运动的合成与分解教案2

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运动的合成与分解

教学目标

知识与技能:

l、在一个具体问题中知道什么是合运动,什么是分运动;知道合运动和分运动具有等时性,独立性。

2、知道什么是运动的合成,什么是运动的分解,理解运动合成和分解遵循平行四边形定则。

3、会用作图法和直角三角形知识解决有关位移和速度的合成、分解问题,理解合运动是由分运动组成的,分运动的性质决定合运动的性质和轨迹。

过程与方法:

1、利用船渡河提供的物理情景,引导学生建立直角坐标系描述小船的运动。培养学生应用数学工具解决问题能力;假设水不流动,想象船的分运动;假设船的发动机停止工作,想像出船随水而动的另一个分运动。培养学生的想象能力和抽象思维能力。

2、通过运动独立性的实验探究,培养学生理论与与实践相结合的理念和能力,让学生经历实验、作图、讨论、交流的过程,在知识的发现和能力的形成过程中体验成功的乐趣。

情感态度与价值观:

1、充分发挥学生的自主性,引导学生主动发现问题,合作交流问题,构建良好的认知结构。激发对科学的求知欲,增强将自己的见解公开并与他人交流的欲望,认识交流与合作的重要性,有主动与他人合作的精神。

2、使学生受到科学方法的训练,培养学生的观察能力和实验能力,学会自主学具有敢于坚持真理、勇于创新和实事求是的科学态度和科学精神。

教学重点难点分析

重点:明确一个复杂的实际物体运动可以等效为两个简单的运动,理解运动合成、分解的意义和方法。

难点:1、具体实际问题中合运动和分运动的判定。

2、分运动和合运动的矢量性和独立性。

教学媒体运用

1、演示合运动与分运动关系实验装置

2、研究运动独立性的实验装置

3、PPT教学演示课件、视频录像剪接、计算机、投影仪。

教学程序设计

教学

程序 教 师 活 动 学生活动 教学

资源

设疑激趣

课引

【播放视频录像剪接】体育运动中的投掷,足球等运动项目。

【设疑激趣】体育运动中的投掷项目,你知道怎样才能投掷更远吗?如果你是足球运动员,你知道怎样才能准确射中球门?

学生观看视频录像剪接

学生思考教师设问 视频录

像剪接 【播放视频录像剪接】小船渡河

【设疑激趣】你知道怎样才能使小船在最短时间过河吗?你知道怎样才能使小船渡河的距离最短吗?

由以上视频录像剪接引出课题“第三章:抛体运动”

【板书】第三章:抛体运动

第一节:运动的合成与分解

教 问题提出

引导学生提出问题。

1.研究曲线运动问题为什么不能用一维坐标轴?为此建立什么坐标系才能研究曲线运动?

2.什么是合运动,什么是分运动?

3.合运动与分运动有什么关系? 学生讨论并提出问题。

解决问题1:处理曲线运动的数学方法 t

1、引导学生复习:物体在一条直线上运动时,1、学生分别写出: 复习

归纳

什么是合运动,什么是分运动 处理曲线运动的数学方法

合运动与分

运动关系 实验探究1实验探究2 理论分析

推理探究 实践应用

知能落实实际应用思考讨论 情境

播放视频

录像剪接

引入新课 提出

问题2

提出问题3 提出

问题1

可以沿这条直线建立一个坐标系,分析归纳描述一维运动的数学方法。

【板书】物体在一条直线上运动时,可以沿这条直线建立一个坐标系,

2、利用小船过河图片,引导学生研究:物体

在一个平面上运动时,可以建立一个平面直角坐标系,分析归纳描述二维运动的数学方法。

如果取t=0时刻物体位置坐标为x=0, 且规定物体运动方向为正方向,则物体在做匀速直线运动时

物体位移表达式为x=vt

物体做匀加加速直线运动时

物体位移表达式为

2012xvtat

物体做自由落体运动时

经过任意时刻t后位移为,

2012yvtgt

2、学生小组交流:描述小船过河的运动,可以这样建立坐标系,以运动开始时小船的位置为原点,以沿河岸和垂直河岸方向为x轴和y轴的正方向。

解决问题2:区分什么是合运动。什么是分运动

多媒体

课件

1、引导学生分析小船渡河问题:

(1)假如河水不流动而船在静水中沿AB方向行驶,经一段时间将从A运动到B。

(2)假如船的发动机没有开动,而河水流动,那么船经过相同一段时间将从A运动到A′。

(3)船在流动河水中开动,同时参与上述两个运动,船经相同时间从A点运动到B′点, 学生小组讨论,画图:

(1)画出假如河水不流动而船在静水中运动轨迹图

(2)假如船的发动机没有开动,而河水流动时船的运动轨迹图

(3)如果船在流动河水中开动,船的运动轨迹图

学生小组讨论小结得出合运动

【板书】物体合运动与分运动意义

如果一个物体同时参与两个运动,则这两个运动称为分运动,物体实际的运动称为合运动 和分运动的含义:

如果一个物体同时参与两个运动,则这两个运动称为分运动,物体实际的运动称为合运动。

解决问题3:合运动与分运动关系

合运动与分运动实验装置

(学生课前小制作) 1、合运动与分运动的矢量性

(1)提供合运动与分运动装置

(2)引导学生分析实验:

运动轨迹3是蜡块的合运动,运动轨迹1和运动轨迹2是分运动。

以轨迹1的位移x和轨2的位移y为邻边作平行四边形,其所夹的对角线的大小与方向与轨迹3的位移重合,表明分位移、合位移的关系遵循平行四边形定则。

根据xxvt yyvt svt

将合运动与分运动位移平行四边形等比例缩小t倍,其平行四边形关系仍然成立。即物体运动的合速度与分速度关系也遵循平行四边形定则

回顾合力和分力运算法则,得出推论,一切矢量关系运算都遵循平行四边形定则。

【板书】合运动和分运动的位移、速度、加速度关系遵循平行四边形定则。

2、分运动的独立性

(1)提供实验装置 学生实验:

(1)在一端封闭、长约lm的玻璃管内注满清水,水中放一个红蜡做的小圆柱体,将玻璃管的开口端用胶塞塞紧,并用大头针将蜡块与胶塞固定

(2)以蜡块开始运动位置为原点。建立平面直角坐标系,

(3)保持蜡块与玻璃管相对位置不变,将玻璃管沿x轴正向匀速移动,描绘出蜡块运动轨迹x。

(4)保持玻璃管不动,拔出大头针,使蜡块沿玻璃管匀速沿y轴正方向移动相同时间,描绘出蜡块运动轨y

(5)使蜡块和玻璃管保持原有速度同时沿xy坐标轴匀速运动相同时间,描绘蜡块运动轨迹s。

(2)引导学生分析:

改变小球P的高度,两小球仍然发生碰撞,说明两个小球在竖直方向距离的变化,虽然改变两球相遇时小球P在竖直方向速度分量的大小,但并不改变小球P在水平方向的速度分量的大小,也就是说小球在竖直方向的运动并不影响它在水平方向的运动,即物体的两个分运动是独立的。

【板书】组成物体运动的分运动之间的位移、速度、加速度关系是独立的。

学生实验:

(1)两个相同的弧形轨道M、N ,分别用于发射小铁球P、Q,两轨道上端分别装有电磁铁C、D,调节电磁铁C、D的高度,使AC=BD,从而保证小铁球PQ在轨道出口处的水平初速度UO相等。

(2)将小铁球P.Q分别吸在电磁铁C、D上,然后切断电源,使两小铁球能以相同的初速度0v同时分别从轨道M、N的下端射出。实验结果是两小铁球同时到达E处,发生碰撞。增加或者减小轨道M的高度,再进行实验,结果两小铁球总是发生碰撞。

实践应用

1、 知能落实

例1、 降落伞下落一定时间后的运动是匀速的。没有风的时候,跳伞员着地的速度是5m/s,现在有风,风使他以4m/s的速度沿水平方向向东移动,问跳伞员将以多大的速度着地?这个速度的方向怎样?

学生小组讨论分析:

(1) 跳伞员在有风时的运动,是为降落伞无风时匀速下降的和参与风运动的合运动,对应是速度为合速度。

(2) 建立水平向东和竖直方向的坐标系,作出两个分速度矢量的示意图

(3) 利用平行四边形法则和勾股定理求得

2222456.4/xyvvvms 设着地速度砂地与竖直方向的夹角为,则

4tan0.85xyvv