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

2 运动的合成与分解 教学目标 1. 能结合具体情境区分合运动与运动，理解分运动的等时性和独立性。 2. 能灵活地应用数形结合的思想处理有关的位移和速度的合成与分解问题。 3. 在处理运动的合成与分解问题的过程中，体会等效替代的思想，体会数学在物理中的应用。 教学重难点 教学重点 运动的合成与分解 教学难点 运动的合成与分解、小船渡河问题、绳端速度分解问题 教学准备 多媒体课件 教学过程 新课引入 教师活动：创设小船渡河的情境，展示小船渡河的图片。 河水以恒定的速度流动，小船的船头垂直于河岸，以恒定的速度前进。小船会在对岸的正前方到达，还是会偏向上游或下游？为什么？ 讲授新课 一、一个平面运动的实例 教师活动：播放小船渡河的动画。引导学生分析小船的运动。 由于水的流动，会使小船产生沿水流方向上的运动。由于小船的船头垂直于河岸，即小船的仅在垂直于河岸的方向上为小船提供动力。故小船的动力使小船产生垂直于河岸方向上的运动。 教师设问：如果已发河水的速度为v水，小船的速度为v船。小船的船头垂直于河岸。请你分析小船的运动。 学生活动：学生之间讨论教师所提问题，然后举手回答。 如果某一物体的运动是直线运动，则以物体运动的方向为x轴建立一维坐标系即可。 如果只是知道物体在某一平面内运动，但不确定物体是否做直线运动。这时不妨建立二维坐标系，然后分析物体的速度、运动轨迹。 沿河岸方向，以河水的流向为x轴正方向，沿垂直于河岸的方向船头的指向为y轴正方向，建立直角坐标系。由矢量的合成法则知，小船实际运行的速度的大小为 设小船实际运行的速度的方向与河岸的夹角为θ，这个夹角的正切值为 小船在x轴方向上的位移为 x=v水t y=v船t 联立以上两式可得 由此可知，小船的轨迹为一条直线。 二、运动的合成与分解 教师活动：讲解运动的合成与分解的概念。 可以看到小船向右上方的运动可以看成由沿河岸方向上的运动和垂直于河岸方向上的运动构成。小船沿河岸方向上的运动和垂直于河岸方向上的运动叫作分运动。由分运动求合运动的过程，叫作运动的合成。由合成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合成法则。 教师设问：以小船渡河为例，分析小船的合运动、沿河岸的分运动、垂直于河岸的分运动三者之间的关系。 学生活动：学生之间讨论教师所提问题，然后举手回答。 教师活动：理答。 合运动是分运动的矢量和。 分运动之间相互独立，各不影响。 各分运动的运动时间是相等的。 教师活动：总结运动的合成与分解的性质。 等时性、等效性、独立性 典题剖析 例1 一质点做匀速直线运动。现对其施加一恒力，且原来作用在质点上的力不发生改变，则(　　 ) A．质点速度的方向总是与该恒力的方向相同 B．质点速度的方向不可能总是与该恒力的方向垂直 C．质点加速度的方向总是与该恒力的方向相同 D．质点单位时间内速率的变化量总是不变 答案：BC 例2 质量为2 kg的质点在x­y平面上运动，x方向的速度—时间图像和y方向的位移—时间图像分别如图所示，则质点(　　) A．初速度为4 m/s B．所受合外力为4 N C．做匀变速直线运动 D．初速度的方向与合外力的方向垂直 答案：B 课堂小结 学科网（北京）股份有限公司 $$