2019-2020年高中物理必修二人教版教案：5-2运动的合成和分解

第五章抛体运动第2节运动的合成与分解教学设计
教师活动：新知拓展
向学生明确：运动的合成与分解是分析复杂运动时常用的方法。

运动合成与分解的思想和方法对分运动是变速运动的情况也是适用的。

思考与讨论:在如图所示的实验中，如果将玻璃管紧贴着黑板沿水平方向向右匀加速移动，若玻璃管内壁是光滑的，蜡块的轨迹还是一条直线吗？
展示视频：向学生展示玻璃管水平加速运动时，红蜡块的运动情况。

让学生进一步明确两个直线运动的合运动可以是曲线运动。

教师活动：引导学生明确两个直线运动可以合成为曲线运动，那么对曲线运动的分析，也可以反过来分解为直线运动。

教师讲解：以后，我们分析复杂运动（曲线运动）时，都可以按照这个思路，采用合成与分解的思想，将复杂运动分解为简单的直线运动。

化复杂为简单是解决物理问题应该遵循的思路，“复杂问题简单化”也可以作为我们的一个处事准则。

学生活动：完成课后
习题第4小题，知道
两个直线运动的合
运动可以是曲线运
动。

学生活动：观看视
频，明确两个直线运
动的合运动可以是
曲线运动。

拓展延伸：
以后，我们分析复杂运动
（曲线运动）时，都可以按照
这个思路，采用合成与分解的
思想，将复杂运动分解为简单
的直线运动。

化复杂为简单是
解决物理问题应该遵循的思
路，“复杂问题简单化”也可
以作为我们的一个处事准则。

初速度v0未知，加速度a = 3m/s^2，时间t = 4s，末速度v = 0。
Step 2: 合成与分解
v = v0 + at
0 = v0 + 3*4
v0 = -12m/s
Step 3: 验证
物体从初速度-12m/s减速到零需要4秒，符合题目条件。
例题4：
【题目】一个物体从高度h自由落下，已知重力加速度g = 9.8m/s^2，求物体落地时的速度和时间。
【解答】
Step 1: 识别合成与分解的元素
初速度v0 = 0m/s，加速度a = g = 9.8m/s^2，位移h为物体下落的高度。
Step 2: 合成与分解
v^2 = v0^2 + 2ah
v = √(0 + 2*9.8*h)
Step 3: 验证
物体落地时的速度v与时间t成正比，与重力加速度g成正比，符合自由落体运动规律。
4. 请解释运动的合成与分解在实际问题中的应用，并举例说明。
5. 请设计一个实验，验证运动的合成与分解的规律。
答案：
1. 运动的合成与分解是指在某一时刻，物体在两个或两个以上方向上的速度分量可以相加或相减，从而得到物体在某一方向上的速度。例如，一个物体同时受到两个力F1和F2的作用，其合力的方向和大小可以通过平行四边形法则计算得出。
核心素养目标
本节课的核心素养目标旨在提升学生以下几个方面的能力：
1. 科学思维：通过运动的合成与分解实例，培养学生的逻辑思维能力，使其能够运用科学的方法分析和解决物理问题。
2. 科学探究：引导学生运用观察、实验、分析等方法，探究运动的合成与分解规律，提升学生的科学探究能力。
3. 科学态度与价值观：通过学习运动的合成与分解，使学生认识到物理知识在生活中的重要性，增强学生对科学的热爱和尊重。

v船
位移x=
v船2
v水2
d v船
当v水<v船时，如果满足v水-v船cos θ=0，合速度垂直于河岸，小船渡河位移 最短（等于河宽d），对应渡河时间t= d
v船2 v水2
当v水>v船时，如果船头方向（v船方向）与合速度方向垂直，小船渡河位移
最短，此时船头与河岸夹角为
2
，最短渡河位移smin=
（教学提 纲）201 9-2020 学年高 一下学 期物理 人教版 （2019 ）必修 第二册 获奖课 件：5. 2运动 的合成 与分解 （免费 下载）
◆如何分析“关联”速度 在运动过程中，绳、杆等有 长度的物体，其两端点的速 度通常是不一样的，但两端 点的速度是有联系的，我们 称之为“关联”速度。解决 “关联”速度问题的关键有 两点：一是物体的实际速度 是合速度；二是不可伸长的 杆或绳，若各点速度不同， 则各点在沿杆（或绳）方向 的分速度大小相等。
v船
此时小船一定在对岸下游处靠岸。
方法2：将船相对水的速度沿平行于河岸和垂直于河岸方向正交分解，
如图乙所示，则v水-v船cos θ为船实际沿水流方向的速度，v船sin θ为
船垂直于河岸方向的速度。要使小船渡河时间最短，则应使v船sin θ最
大，即当θ=90°（船头方向与河岸垂直）时，小船渡河时间最短，最短
运动的合成：已知分运动求合运动的过程 运动的分解：已知合运动求分运动的过程 速度是矢量,速度的合成与分解遵从平行四边形定则
小结：
独立性 等时性 等效性
合速度 合位移 合加速度
合
运动的分解
分
运 运动的合成
运
动
动
遵循平行四边形定则
分速度 分位移 分加速度

运动的合成与分解科学态度与责任：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。

【教学重点】对一个运动能正确地进行合成和分解【教学难点】具体问题中的合运动和分运动的判定。

【教学过程】教学环节教师活动学生活动设计意图导入新课对于直线运动中，建立一维坐标，据运动规律，就可以确定任意时刻的位置，进而知道它的运动轨迹。

出示图片：小车在一维坐标上的运动出示图片：小球的抛体运动如果研究复杂的运动，我们怎么办呢？本节所学的运动的合成与分解是解决这一问题的基本方法。

学生观察图片思考：如果研究复杂的运动，我们怎么办？激发学生的学习兴趣，引出本节课题讲授新课一、红蜡块在平面内的运动演示：观察蜡块的运动1．实验器材红蜡做的小圆柱体、一端封闭长约1m 的玻璃管、清水2．实验步骤（1）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。

（图甲）（2）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。

学生了解实验器材和实验步骤，观察老师的演示实验学生观看视频总结实验结论学生阅读课文回答：如何建立坐标系？蜡块的位置P的坐标是通过对实验的仔细观察，了解蜡块的运动情况锻炼学生观察总结能力锻炼学生的自主学习能力锻炼学生的计算能力，理解蜡块的运动轨迹是直线的原因。

帮助学生（3）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。

说明：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。

出示蜡块运动的视频教师归纳实验结论3．实验结论（1）水平方向：蜡块随管向右做匀速直线运动。

（2）竖直方向：蜡块相对管向上做匀速直线运动。

（3）在黑板的背景前我们看到蜡块相对黑板是向右上方运动的。

那么，蜡块向右上方的这个运动是什么样的运动呢？要想定量地研究蜡块的运动，就要建立坐标系，具体分析。