2.运动的合成与分解(表格式教学设计)物理人教版必修第二册

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 第2节 运动的合成与分解(教学设计)

年级

高一年级

学科

物理

教师

 

课题

第2节 运动的合成与分解

教学

目标

物理观念

建立合运动与分运动的概念,理解运动的合成与分解遵循平行四边形定则。

科学思维

掌握等效替代的思想方法,能运用平行四边形定则分析解决简单的运动合成与分解问题。

科学探究

能通过实验(如观察蜡块的运动)探究运动的合成所遵循的规律。

科学态度

与责任

形成严谨求实的科学态度,认识运动的合成与分解在生活(如小船渡河、飞机飞行)和科技中的应用价值。

教学重难点

教学重点:

1.运动的合成与分解的法则。

2.小船过河问题。

3.关联速度问题。

教学难点:

1.小船过河问题。

2.关联速度问题。

教学过程

教师活动

学生活动

教学引入

复习与回顾:

(1)在直线运动中,我们是通过什么方式确定运动物体任意时刻的位置的?

(2)根据我们对必修一的学习,我们知道,当一个物体受到多个力时或者某个力对物体产生的实际的作用效果时,我们通常会应用到哪些方法?

 

学生回顾建坐标系描述物体位置变化;

 

学生回顾力的合成和分解法则

新课讲授  一、一个平面运动的实例

观看视频,思考与讨论:

(1)将放有蜡块的玻璃管倒置放在电动滑轨上,向右匀速运动,蜡块的轨迹是怎样的?如何直观的描述出蜡块每一时刻的位置和位移如何变化?

(2)将玻璃管中注满清水并倒放静置,蜡块的轨迹是怎样的?如何直观的描述出蜡块每一时刻的位置和位移如何变化?

(3)将注满水的玻璃管倒置,放置在电动滑轨上,蜡块的轨迹是怎样的?又如何直观的描述出蜡块每一时刻的位置和位移如何变化?

 

学生观看视频

 

 

思考蜡块位置、位移、速度的变化及描述方法

 

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(4)蜡块的速度的大小、方向变化吗?如何描述?

【要点总结】

1.建立坐标系

研究物体的运动时,坐标系的选取很重要。研究物体在平面内的运动时,可以选择平面直角坐标系。

在研究蜡块的运动时,我们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。

2.蜡块运动的轨迹

若以vx表示玻璃管向右的移动速度,vy表示蜡块沿玻璃管上升的速度,请表示蜡块在t时刻的位置及位移。

(1)x=vxt;(2)y=vyt;(3)s=;(4)tanθ=;(5)y=,即轨迹为直线。

3.蜡块运动的速度

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

学生绘制坐标系

 

 

 

 

 

 

 

 

 

学生推导两个方向的位移大小和蜡块轨迹

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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(1)v=;(2)tanθ=,即速度的大小和方向保持不变,蜡块做匀速直线运动。

思考与讨论:

(1)蜡块实际的运动与水平和竖直的分运动是什么关系?

(2)蜡块A由底部运动至顶端的时间,与蜡块在竖直方向由底部运动到顶端的时间是什么关系?

(3)如果将试管以更大的速度向右运动,蜡块在竖直方向的运动情况变不变?

【例题1】如图所示,封闭的玻璃管中注满清水,内有一个红蜡块A能在水中以速度v1匀速上升。在红蜡块从玻璃管底端匀速上升的同时,使玻璃管以速度v2水平匀速向右运动,下列说法正确的是( C )

A.红蜡块相对地面的运动轨迹为一条曲线

B.若速度v2增大,则红蜡块上升的速度v1也增大

C.若速度v2增大,则红蜡块的合速度也增大

D.若速度v2增大,则红蜡块上升到玻璃管顶端的时间变长

 

学生推导合速度大小和方向

 

 

 

学生思考与讨论

 

 

 

 

学生练习突破

 

新课讲授  二、运动的合成与分解

1.合运动与分运动

 (1)合运动:指在具体问题中,物体实际所做的运动。

 (2)分运动:指物体沿某一方向具有某一效果的运动。

2.合运动与分运动的关系

(1) 等时性---合运动和分运动经历的时间相等;

(2) 独立性---各分运动独立进行,互不影响;

(3) 等效性---各分运动的规律叠加起来和合运动的规律等效。

3.运动的合成与分解

4.分解原则:一般根据运动的实际效果分解,也可以正交分解。

5.遵循规律:平行四边形法则

【例题2】某商场设有步行楼梯和自动扶梯,步行楼梯每级的高度是0.15m,自动扶梯与水平面的夹角为30°,自动扶梯前进的速度是0.76m/s。有甲、乙两位顾客,分别从自动扶梯和步行楼梯的起点同时上楼,甲在自动扶梯上站立不动,乙在步行楼梯上以每秒上两个台阶的速度匀速上楼。哪位顾客先到达楼上?如果该楼层高4.56m,甲上楼用了

 

 

学生识记记录

 

 

 

学生识记记录

 

 

 

 

学生识记记录

 

 

 

 

学生练习突破

 

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