v0做勻速直線運(yùn)動(dòng)的小球（如圖所示），如果取t0=0時(shí)刻的位置坐標(biāo)x0=0，小球的運(yùn)動(dòng)方向?yàn)樽鴺?biāo)的正方向，則在經(jīng)過(guò)任意時(shí)間t后，小球的位移為：x0=v0t.
對(duì)于一個(gè)以加速度a做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的汽車（如圖所示），如果在t0=0時(shí)刻的位置坐標(biāo)x0=0,初速度v0=0,取汽車的運(yùn)動(dòng)方向?yàn)樽鴺?biāo)的正方向，在經(jīng)過(guò)任意時(shí)間t后，汽車的位移為：.
如果小球做自由落體運(yùn)動(dòng)（如圖所示），在t0=0時(shí)刻的位置坐標(biāo)y0=0，初速度v0=0，取小球的運(yùn)動(dòng)方向?yàn)樽鴺?biāo)的正方向，則在經(jīng)過(guò)任意時(shí)間t后，小球的位移為：.
如果小球的運(yùn)動(dòng)不是一維運(yùn)動(dòng)，比如我們將足球以某一個(gè)角度拋出，其運(yùn)動(dòng)的軌跡不是直線，而是曲線.如何研究、描述這樣的曲線運(yùn)動(dòng)呢？
在物理學(xué)中，我們通常采用運(yùn)動(dòng)的合成與分解的方法來(lái)研究曲線運(yùn)動(dòng).即一個(gè)復(fù)雜運(yùn)動(dòng)可以視為若干個(gè)互不影響的、獨(dú)立的分運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng).例如，以某一個(gè)角度飛出的足球的曲線運(yùn)動(dòng)，在軍事演習(xí)中空中飛行的炮彈等，可以視為一個(gè)沿水平方向的分運(yùn)動(dòng)與另一個(gè)沿豎直方向的分運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)，并且兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)不相互影響，具有獨(dú)立性.
如何理解運(yùn)動(dòng)的獨(dú)立性呢？讓我們來(lái)做個(gè)實(shí)驗(yàn).
【合作探究】
運(yùn)動(dòng)的獨(dú)立性
在如圖所示的裝置中，兩個(gè)相同的弧形軌道M、N，分別用于發(fā)射小鐵球P、Q；兩軌道上端分別裝有電磁鐵C、D；調(diào)節(jié)電磁鐵C、D的高度，使AC=BD，從而保證小鐵球P、Q在軌道出口處的水平初速度v0相同.
將小鐵球P、Q分別吸在電磁鐵C、D上，然后切斷電源，使兩個(gè)小鐵球能以相同的初速度v0同時(shí)分別從軌道M、N的下端射出.實(shí)驗(yàn)結(jié)果是兩個(gè)小鐵球同時(shí)到達(dá)E處，發(fā)生碰撞.增加或者減小軌道M的高度，只改變小鐵球P到達(dá)桌面時(shí)的速度的豎直方向分量的大小，再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，結(jié)果兩個(gè)小鐵球總是發(fā)生碰撞.
實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，改變小鐵球P的高度，兩個(gè)小球仍然會(huì)發(fā)生碰撞.說(shuō)明沿豎直方向距離的變化，雖然改變了兩個(gè)球相遇時(shí)小球P沿豎直方向速度分量的大小，但并不改變小球P沿水平方向的速度分量的大小.因此，兩個(gè)小球一旦處于同一水平面，就會(huì)發(fā)生碰撞.這說(shuō)明小球在豎直方向上的運(yùn)動(dòng)并不影響它在水平方向上的運(yùn)動(dòng).另外，我們還可以用實(shí)驗(yàn)證明，小球在水平方向上的運(yùn)動(dòng)也不影響它在豎直方向上的運(yùn)動(dòng).也就是說(shuō)，豎直方向上的運(yùn)動(dòng)與水平方向的運(yùn)動(dòng)互不影響，是獨(dú)立的運(yùn)動(dòng).這就是運(yùn)動(dòng)的獨(dú)立性.
運(yùn)動(dòng)的獨(dú)立性原理又叫運(yùn)動(dòng)的疊加性原理，與功的原理、力的獨(dú)立性原理合稱中學(xué)物理三大原理，它是“運(yùn)動(dòng)的合成、分解”形成的前提，是解決復(fù)雜運(yùn)動(dòng)方法形成的關(guān)鍵點(diǎn).
二、運(yùn)動(dòng)的合成和分解
我們對(duì)曲線運(yùn)動(dòng)有了基本認(rèn)識(shí)，它比直線運(yùn)動(dòng)復(fù)雜，為研究復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)，就需要把復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)分為簡(jiǎn)單的運(yùn)動(dòng).下面我們來(lái)學(xué)習(xí)一種常用方法——運(yùn)動(dòng)的合成和分解.
1.合運(yùn)動(dòng)和分運(yùn)動(dòng)
（1）做下列演示實(shí)驗(yàn)：
a.在長(zhǎng)80~100cm、一端封閉的管中注滿清水，水中放一個(gè)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緊.
b.將此管緊貼黑板豎直倒置，蠟塊就沿玻璃管勻速上升，做直線運(yùn)動(dòng)，記下它由A移動(dòng)到B所用的時(shí)間.
C.然后，將玻璃管重新倒置，在蠟塊上升的同時(shí)，將玻璃管水平向右勻速移動(dòng)，觀察到它是向斜向右上方移動(dòng)的，經(jīng)過(guò)相同的時(shí)間，它由A運(yùn)動(dòng)到C.
（2）分析：紅蠟塊可看成是同時(shí)參與了下面兩個(gè)運(yùn)動(dòng)：在玻璃管中豎直向上的運(yùn)動(dòng)（由A到B）和隨玻璃管水平向右的運(yùn)動(dòng)（由A到D）.紅蠟塊實(shí)際發(fā)生的運(yùn)動(dòng)（由A到C）是這兩個(gè)運(yùn)動(dòng)合成的結(jié)果.
（3）用CAI課件重新對(duì)比模擬上述運(yùn)動(dòng).
（4）總結(jié)得到什么是分運(yùn)動(dòng)和合運(yùn)動(dòng)
a.紅蠟塊沿玻璃管在豎直方向的運(yùn)動(dòng)和隨管做的水平方向的運(yùn)動(dòng)，叫做分運(yùn)動(dòng).
紅蠟塊實(shí)際發(fā)生的運(yùn)動(dòng)叫做合運(yùn)動(dòng).
b.合運(yùn)動(dòng)的位移（速度）叫做合位移（速度）；
分運(yùn)動(dòng)的位移（速度）叫做分位移（速度）.
2.運(yùn)動(dòng)的合成和分解：
（1）分運(yùn)動(dòng)合運(yùn)動(dòng).
（2）運(yùn)動(dòng)的合成和分解遵循平行四邊形定則.
【例題剖析】
如果在前面所做的實(shí)驗(yàn)中玻璃管長(zhǎng)90cm，紅蠟塊由玻璃管的一端沿管勻速地豎直向上運(yùn)動(dòng)，同時(shí)勻速地水平移動(dòng)玻璃管，當(dāng)玻璃管水平移動(dòng)了80cm時(shí)，紅蠟塊到達(dá)玻璃管的另一端.整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程所用的時(shí)間為20s，求紅蠟塊運(yùn)動(dòng)的合速度.
（1）說(shuō)明紅蠟塊參與了哪兩個(gè)分運(yùn)動(dòng).
（2）據(jù)實(shí)驗(yàn)觀察知道，分運(yùn)動(dòng)和合運(yùn)動(dòng)所用的時(shí)間有什么關(guān)系？
（3）紅蠟塊的兩個(gè)分速度應(yīng)如何求解？
（4）如何分解合速度？
【方法引導(dǎo)】
紅蠟塊沿玻璃管勻速豎直向上的運(yùn)動(dòng)和玻璃管水平的移動(dòng)是兩個(gè)分運(yùn)動(dòng).這是一個(gè)已知分運(yùn)動(dòng)求合運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題.分運(yùn)動(dòng)和合運(yùn)動(dòng)所用時(shí)間是相同的，可以先分別求出分運(yùn)動(dòng)的速度，再求合速度；也可以先求出合位移的大小，再算出合速度.這里我們用第二種方法.
【教師精講】
根據(jù)平行四邊形定則求合位移，如上圖所示AC2=AB2+AD2，所以合位移=1.2m
合速度的大小為：
合速度與合位移的方向相同.
解法二：
【教師精講】
豎直方向的分速度
水平方向的分速度
合速度:
合速度與合位移的方向相同.同學(xué)們可以比較一下上面的兩種方法求合速度，所得的結(jié)果完全相同.
【例題剖析】
飛機(jī)以300km/h的速度斜向上飛行，方向與水平方向成30°角．求水平方向的分速度vx?和豎直方向的分速度vy．
【方法引導(dǎo)】
飛機(jī)斜向上飛行的運(yùn)動(dòng)可以看作是它在水平方向和豎直方向的兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)．把v=300km/h分解，就可以求得分速度．
【教師精講】
vx=vcos30°=260km/h
vy=vsin30°=150km/h
如果兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)都是勻速直線運(yùn)動(dòng)，由于分速度矢量是恒定的，合速度矢量也是恒定的，所以合運(yùn)動(dòng)也應(yīng)該是勻速直線運(yùn)動(dòng)．如前面我們看到的蠟塊的合運(yùn)動(dòng)，就是勻速直線運(yùn)動(dòng)．但是，如果水平加速移動(dòng)玻璃管，由于水平分速度矢量不再是恒定的，合速度矢量也不再是恒定的，蠟塊就不能做直線運(yùn)動(dòng)了．如下圖畫出了蠟塊運(yùn)動(dòng)時(shí)每隔一秒所到達(dá)的位置，可以看出蠟塊是沿著曲線運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的．
這里我們看到，兩個(gè)直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)可以是曲線運(yùn)動(dòng)．反過(guò)來(lái)，一個(gè)曲線運(yùn)動(dòng)也可以分解為兩個(gè)方向上的直線運(yùn)動(dòng)．分別研究這兩個(gè)方向上的受力情況和運(yùn)動(dòng)情況，弄清作為分運(yùn)動(dòng)的直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，就可以知道作為合運(yùn)動(dòng)的曲線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律．以后，我們將用這種辦法研究平拋運(yùn)動(dòng)和斜拋運(yùn)動(dòng)．
【鞏固訓(xùn)練】
1.關(guān)于曲線運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是（）
A.曲線運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng)
B.曲線運(yùn)動(dòng)速度的方向不斷地變化，但速度的大小可以不變
C.曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向可能不變
D.曲線運(yùn)動(dòng)的速度大小和方向一定同時(shí)改變
答案：AB
2.物體在力F1、F2、F3的共同作用下做勻速直線運(yùn)動(dòng)，若突然撤去外力F1，則物體的運(yùn)動(dòng)情況是（）
A.必沿著F1的方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)
B.必沿著F1的方向做勻減速直線運(yùn)動(dòng)
C.不可能做勻速直線運(yùn)動(dòng)
D.可能做直線運(yùn)動(dòng)，也可能做曲線運(yùn)動(dòng)
答案：D
課堂小結(jié)
本節(jié)課我們主要學(xué)習(xí)了：
1.運(yùn)動(dòng)軌跡是曲線的運(yùn)動(dòng)叫曲線運(yùn)動(dòng).
2.曲線運(yùn)動(dòng)中速度的方向是時(shí)刻改變的，質(zhì)點(diǎn)在某一點(diǎn)的瞬時(shí)速度的方向在曲線的這一點(diǎn)的切線上.
3.當(dāng)合外力F的方向與它的速度方向有一夾角α?xí)r，物體做曲線運(yùn)動(dòng).
4.什么是合運(yùn)動(dòng)和分運(yùn)動(dòng).
5.什么是運(yùn)動(dòng)的合成和分解.
6.運(yùn)動(dòng)的合成和分解遵循平行四邊形定則.
7.分運(yùn)動(dòng)和合運(yùn)動(dòng)具有等時(shí)性.
布置作業(yè)
課本P48作業(yè)1~4題.
板書設(shè)計(jì)
一、運(yùn)動(dòng)的獨(dú)立性
1.一個(gè)復(fù)雜運(yùn)動(dòng)可以視為若干個(gè)互不影響、獨(dú)立的分運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng).
2.實(shí)驗(yàn)與探究：運(yùn)動(dòng)的獨(dú)立性.
二、運(yùn)動(dòng)合成與分解的方法
活動(dòng)與探究
閱讀并討論習(xí)題中最后一道題，試著由理論得出結(jié)論并尋求實(shí)驗(yàn)探究，總結(jié)是否與理論推理一致．
總結(jié)：對(duì)學(xué)生的研究過(guò)程給予評(píng)價(jià)，最后提出若兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)都是勻加速運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)軌跡如何？?jī)蓚€(gè)分運(yùn)動(dòng)都是初速度為零的勻加速運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)軌跡又是如何？
高一物理教案：《運(yùn)動(dòng)的合成與分解》教學(xué)設(shè)計(jì)（一）
經(jīng)驗(yàn)告訴我們，成功是留給有準(zhǔn)備的人。作為教師就要在上課前做好適合自己的教案。教案可以讓講的知識(shí)能夠輕松被學(xué)生吸收，讓教師能夠快速的解決各種教學(xué)問(wèn)題。教案的內(nèi)容具體要怎樣寫呢？小編收集并整理了“高一物理教案：《運(yùn)動(dòng)的合成與分解》教學(xué)設(shè)計(jì)（一）”，僅供參考，歡迎大家閱讀。
高一物理教案：《運(yùn)動(dòng)的合成與分解》教學(xué)設(shè)計(jì)（一）
教學(xué)目標(biāo)
知識(shí)目標(biāo)
1、通過(guò)對(duì)多個(gè)具體運(yùn)動(dòng)的演示及分析，使學(xué)生明確什么是合運(yùn)動(dòng)，什么是分運(yùn)動(dòng);合、分運(yùn)動(dòng)是同時(shí)發(fā)生的，并且不互相影響.
2、利用矢量合成的原理，解決運(yùn)動(dòng)合成和分解的具體情況，會(huì)用作圖法、直角三角形的知識(shí)解決有關(guān)位移、速度合成和分解的問(wèn)題.
能力目標(biāo)
培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決物理問(wèn)題的能力.
情感目標(biāo)
通過(guò)對(duì)運(yùn)動(dòng)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(duì)相關(guān)知識(shí)的綜合應(yīng)用能力.
教學(xué)建議
教材分析
本節(jié)內(nèi)容可分為四部分：演示實(shí)驗(yàn)、例題、對(duì)運(yùn)動(dòng)合成和分解軌跡的分析、思考與討論，但都是圍繞演示實(shí)驗(yàn)而展開的，層層深入，由提出問(wèn)題到找出解決問(wèn)題的方法，以至最后對(duì)運(yùn)動(dòng)合成和分解問(wèn)題的進(jìn)一步討論.
教法建議
關(guān)于演示實(shí)驗(yàn)所用的器材、材料都比較容易得到，實(shí)驗(yàn)也容易成功.此實(shí)驗(yàn)是本節(jié)的重點(diǎn).一些重要的結(jié)論規(guī)律都是由演示實(shí)驗(yàn)分析得出的.觀察紅蠟塊的實(shí)際運(yùn)動(dòng)引出合運(yùn)動(dòng)，并分析紅蠟塊的運(yùn)動(dòng)可看成沿玻璃管豎直方向的運(yùn)動(dòng)，和隨管一起沿水平方向的運(yùn)動(dòng)，從而得出分運(yùn)動(dòng)的概念.著重分析蠟塊的合運(yùn)動(dòng)和分運(yùn)動(dòng)是同時(shí)進(jìn)行的，并且兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)之間是不相干的.合運(yùn)動(dòng)和分運(yùn)動(dòng)的位移關(guān)系，在演示中比較直觀.而明確了它們的同時(shí)性，就容易得出合運(yùn)動(dòng)和分運(yùn)動(dòng)的速度關(guān)系.因此，課本在這里同時(shí)講述了合運(yùn)動(dòng)和分運(yùn)動(dòng)的位移及速度的關(guān)系.即找到了解決運(yùn)動(dòng)合成和分解的方法——平行四邊形定則.它是解決運(yùn)動(dòng)合成和分解的工具，所以在處理一個(gè)復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)時(shí)，首先明確哪個(gè)是合運(yùn)動(dòng)，哪個(gè)是分運(yùn)動(dòng)，才能用平行四邊形法則求某一時(shí)刻的合速度、分速度、加速度，某一過(guò)程的合位移、分位移.課本中合運(yùn)動(dòng)的定義是：紅蠟塊實(shí)際發(fā)生的運(yùn)動(dòng)，(由 )通常叫合運(yùn)動(dòng)，即實(shí)際發(fā)生的運(yùn)動(dòng)，也理解為研究對(duì)象以地面為參照物的運(yùn)動(dòng)，再給學(xué)生舉幾個(gè)實(shí)例來(lái)說(shuō)明如何確定合運(yùn)動(dòng).如：
1、風(fēng)中雨點(diǎn)下落 表示風(fēng)速， 表示沒(méi)風(fēng)時(shí)雨滴下落速度，v表示雨滴合速度.
2、關(guān)于小船渡河(如圖)： 表示船在靜水中的運(yùn)動(dòng)速度，方向由船頭指向確定. 表示水的流速，v表示雨滴合速度.
在研究雨滴和船的運(yùn)動(dòng)時(shí)，解決問(wèn)題的關(guān)鍵是先確定雨滴、小船實(shí)際運(yùn)動(dòng)(合運(yùn)動(dòng)).
注意應(yīng)用平行四邊形定則時(shí)，合矢量在對(duì)角線上，問(wèn)題馬上得到解決.
關(guān)于例題：例1：將演示實(shí)驗(yàn)過(guò)程定量討論.給出兩個(gè)分運(yùn)動(dòng) 、 及合、分運(yùn)動(dòng)的時(shí)間 ，求合速度 .
法一;先求出兩個(gè)分速度 再利用矢量合成求v.
法二：先利用矢量合成求出s，再由 求出v.
例2：飛機(jī)飛行給出 及與某一分速度角度，來(lái)求另外兩個(gè)分速度.其思路先由平行四邊形法則畫出幾何關(guān)系，再利用數(shù)學(xué)計(jì)算解決分速度問(wèn)題.
兩道例題很簡(jiǎn)單，但合、分運(yùn)動(dòng)關(guān)系及解決問(wèn)題的方法、思路充分體現(xiàn)出來(lái).通過(guò)練習(xí)使學(xué)生們加深了對(duì)合、分運(yùn)動(dòng)的理解.
關(guān)于分運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)決定合運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)和軌跡：課本以蠟塊的運(yùn)動(dòng)說(shuō)明兩個(gè)直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)不一定都是直線運(yùn)動(dòng).為了搞清楚蠟塊哪種情況下做直線運(yùn)動(dòng)，哪種情況下做曲線運(yùn)動(dòng).這里可以讓學(xué)生自己探究，得出結(jié)論：兩個(gè)直線的合運(yùn)動(dòng)也可以是曲線運(yùn)動(dòng).研究復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)，可以根據(jù)不同方向分運(yùn)動(dòng)來(lái)研究復(fù)雜運(yùn)動(dòng)情況.
關(guān)于思考與討論：本節(jié)只研究了互成角度的運(yùn)動(dòng)，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 的勻變速直線運(yùn)動(dòng)，可以看作同一直線上哪兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)?引導(dǎo)學(xué)生對(duì)同一直線上的運(yùn)動(dòng)合成和分解問(wèn)題進(jìn)行討論，得出該運(yùn)動(dòng)也滿足矢量合成規(guī)律(注意正方向)，使我們對(duì)矢量合成與分解的規(guī)律有了更深的理解.
教學(xué)設(shè)計(jì)方案
運(yùn)動(dòng)的合成和分解
教學(xué)重點(diǎn)：
對(duì)于一個(gè)具體運(yùn)動(dòng)確定哪個(gè)是合運(yùn)動(dòng)以及合、分運(yùn)動(dòng)的關(guān)系(矢量圖)，并能用矢量合成規(guī)律解決實(shí)際問(wèn)題.
教學(xué)難點(diǎn)：對(duì)合運(yùn)動(dòng)的理解.
主要教學(xué)設(shè)計(jì)：
由演示實(shí)驗(yàn)引出課題.首先介紹實(shí)驗(yàn)裝置及研究對(duì)象，然后演示兩個(gè)過(guò)程：紅蠟塊勻速上升;紅錯(cuò)塊勻速上升的同時(shí)將玻璃管向右水平勻速移動(dòng).觀察蠟塊軌跡——傾斜直線，從而引出課題.我們研究較復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)，可以用到運(yùn)動(dòng)的合成和分解知識(shí).實(shí)際運(yùn)動(dòng)參與兩個(gè)運(yùn)動(dòng)，本例中豎直方向和水平方向，而實(shí)際運(yùn)動(dòng)沿傾斜直線運(yùn)動(dòng).
一、如何確定一個(gè)具體運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)及分運(yùn)動(dòng)?
1、合運(yùn)動(dòng)----研究對(duì)象實(shí)際發(fā)生的運(yùn)動(dòng)
2、合運(yùn)動(dòng)在中央，分運(yùn)動(dòng)在兩邊
討論：有風(fēng)天氣雨滴下落、小船過(guò)河，加深同學(xué)們對(duì)合運(yùn)動(dòng)，就是研究對(duì)象實(shí)際發(fā)生運(yùn)動(dòng)的理解.(結(jié)合課件1、2).
引導(dǎo)分析：雨點(diǎn)斜落向落到地面，此實(shí)際運(yùn)動(dòng)方向?yàn)楹纤俣确较?注意區(qū)別船頭方向?yàn)榉炙俣确较?，而船?shí)際航行方向?yàn)楹纤俣确较?
進(jìn)一步研究合、分運(yùn)動(dòng)關(guān)系，(由演示實(shí)驗(yàn)說(shuō)明)重新演示紅蠟塊運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)：管不動(dòng)，蠟塊勻速上升管長(zhǎng)度所用時(shí)間 ，管水平勻速移動(dòng)蠟塊勻速上升，觀察并記錄直到蠟塊到達(dá)管頂所用時(shí)間t.由 和t的關(guān)系再結(jié)合課件l、2得出：
二、合、分運(yùn)動(dòng)關(guān)系
1、合、分運(yùn)動(dòng)的等時(shí)性
2、合、分運(yùn)動(dòng)關(guān)系符合平行四邊形定則
三、利用矢量合成與分解規(guī)律解決實(shí)際問(wèn)題
例1 學(xué)生自己分析：已知兩分運(yùn)動(dòng)位移 、 及合運(yùn)動(dòng)時(shí)間 (先畫v、s矢量圖)
方法一：
方法二：
例2 思路：先畫矢量圖，并標(biāo)已知、未知，然后由幾何關(guān)系求兩分速度
四、兩個(gè)直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)軌跡的確定
演示實(shí)驗(yàn)中蠟塊同時(shí)參與豎直向上和水平向右兩個(gè)運(yùn)動(dòng)，其合運(yùn)動(dòng)軌跡是直線.任何兩個(gè)直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)軌跡一定是直線嗎?
討論方法：圖像方法
寫出關(guān)于兩個(gè)方向運(yùn)動(dòng)性質(zhì)位移方程，取不同時(shí)刻描點(diǎn).
分兩層次：基礎(chǔ)差的學(xué)生利用課件3演示
基礎(chǔ)好的學(xué)生探究活動(dòng)(活動(dòng)方案見(jiàn)下面)
探究活動(dòng)
研究方法：
要求學(xué)生自己閱讀本章節(jié)最后兩段及習(xí)題中最后一道題，然后找出研究方法.(圖像方法)
互相交流：
滿足什么條件可以得出這個(gè)結(jié)論——怎樣得出這個(gè)結(jié)論.
總結(jié)：
對(duì)學(xué)生的研究過(guò)程給予評(píng)價(jià)，最后提出若兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)都是勻加速運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)軌跡如何?兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)都是初速度為零的勻加速運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)軌跡又是如何?
高一物理教案：《運(yùn)動(dòng)的合成與分解》教學(xué)設(shè)計(jì)（二）
俗話說(shuō)，凡事預(yù)則立，不預(yù)則廢。作為教師就要根據(jù)教學(xué)內(nèi)容制定合適的教案。教案可以讓學(xué)生們充分體會(huì)到學(xué)習(xí)的快樂(lè)，使教師有一個(gè)簡(jiǎn)單易懂的教學(xué)思路。您知道教案應(yīng)該要怎么下筆嗎？下面是小編為大家整理的“高一物理教案：《運(yùn)動(dòng)的合成與分解》教學(xué)設(shè)計(jì)（二）”，僅供參考，歡迎大家閱讀。
高一物理教案：《運(yùn)動(dòng)的合成與分解》教學(xué)設(shè)計(jì)（二）
(一)知識(shí)與技能:
l、能在具體問(wèn)題中分析合運(yùn)動(dòng)和分運(yùn)動(dòng),并知道合運(yùn)動(dòng)和分運(yùn)動(dòng)同時(shí)發(fā)生即具有等時(shí)性,以及分運(yùn)動(dòng)互不影響即獨(dú)立性。
2、知道分運(yùn)動(dòng)常采用從合運(yùn)動(dòng)的效果來(lái)分解,理解運(yùn)動(dòng)的合成與分解遵循平行四邊形定則。
3、會(huì)用作圖法和直角三角形知識(shí)解決有關(guān)位移和速度的合成與分解問(wèn)題,理解合運(yùn)動(dòng)是由分運(yùn)動(dòng)組成的,分運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)決定合運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)和軌跡。
(二)過(guò)程與方法:
1、通過(guò)課本迷你實(shí)驗(yàn)的分組探究,讓學(xué)生經(jīng)歷探究、實(shí)踐、思考、運(yùn)用、解決的過(guò)程,在知識(shí)的發(fā)現(xiàn)和能力的形成過(guò)程中體驗(yàn)成功的樂(lè)趣。
2、利用船行人走提供的物理情景,引導(dǎo)學(xué)生建立直角坐標(biāo)系描述人的運(yùn)動(dòng),培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)工具解決問(wèn)題能力。先讓人、船運(yùn)動(dòng)共線,分析合運(yùn)動(dòng);再讓人、船運(yùn)動(dòng)互相垂直分析合運(yùn)動(dòng)。從一維到二維、由淺入深、激發(fā)學(xué)生探索新知識(shí)的欲望和慎密的思維方式。
(三)情感態(tài)度與價(jià)值觀:
1、充分發(fā)揮學(xué)生的自主性,引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,合作交流解決問(wèn)題,構(gòu)建良好的認(rèn)知結(jié)構(gòu)。激發(fā)對(duì)科學(xué)的求知欲,增強(qiáng)將自己的見(jiàn)
解公開并與他人交流的欲望,認(rèn)識(shí)交流與合作的重要性,有主動(dòng)與他人合作的精神。
1、充分發(fā)揮學(xué)生的自主性,引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,合作交流解決問(wèn)題,構(gòu)建良好的認(rèn)知結(jié)構(gòu)。激發(fā)對(duì)科學(xué)的求知欲,增強(qiáng)將自己的見(jiàn)解公開并與他人交流的欲望,認(rèn)識(shí)交流與合作的重要性,有主動(dòng)與他人合作的精神。
2、通過(guò)對(duì)運(yùn)動(dòng)的合成與分解的理解和練習(xí),發(fā)揮學(xué)生的空間想象能力以及復(fù)雜問(wèn)題化為簡(jiǎn)單問(wèn)題的思想的培養(yǎng)。
三、學(xué)習(xí)者特征分析
1、知識(shí)結(jié)構(gòu)上,學(xué)生在物理方面已經(jīng)學(xué)習(xí)了物體的勻速直線運(yùn)動(dòng)和勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律,以及力的合成與分解的平行四邊形定則;通過(guò)了解,在數(shù)學(xué)方面,已經(jīng)學(xué)習(xí)了直角坐標(biāo)系、三角函數(shù)等基礎(chǔ)知識(shí),具備解決物體在二維平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)問(wèn)題的知識(shí)基礎(chǔ);在能力結(jié)構(gòu)上,對(duì)于如吊車起吊重物、小船渡河等也有一定的感性體驗(yàn)和理性認(rèn)識(shí),所有這些構(gòu)成學(xué)生本節(jié)課的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)。
2、任教班級(jí)的同學(xué),大都具有極強(qiáng)的探索新知識(shí)的欲望、積極向上的學(xué)習(xí)態(tài)度;學(xué)習(xí)過(guò)程中能主動(dòng)探究、積極思考,思維特別活躍。
3、學(xué)生對(duì)一個(gè)物體實(shí)際的復(fù)雜運(yùn)動(dòng)可以看作是兩個(gè)簡(jiǎn)單運(yùn)動(dòng)的組成的認(rèn)識(shí)在理解上還很抽象,對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的位移、速度、加速度的矢量性,并能利用平行四邊形定則合成與分解沒(méi)有感性認(rèn)識(shí),不能很好區(qū)分實(shí)際例子中物體的合運(yùn)動(dòng)和分運(yùn)動(dòng),同時(shí)還對(duì)物體在兩個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)是相互獨(dú)立的還存在疑問(wèn),這就要求教學(xué)中必須提供來(lái)源于生活中的大量事例和能進(jìn)行探究的實(shí)驗(yàn)素材,幫助學(xué)生提升感性認(rèn)識(shí),內(nèi)化解決問(wèn)題方法,提高解決問(wèn)題能力。
四、教學(xué)策略選擇與設(shè)計(jì)
本節(jié)課利用“任務(wù)驅(qū)動(dòng)”教學(xué)模式,以任務(wù)為主線、教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體。通過(guò)創(chuàng)設(shè)情境、預(yù)設(shè)問(wèn)題為開始;教師提供線索,學(xué)生自主學(xué)習(xí)、合作探究為過(guò)程;最后解決和提出新問(wèn)題為結(jié)束的三階段循環(huán)。通過(guò)學(xué)生的“自我導(dǎo)向、自我激勵(lì)、自我監(jiān)控”,使學(xué)生主動(dòng)建構(gòu)探究、實(shí)踐、思考、運(yùn)用、解決的高智慧學(xué)習(xí)體系。
教學(xué)的開始,通過(guò)播放視頻預(yù)設(shè)拋體運(yùn)動(dòng)、渡河問(wèn)題兩個(gè)教學(xué)目標(biāo),設(shè)疑激趣,目標(biāo)明確,能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性。
在探究船行人走的教學(xué)中,通過(guò)學(xué)生的討論了解簡(jiǎn)單的直線運(yùn)動(dòng)中可以用一維系去描述,而較復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)要建立平面直角坐標(biāo)系。
在吊車起吊重物的flash演示中,通過(guò)直觀具體的模擬,對(duì)合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)從感性體驗(yàn)進(jìn)入理性認(rèn)識(shí)。
通過(guò)完成課本迷你實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生在具體的體驗(yàn)活動(dòng)中來(lái)學(xué)習(xí)新的內(nèi)容,降低學(xué)習(xí)內(nèi)容的難度,讓學(xué)生感覺(jué)到物理就在我們身邊。同時(shí)借助
學(xué)生已具備的驗(yàn)證力的平行四邊形定則的方法,突顯了位移、速度的矢量性。
通過(guò)完成課本迷你實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生在具體的體驗(yàn)活動(dòng)中來(lái)學(xué)習(xí)新的內(nèi)容,降低學(xué)習(xí)內(nèi)容的難度,讓學(xué)生感覺(jué)到物理就在我們身邊。同時(shí)借助學(xué)生已具備的驗(yàn)證力的平行四邊形定則的方法,突顯了位移、速度的矢量性。
為了使學(xué)生體驗(yàn)運(yùn)動(dòng)的獨(dú)立性,教學(xué)中使用了弧形軌道球碰撞實(shí)驗(yàn)。通過(guò)使兩個(gè)小球在豎直方向距離的變化,改變兩球相遇時(shí)小球P在豎直方向速度分量的大小,但并不改變小球P在水平方向的速度分量的大小,說(shuō)明了物體的兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)是獨(dú)立的結(jié)論。
本節(jié)主要是通過(guò)對(duì)運(yùn)動(dòng)的合成與分解的實(shí)例觀察和對(duì)其過(guò)程的簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)分析研究,讓學(xué)生構(gòu)建研究復(fù)雜運(yùn)動(dòng)的有效方法,體會(huì)把復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)看作是幾個(gè)簡(jiǎn)單運(yùn)動(dòng)的合成的物理思想。
五、教學(xué)資源與工具設(shè)計(jì)
(二)硬件:
1、計(jì)算機(jī)、實(shí)物展示臺(tái)、投影儀
2、課本迷你實(shí)驗(yàn):課本P48圖3-6。器材:紙、筆、直尺。2人一組。通過(guò)分組實(shí)驗(yàn)探究合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)的關(guān)系,特別是位移的合成與分解。
3、研究運(yùn)動(dòng)獨(dú)立性原理的實(shí)驗(yàn)裝置,課本P48圖3-7。探究運(yùn)動(dòng)的獨(dú)立性原理。
由以上錄像引出課題“第三章:拋體運(yùn)動(dòng)”
[板書]第三章:拋體運(yùn)動(dòng)
第一節(jié):運(yùn)動(dòng)的合成與分解
問(wèn)題提出
試著引導(dǎo)同學(xué)提出問(wèn)題
高一物理力的合成與分解2
俗話說(shuō)，磨刀不誤砍柴工。教師在教學(xué)前就要準(zhǔn)備好教案，做好充分的準(zhǔn)備。教案可以讓學(xué)生能夠在課堂積極的參與互動(dòng)，幫助教師能夠井然有序的進(jìn)行教學(xué)。您知道教案應(yīng)該要怎么下筆嗎？下面是小編精心收集整理，為您帶來(lái)的《高一物理力的合成與分解2》，大家不妨來(lái)參考。希望您能喜歡！
3.4力的合成和分解教學(xué)目標(biāo)：
1．理解合力、分力的概念，掌握矢量合成的平行四邊形定則。
2．能夠運(yùn)用平行四邊形定則或力三角形定則解決力的合成與分解問(wèn)題。
3．進(jìn)一步熟悉受力分析的基本方法，培養(yǎng)學(xué)生處理力學(xué)問(wèn)題的基本技能。
教學(xué)重點(diǎn)：力的平行四邊形定則
教學(xué)難點(diǎn)：受力分析
教學(xué)方法：講練結(jié)合，計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)
教學(xué)過(guò)程：
一、標(biāo)量和矢量
1．將物理量區(qū)分為矢量和標(biāo)量體現(xiàn)了用分類方法研究物理問(wèn)題的思想。
2．矢量和標(biāo)量的根本區(qū)別在于它們遵從不同的運(yùn)算法則：標(biāo)量用代數(shù)法；矢量用平行四邊形定則或三角形定則。
矢量的合成與分解都遵從平行四邊形定則（可簡(jiǎn)化成三角形定則）。平行四邊形定則實(shí)質(zhì)上是一種等效替換的方法。一個(gè)矢量（合矢量）的作用效果和另外幾個(gè)矢量（分矢量）共同作用的效果相同，就可以用這一個(gè)矢量代替那幾個(gè)矢量，也可以用那幾個(gè)矢量代替這一個(gè)矢量，而不改變?cè)瓉?lái)的作用效果。
3．同一直線上矢量的合成可轉(zhuǎn)為代數(shù)法，即規(guī)定某一方向?yàn)檎较?。與正方向相同的物理量用正號(hào)代入．相反的用負(fù)號(hào)代入，然后求代數(shù)和，最后結(jié)果的正、負(fù)體現(xiàn)了方向，但有些物理量雖也有正負(fù)之分，運(yùn)算法則也一樣．但不能認(rèn)為是矢量，最后結(jié)果的正負(fù)也不表示方向如：功、重力勢(shì)能、電勢(shì)能、電勢(shì)等。
二、力的合成與分解
力的合成與分解體現(xiàn)了用等效的方法研究物理問(wèn)題。
合成與分解是為了研究問(wèn)題的方便而引人的一種方法。用合力來(lái)代替幾個(gè)力時(shí)必須把合力與各分力脫鉤，即考慮合力則不能考慮分力，同理在力的分解時(shí)只考慮分力而不能同時(shí)考慮合力。
1．力的合成
（1）力的合成的本質(zhì)就在于保證作用效果相同的前提下，用一個(gè)力的作用代替幾個(gè)力的作用，這個(gè)力就是那幾個(gè)力的“等效力”（合力）。力的平行四邊形定則是運(yùn)用“等效”觀點(diǎn)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)總結(jié)出來(lái)的共點(diǎn)力的合成法則，它給出了尋求這種“等效代換”所遵循的規(guī)律。
（2）平行四邊形定則可簡(jiǎn)化成三角形定則。由三角形定則還可以得到一個(gè)有用的推論：如果n個(gè)力首尾相接組成一個(gè)封閉多邊形，則這n個(gè)力的合力為零。
（3）共點(diǎn)的兩個(gè)力合力的大小范圍是
|F1－F2|≤F合≤F1＋F2
（4）共點(diǎn)的三個(gè)力合力的最大值為三個(gè)力的大小之和，最小值可能為零。
【例1】物體受到互相垂直的兩個(gè)力F1、F2的作用，若兩力大小分別為5N、５N，求這兩個(gè)力的合力．
解析：根據(jù)平行四邊形定則作出平行四邊形，如圖所示，由于F1、F2相互垂直，所以作出的平行四邊形為矩形，對(duì)角線分成的兩個(gè)三角形為直角三角形，由勾股定理得：
N=10N
合力的方向與F1的夾角θ為：
θ＝30°
2．力的分解
（1）力的分解遵循平行四邊形法則，力的分解相當(dāng)于已知對(duì)角線求鄰邊。
（2）兩個(gè)力的合力惟一確定，一個(gè)力的兩個(gè)分力在無(wú)附加條件時(shí)，從理論上講可分解為無(wú)數(shù)組分力，但在具體問(wèn)題中，應(yīng)根據(jù)力實(shí)際產(chǎn)生的效果來(lái)分解。
【例2】將一個(gè)力分解為兩個(gè)互相垂直的力，有幾種分法？
解析：有無(wú)數(shù)種分法，只要在表示這個(gè)力的有向線段的一段任意畫一條直線，在有向線段的另一端向這條直線做垂線，就是一種方法。如圖所示。
（3）幾種有條件的力的分解?
①已知兩個(gè)分力的方向，求兩個(gè)分力的大小時(shí)，有唯一解。
②已知一個(gè)分力的大小和方向，求另一個(gè)分力的大小和方向時(shí)，有唯一解。
③已知兩個(gè)分力的大小，求兩個(gè)分力的方向時(shí)，其分解不惟一。
④已知一個(gè)分力的大小和另一個(gè)分力的方向，求這個(gè)分力的方向和另一個(gè)分力的大小時(shí)，其分解方法可能惟一，也可能不惟一。
（4）用力的矢量三角形定則分析力最小值的規(guī)律：
①當(dāng)已知合力F的大小、方向及一個(gè)分力F1的方向時(shí)，另一個(gè)分力F2取最小值的條件是兩分力垂直。如圖所示，F(xiàn)2的最小值為：F2min=Fsinα
②當(dāng)已知合力F的方向及一個(gè)分力F1的大小、方向時(shí)，另一個(gè)分力F2取最小值的條件是：所求分力F2與合力F垂直，如圖所示，F(xiàn)2的最小值為：F2min=F1sinα?
③當(dāng)已知合力F的大小及一個(gè)分力F1的大小時(shí)，另一個(gè)分力F2取最小值的條件是：已知大小的分力F1與合力F同方向，F(xiàn)2的最小值為｜F－F1｜
（5）正交分解法：?
把一個(gè)力分解成兩個(gè)互相垂直的分力，這種分解方法稱為正交分解法。
用正交分解法求合力的步驟：
①首先建立平面直角坐標(biāo)系，并確定正方向
②把各個(gè)力向x軸、y軸上投影，但應(yīng)注意的是：與確定的正方向相同的力為正，與確定的正方向相反的為負(fù)，這樣，就用正、負(fù)號(hào)表示了被正交分解的力的分力的方向
③求在x軸上的各分力的代數(shù)和Fx合和在y軸上的各分力的代數(shù)和Fy合
④求合力的大小
合力的方向：tanα=（α為合力F與x軸的夾角）
【例3】質(zhì)量為m的木塊在推力F作用下，在水平地面上做勻速運(yùn)動(dòng)．已知木塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，那么木塊受到的滑動(dòng)摩擦力為下列各值的哪個(gè)?A．mgＢ．（mg+Fsinθ）
Ｃ．（mg+Fsinθ）Ｄ．Fcosθ
解析：木塊勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)受到四個(gè)力的作用：重力mg、推力F、支持力FN、摩擦力F．沿水平方向建立x軸，將F進(jìn)行正交分解如圖(這樣建立坐標(biāo)系只需分解F)，由于木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)，所以，在x軸上，向左的力等于向右的力（水平方向二力平衡）；在y軸上向上的力等于向下的力（豎直方向二力平衡）．即
Fcosθ＝F①
FN＝mg+Fsinθ②
又由于F＝FN③
∴F＝（mg+Fsinθ）故Ｂ、Ｄ答案是正確的．
三、綜合應(yīng)用舉例
【例4】水平橫粱的一端A插在墻壁內(nèi)，另一端裝有一小滑輪B，一輕繩的一端C固定于墻上，另一端跨過(guò)滑輪后懸掛一質(zhì)量m=10kg的重物，∠CBA＝30°，如圖甲所示，則滑輪受到繩子的作用力為（g=10m/s2）
A．50NB．50NC．100ND．100N
解析：取小滑輪作為研究對(duì)象，懸掛重物的繩中的彈力是T＝mg=10×10N=100N，故小滑輪受繩的作用力沿BC、BD方向的大小都是100N，分析受力如圖（乙）所示．∠CBD＝120°，∠CBF＝∠DBF，∴∠CBF=60°，⊿CBF是等邊三角形．故F＝100N。故選C。
【例5】已知質(zhì)量為m、電荷為q的小球，在勻強(qiáng)電場(chǎng)中由靜止釋放后沿直線OP向斜下方運(yùn)動(dòng)（OP和豎直方向成θ角），那么所加勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)E的最小值是多少？
解析：根據(jù)題意，釋放后小球所受合力的方向必為OP方向。用三角形定則從右圖中不難看出：重力矢量OG的大小方向確定后，合力F的方向確定（為OP方向），而電場(chǎng)力Eq的矢量起點(diǎn)必須在G點(diǎn)，終點(diǎn)必須在OP射線上。在圖中畫出一組可能的電場(chǎng)力，不難看出，只有當(dāng)電場(chǎng)力方向與OP方向垂直時(shí)Eq才會(huì)最小，所以E也最小，有E=
【例6】A的質(zhì)量是m，A、B始終相對(duì)靜止，共同沿水平面向右運(yùn)動(dòng)。當(dāng)a1=0時(shí)和a2=0.75g時(shí)，B對(duì)A的作用力FB各多大？
解析：一定要審清題：B對(duì)A的作用力FB是B對(duì)A的支持力和摩擦力的合力。而A所受重力G=mg和FB的合力是F=ma。
當(dāng)a1=0時(shí)，G與FB二力平衡，所以FB大小為mg，方向豎直向上。
當(dāng)a2=0.75g時(shí)，用平行四邊形定則作圖：先畫出重力（包括大小和方向），再畫出A所受合力F的大小和方向，再根據(jù)平行四邊形定則畫出FB。由已知可得FB的大小FB=1.25mg，方向與豎直方向成37o角斜向右上方。
