5.2运动的合成与分解 教学设计-2023-2024学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册

喀什第十中学 2023-2024学年 第二学期 高一年级 物理学科 必修第二册 教案 主备课人:阿布拉江 授课教师(手签)： 喀什十中 2023-2024学年 第二学期 高一年级 物理学科 必修第二册 教案 课题 第五章 抛体运动 §5.2运动的合成与分解 授课 时间 年 月 日 课时 共 2 课时 课型 新课 实际授课时间 年 月 日 第 1 课时 教学目标 1、理解物体做曲线运动的条件。能用牛顿第二定律分析曲线运动的条件，掌握速度与合外力方向与曲线弯曲情况之间的关系。 2、通过实验与理论结合的过程，体会科学探究的方法。 3、激发参与科技活动的热情，善于将物理知识应用于生活和生产实践中。 教学重点 物体做曲线运动的条件。 教学难点 用牛顿第二定律分析物体做曲线运动的条件，能用曲线运动相关知识解决实际的问题。 教学方法 情景激学、互动探究、实验演示、启发讲授、总结归纳。 教学资源 多媒体：PPT、图片、视频资料 教学过程 共案 一、导入新课 【教师】上节课我们学习了曲线运动，我们先来回顾一下几个问题：什么是曲线运动？ 【学生】运动轨迹是曲线的运动叫曲线运动。 【教师】怎样确定曲线运动在某一时刻的速度方向？ 【学生】质点在某一点的速度方向沿曲线在这一点切线方向。 【教师】物体在什么情况下做曲线运动？ 【学生】当物体所受合力的方向跟它的速度方向不在同一直线上时，物体做曲线运动。【教师】通过上节课的学习，我们大致对曲线运动有了一个了解，但是我们还不能像直线运动那样，能去用公式去准确的计算曲线运动的物理量。要研究曲线运动需要什么样的方法呢？这节课我们就来学习一下这个问题。 二、新课教学 【教师】若人在河中始终保持头朝正前方游向对岸，你认为他会在对岸的正前方到达，还是会偏向上游或下游？为什么？ 【学生】会偏向下游，因为水流会把人冲向下游。 【教师】下面让我们从一个简单的平面运动来研究一下上述运动。 （一）一个平面运动的实例 【教师】在下面的实验中，我们将以蜡块的运动为例，讨论怎样在平面直角坐标系中研究物体的运动。 1.观察蜡块的运动 【教师】同学们阅读材料，讨论操作步骤是什么？ 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（如图甲）。 步骤②把玻璃管倒置（如图乙），蜡块A沿玻璃管上升。如果在玻璃管旁边竖立一把刻度尺，可以看到，蜡块上升的速度大致不变，即蜡块做匀速直线运动。蜡块做匀速直线运动的原因是：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。 步骤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（如图丙），观察蜡块的运动情况。 【教师】这个实验中，蜡块既向上做匀速直线运动，又向右做匀速直线运动，以黑板为背景我们看到蜡块向右上方运动。那么，蜡块向右上方的运动是什么样的运动呢？直线运动？还是曲线运动？ 【学生】不容易判断，只能看出来始末位置，判断不出运动的轨迹。 【教师】那么我们就来用建立坐标系的方式来精确描述一下运动轨迹，这样就可以判断出到底是直线运动还是曲线运动。 2.建立坐标系 以蜡块开始匀速运动的位置为原点O，以水平向右的方向和竖直向.上的方向分别为x轴和y轴的方向，建立平面直角坐标系。 要确定蜡块运动的轨迹，首先要确定任意时刻蜡块的位置。我们如何写出蜡块的坐标随时间变化的关系式？ 3.蜡块运动的轨迹 蜡块x坐标的值等于它与y轴的距离，y坐标的值等于它与x轴的距离。若以vx表示玻璃管向右移动的速度，以vy表示蜡块沿玻璃管上升的速度，则有x=vxt y=vyt 在数学上，关于x、y两个变量的关系式可以描述一条曲线（包括直线），而在上面x、y的表达式中，除了x、y之外还有一个变量t，我们可以从中消去t，这样就得到 由于vx和vy都是常量，所以也是常量，可见代表的是一条过原点的直线，也就是说，蜡块的运动轨迹是直线。 4.蜡块运动的速度 速度v与vx、vy的关系已经在上图中形象地标出，因此可以根据勾股定理写出它们之间的关系： 蜡块运动的速度方向可用速度矢量v与x轴正方向的夹角θ来表示，它的正切为 （二）运动的合成与分解 在这个实例中，我们看到蜡块向右上方的运动可以看成由沿玻璃管向上的运动和水平向右的运动共同构成。蜡块沿玻璃管向上的运动和它随着玻璃管向右的运动，都叫作分运动；而蜡块相对于黑板向右上方的运动叫作合运动。 由分运动求合运动的过程，叫作运动的合成；由合运动求分运动的过程，叫作运动的分解。运动的合成与分解遵从矢量运算法则。 课堂 小结 本节课我们学习了如何用坐标系的