2022年高一物理 第五章 曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)二、運(yùn)動(dòng)的合成和分解(第一課時(shí)) 人教大綱版第一冊(cè)

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1、2022年高一物理 第五章 曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng) 二、運(yùn)動(dòng)的合成和分解(第一課時(shí)) 人教大綱版第一冊(cè)本節(jié)教材分析本節(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)看做是幾個(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(xiàn)運(yùn)動(dòng)分解為兩個(gè)方向上的直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，從而通過(guò)研究簡(jiǎn)單的直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，進(jìn)一步研究復(fù)雜的曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng).教學(xué)目標(biāo)一、知識(shí)目標(biāo)1.理解合運(yùn)動(dòng)和分運(yùn)動(dòng)的概念.2.知道什么是運(yùn)動(dòng)的合成和分解.3.會(huì)用圖解法和三角形的知識(shí)分析、解決兩個(gè)勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的合成問(wèn)題和分解問(wèn)題.4.理解兩個(gè)互成角度的直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)可

2、能是直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，也可能是曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng).二、能力目標(biāo)培養(yǎng)學(xué)生的觀(guān)察推理能力、分析綜合能力.三、德育目標(biāo)1.介紹類(lèi)比法和歸納推理法，初步了解這兩種科學(xué)方法在探究物理問(wèn)題方面的應(yīng)用.2.進(jìn)一步加深理解數(shù)學(xué)模型中的圖象法在探究物理矢量運(yùn)算問(wèn)題中的有效作用，并學(xué)會(huì)運(yùn)用其分析和解決問(wèn)題.教學(xué)重點(diǎn)1.明確一個(gè)復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)可以等效為兩個(gè)簡(jiǎn)單的運(yùn)動(dòng)的合成或等效分解為兩個(gè)簡(jiǎn)單的運(yùn)動(dòng).2.理解運(yùn)動(dòng)合成、分解的意義和方法.教學(xué)難點(diǎn)1.分運(yùn)動(dòng)和合運(yùn)動(dòng)的等時(shí)性和獨(dú)立性.2.理解兩個(gè)直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)可以是直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，也可以是曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng).教學(xué)方法講練法、觀(guān)察實(shí)驗(yàn)法、分層教學(xué)法.教學(xué)用具投影儀、CAI課件.課時(shí)安排1課時(shí)教學(xué)過(guò)程投影本節(jié)課

3、的學(xué)習(xí)目標(biāo)1.知道合運(yùn)動(dòng)、分運(yùn)動(dòng)，知道合運(yùn)動(dòng)和分運(yùn)動(dòng)是同時(shí)發(fā)生的，且互不影響，能在具體的問(wèn)題中分析和判斷.2.理解運(yùn)動(dòng)的合成和分解的意義及方法.3.會(huì)用圖示方法和數(shù)學(xué)方法求解位移、速度的合成和分解的問(wèn)題.學(xué)習(xí)目標(biāo)完成過(guò)程一、導(dǎo)入新課教學(xué)設(shè)計(jì)通過(guò)復(fù)習(xí)力的合成與分解來(lái)直接導(dǎo)入.設(shè)疑關(guān)于合成和分解的問(wèn)題我們已經(jīng)學(xué)過(guò)，是什么的合成與分解呢？提問(wèn)C層次同學(xué)結(jié)論力的合成與分解.繼續(xù)設(shè)疑在進(jìn)行力的合成和分解時(shí)遵循什么定則？鼓勵(lì)大家主動(dòng)回答結(jié)論平行四邊形定則教師導(dǎo)入那么，今天我們學(xué)習(xí)運(yùn)動(dòng)的合成與分解是如何進(jìn)行的呢？又為什么要學(xué)習(xí)運(yùn)動(dòng)的合成與分解呢？二、新課教學(xué)(一)運(yùn)動(dòng)的合成與分解的目的.提出問(wèn)題曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)和直

4、線(xiàn)運(yùn)動(dòng)哪個(gè)較復(fù)雜？哪個(gè)我們更熟悉？學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)先各自獨(dú)立思考，后討論交換意見(jiàn)師生互動(dòng)歸納曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)較復(fù)雜，直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的規(guī)律更為熟悉一些.方法滲透由于上述原因，我們想找到一種方法來(lái)把復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)化為比較簡(jiǎn)單的我們熟悉的直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)而應(yīng)用已經(jīng)掌握的有關(guān)直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的規(guī)律來(lái)研究復(fù)雜運(yùn)動(dòng).這也就是研究運(yùn)動(dòng)的合成與分解的目的所在.(二)分運(yùn)動(dòng)與合運(yùn)動(dòng)演示兩次1.管不動(dòng)，紅蠟小圓柱體在注滿(mǎn)水的長(zhǎng)直玻璃管中勻速上浮時(shí)間t.2.紅蠟小圓柱體隨管子勻速右移時(shí)間t.3.上述兩步同時(shí)進(jìn)行時(shí)間t.學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)1.注意觀(guān)察小蠟塊的運(yùn)動(dòng)情況.2.注意實(shí)驗(yàn)時(shí)強(qiáng)調(diào)的問(wèn)題.3.在觀(guān)察完成以后討論思考下面思考題.上述三個(gè)運(yùn)動(dòng)哪一個(gè)的效果和另

5、外兩個(gè)依次進(jìn)行的效果相同？點(diǎn)撥歸納1.CAI課件模擬蠟塊的運(yùn)動(dòng)，重點(diǎn)突出等效性、等時(shí)性.2.結(jié)論演示三的運(yùn)動(dòng)與一、二的運(yùn)動(dòng)依次進(jìn)行的效果相同.這也說(shuō)明演示三的運(yùn)動(dòng)可看做是相同時(shí)間內(nèi)演示一、二運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng).概念介紹1.合運(yùn)動(dòng)是實(shí)際發(fā)生的運(yùn)動(dòng)，其余具有某一方面效果的運(yùn)動(dòng)則為分運(yùn)動(dòng).2.合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)具有等時(shí)性，即同時(shí)開(kāi)始，同時(shí)結(jié)束.3.各個(gè)分運(yùn)動(dòng)具有獨(dú)立性.即各個(gè)分運(yùn)動(dòng)互不影響.強(qiáng)化訓(xùn)練CAI課件模擬小船渡河情況如下圖，試分析其合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)的效果.參考答案小船實(shí)際向左的運(yùn)動(dòng)是合運(yùn)動(dòng)隨繩的運(yùn)動(dòng)是分運(yùn)動(dòng)一.垂直繩的擺動(dòng)是分運(yùn)動(dòng)二.學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)互相討論、分析實(shí)例.典例分析、激勵(lì)評(píng)價(jià).(三)運(yùn)動(dòng)的合成和

6、分解.1.類(lèi)比力的合成和分解得出概念已知分運(yùn)動(dòng)求合運(yùn)動(dòng)叫運(yùn)動(dòng)的合成.已知合運(yùn)動(dòng)求分運(yùn)動(dòng)叫運(yùn)動(dòng)的分解.過(guò)渡設(shè)疑如何進(jìn)行呢？2.運(yùn)動(dòng)的合成和分解方法復(fù)習(xí)描述運(yùn)動(dòng)的物理量教學(xué)設(shè)計(jì)a.借此復(fù)習(xí)前面知識(shí)點(diǎn)b.提問(wèn)C層次同學(xué)作答，增強(qiáng)其學(xué)習(xí)的積極性.強(qiáng)調(diào)描述運(yùn)動(dòng)的物理量有速度v、加速度a、位移s都是矢量.故運(yùn)動(dòng)的合成和分解也是這些矢量的合成和分解.運(yùn)動(dòng)的合成和分解的方法a.運(yùn)動(dòng)的合成a1.兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)必須是同一質(zhì)點(diǎn)在同一時(shí)間內(nèi)相對(duì)于同一參考系的運(yùn)動(dòng).a2.兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)在一條直線(xiàn)上學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)A層次：獨(dú)立思考.B、C層次：討論歸納、類(lèi)比同一直線(xiàn)上力的合成得出.師生互動(dòng)歸納矢量運(yùn)算轉(zhuǎn)化為代數(shù)運(yùn)算，注意要先選定一個(gè)

7、正方向.合運(yùn)動(dòng)的各量為各分運(yùn)動(dòng)各量的矢量和.舉例分析例如：豎直上拋運(yùn)動(dòng)可以看成是豎直方向的勻速運(yùn)動(dòng)和自由落體的合運(yùn)動(dòng).即先取向上為正，則有：vt=v0+(gt)=v0gts=v0t+(gt2)=v0tgt2a=0+(g)=ga3.不在同一直線(xiàn)上教學(xué)設(shè)計(jì)類(lèi)比力的合成學(xué)習(xí).師生互動(dòng)歸納按照平行四邊形定則合成舉例應(yīng)用圖象法b.運(yùn)動(dòng)的分解教師強(qiáng)調(diào)類(lèi)比力的分解，運(yùn)動(dòng)的分解必須將實(shí)際運(yùn)動(dòng)(供分解的“合運(yùn)動(dòng)”)按平行四邊形定則將其各個(gè)物理量分解.舉例如圖，人用繩通過(guò)定滑輪拉物體A，當(dāng)人以速度v0勻速前進(jìn)時(shí)，求物體A的速度.解析：合運(yùn)動(dòng)即實(shí)際運(yùn)動(dòng)即物體A的運(yùn)動(dòng).其一個(gè)分運(yùn)動(dòng)是隨繩沿繩的方向被牽引，v1=v0.

8、其另一個(gè)分運(yùn)動(dòng)是垂直于繩以定滑輪為圓心的擺動(dòng)，它不改變擺長(zhǎng)，只改變角度的值.所以，如圖分解可得v=v0cos由于在變大，vA也將逐漸變大.故物體A在做變速運(yùn)動(dòng).學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)A層次：結(jié)合實(shí)例，領(lǐng)會(huì)運(yùn)動(dòng)分解的關(guān)鍵所在.B層次：互相討論，加深理解.C層次：整理思路，寫(xiě)出具體解析步驟.(四)例題解析1.投影課本例1思考：說(shuō)明紅蠟塊參與了哪兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)？蠟塊的分運(yùn)動(dòng)和合運(yùn)動(dòng)所用時(shí)間有什么關(guān)系？紅蠟塊的分速度應(yīng)如何求解？求解合速度的方法有哪些？學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)A層次：按照自己的理解思路寫(xiě)出本題的解題過(guò)程.B層次：結(jié)合思考題寫(xiě)出詳解.C層次：弄清各個(gè)思考題，試寫(xiě)出解題步驟.師生互動(dòng)激勵(lì)評(píng)價(jià)，實(shí)物投影展示.投影各種

9、方法詳解.方法一：蠟塊的水平分位移s1=0.8 m，豎直分位移s2=0.9 m，據(jù)平行四邊形定則得：合位移s=1.2 m.則v合=0.06 m/s.方法二：據(jù)v=分別求出兩個(gè)分速度.水平：v1=0.04 m/s豎直：v2=0.045 m/s合：v=0.06 m/s題后總結(jié)后一種方法是基本解法，適合于求解不是勻速運(yùn)動(dòng)的一般情況和勻速運(yùn)動(dòng)的特殊情況.2.投影課本例2及其分析題后總結(jié)運(yùn)動(dòng)的分解要根據(jù)實(shí)際情況來(lái)分析.說(shuō)明兩個(gè)分速度的實(shí)際作用：水平分速度使飛機(jī)前進(jìn)，豎直分速度使飛機(jī)上升.(五)實(shí)踐操作投影實(shí)踐題目討論兩個(gè)互相垂直的直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)的類(lèi)型有哪些.學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)A、C層次互相討論歸納B層次互相

10、討論歸納學(xué)生展示可能的情形1.兩勻速合成仍為勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng).2.一勻速，一勻變速，合成為勻變速曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng).教師點(diǎn)評(píng)、投影圖解補(bǔ)充：3.兩勻變速，可能為勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)也可能為勻變速曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng).題后總結(jié)1.兩個(gè)互相垂直的直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)可能為直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，也可能為曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng).2.反向思維：曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)也可以分解為兩個(gè)垂直方向的直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，利用直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)規(guī)律研究以后再合成就可以知道作為合運(yùn)動(dòng)的曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的規(guī)律.三、小結(jié)1.教師歸納、學(xué)生回答課前疑問(wèn)2.學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)A層次：獨(dú)立歸納，找出本節(jié)重點(diǎn)所在.B層次：討論小結(jié)，找出本節(jié)難點(diǎn)所在.C層次：結(jié)合小節(jié)提綱，系統(tǒng)再現(xiàn)本節(jié)知識(shí)體系.投影本節(jié)小結(jié)提綱1.運(yùn)動(dòng)的合成和分解的目的是什么？2

11、.運(yùn)動(dòng)的合成和分解的基本方法有哪些？3.分解的是什么運(yùn)動(dòng)？能否隨意分解？4.合運(yùn)動(dòng)和分運(yùn)動(dòng)有哪些聯(lián)系和區(qū)別？5.直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)垂直合成一定是直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)嗎？四、作業(yè)1.復(fù)習(xí)該節(jié)內(nèi)容2.課本練習(xí)二3.預(yù)習(xí)下一節(jié)4.思考題：北風(fēng)速度4 m/s，大河中的水流正以3 m/s的速度向東流動(dòng)，船上的乘客看見(jiàn)輪船煙囪冒出的煙柱是豎直的，求輪船相對(duì)于水的船行速度多大？什么方向？參考答案：v=5 m/s；向南偏西37五、板書(shū)設(shè)計(jì)六、本節(jié)優(yōu)化訓(xùn)練設(shè)計(jì)1.關(guān)于運(yùn)動(dòng)的合成，下列說(shuō)法中正確的是( )A.合運(yùn)動(dòng)的速度一定比每一個(gè)分運(yùn)動(dòng)的速度大B.兩個(gè)勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)一定是勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)C.只要兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)是直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，那么它們的合運(yùn)

12、動(dòng)也一定是直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)D.兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的時(shí)間一定與它們的合運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等2.某人乘小船以一定的速率垂直河岸向?qū)Π秳澣ィ?dāng)水流勻速時(shí)，關(guān)于它過(guò)河所需要的時(shí)間、發(fā)生的位移與水速的關(guān)系正確的是( )A.水速小、位移小、時(shí)間短B.水速大、位移大、時(shí)間短C.水速大、位移大、時(shí)間不變D.位移、時(shí)間與水速無(wú)關(guān)3.勻減速運(yùn)動(dòng)的速度vt=v0at，可以看成是兩個(gè)在一條直線(xiàn)上的運(yùn)動(dòng)的速度合成，一個(gè)是_，另一個(gè)是 .4.一只船在靜水中的速度為3 m/s，它要橫渡一條30 m寬的河，水流速度為4 m/s，下列說(shuō)法正確的是( )A.這只船不可能垂直于河岸抵達(dá)正對(duì)岸B.這只船對(duì)地的速度一定是5 m/sC.過(guò)河時(shí)間可能是6 sD

13、.過(guò)河時(shí)間可能是12 s5.如圖所示，汽車(chē)以速度v勻速行駛，當(dāng)汽車(chē)到達(dá)P點(diǎn)時(shí)，繩子與水平方向的夾角為,此時(shí)物體M的速度大小為 (用v、表示).6.小船在靜水中速度是v，今小船要渡過(guò)一河流，渡河時(shí)小船朝對(duì)岸垂直劃行，若航行至河中心時(shí)，水流速度增大，則渡河時(shí)間將( )A.增大B.減小C.不變D.不能確定7.某人站在自動(dòng)扶梯上，經(jīng)過(guò)t1時(shí)間由一樓升到二樓，如果自動(dòng)扶梯不運(yùn)動(dòng)，人沿著扶梯從一樓走到二樓的時(shí)間為t2，現(xiàn)使自動(dòng)扶梯正常運(yùn)動(dòng)，人也保持原有的速度沿扶梯向上走，則人從一樓到二樓的時(shí)間是( )A.t2t1B.t1t2/(t2t1)C.t1t2/(t1+t2)D.8.有一小船正在渡河，離對(duì)岸50 m

14、，已知在下游120 m處有一危險(xiǎn)區(qū)，假設(shè)河水流速為5 m/s，為了使小船不通過(guò)危險(xiǎn)區(qū)到達(dá)對(duì)岸，那么小船從現(xiàn)在起相對(duì)靜水的最小速度應(yīng)是( )A.2.08 m/sB.1.92 m/sC.1.58 m/sD.1.42 m/s9.下雨時(shí)，如果沒(méi)有風(fēng)，雨滴是豎直下落的，但我們騎車(chē)前進(jìn)時(shí)，總覺(jué)得雨滴是向后傾斜的，為什么？當(dāng)車(chē)速度增大時(shí)，覺(jué)得雨滴的運(yùn)動(dòng)將有什么變化？參考答案：1.D 2.C3.速度為v0的勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，初速度為0的勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)4.AD 5.vcos 6.C 7.C 8.B9.人感覺(jué)到雨滴的速度是雨滴相對(duì)于人的速度v雨人，它是v雨地和v人地的合速度，如圖所示，所以人前進(jìn)時(shí)，感覺(jué)雨滴向后傾斜，而且由圖可知，當(dāng)車(chē)速增大時(shí)，雨相對(duì)人的速度增大，且傾斜得更厲害.