内容正文:
运动的合成与分解 导学案
【学习目标】
1. 知道什么是合运动、什么是分运动,理解合运动与分运动的等时性、独立性。
2. 说出运动的合成与分解的含义,知道两者都遵循平行四边形定则。
3. 能运用平行四边形定则求解合速度或分速度,解决简单的合成与分解问题。
【学习重难点】
学习重点:运动的合成与分解的方法及应用
学习难点:理解运动的独立性,掌握合运动与分运动的关系
【自主预习】
1. 矢量法则:位移、速度、加速度都是______(选填“矢量”或“标量”),它们的合成与分解遵循__________________定则。
2. 回顾旧知:物体做曲线运动的条件是:________________________________________。
3. 生活思考:下雨天,当你坐着公交车时,观察车窗上的雨滴,雨滴的运动轨迹是怎样的?为什么?
【学习过程】
环节一:认识合运动与分运动
活动1:观察与思考(红蜡块实验)
观察演示实验或观看视频:玻璃管中有一红蜡块,当玻璃管静止时,蜡块沿竖直方向匀速上升;当玻璃管水平匀速移动时,蜡块同时参与两个运动。
蜡块实际沿什么方向运动?这个实际运动与哪两个方向的运动有关?
概念建立:
合运动:物体________发生的运动。
分运动:物体同时________的几个运动。
活动2:分析合运动与分运动的关系
蜡块竖直上升的距离是否受水平移动的影响?水平移动的时间与竖直上升的时间有什么关系?
独立性:一个方向的运动________(选填“会”或“不会”)因为其他方向的运动而改变。
等时性:合运动与分运动总是________进行,所用时间________。
【温馨提示】 合运动是实际看到的运动,分运动是为了研究问题方便而分解的,它们“同时存在、互不影响、效果相同”。
环节二:运动的合成与分解方法
活动3:定量研究蜡块的运动
建立坐标系:以蜡块开始匀速运动的位置为原点O,水平向右为x轴正方向,竖直向上为y轴正方向。
设蜡块竖直向上的速度为vy,水平向右的速度为vx,经过时间t:
· 蜡块在t时刻的位置坐标:x = ________, y = ________
· 蜡块的合位移大小:s = ________
· 蜡块的合速度大小:v = ________
· 合速度方向与水平方向夹角θ满足:tanθ = ________
归纳总结:
1. 运动的合成:已知________求________。
2. 运动的分解:已知________求________。
3. 运算法则:位移、速度、加速度的合成与分解都遵循________________定则。
活动4:例题分析
飞机起飞时以v = 100m/s的速度斜向上飞,飞行方向与水平方向的夹角为37°。求飞机在2s内飞行的高度和水平方向的位移。(sin37°=0.6,cos37°=0.8)
解:
水平分速度:vx = v cos37° = ________
竖直分速度:vy = v sin37° = ________
2s内水平位移:x = vx t = ________
2s内竖直位移:y = vy t = ________
答:飞机在2s内飞行的高度为________m,水平位移为________m。
环节三:两个直线运动的合运动
活动5:合作探究
两个分运动都是匀速直线运动,合运动是什么运动?
一个分运动是匀速直线运动,另一个分运动是匀加速直线运动,且两者方向垂直,合运动是什么运动?
规律总结:
两个分运动 合运动
两个匀速直线运动 ________直线运动
一个匀速直线运动、一个匀变速直线运动 ________运动
两个初速度为零的匀加速直线运动 ________直线运动
两个初速度不为零的匀加速直线运动 可能是________运动,也可能是________运动
【归纳总结】
请完成下面的思维导图:
【达标检测】
A组·基础达标
1. 关于运动的合成,下列说法正确的是( )
A. 合运动的时间等于分运动的时间之和
B. 合运动的时间大于任意一个分运动的时间
C. 合运动的时间小于任意一个分运动的时间
D. 合运动和分运动是同时进行的
2. 关于运动的合成与分解,下列说法正确的是( )
A. 物体只有做曲线运动时,才能将这个运动分解为两个分运动
B. 两个匀速直线运动的合运动一定是匀速直线运动
C. 合运动的速度大小一定等于两个分运动的速度大小之和
D. 运动的合成与分解遵循平行四边形定则
3. 某小船在静水中的速度为4m/s,要渡过宽度为60m、水流速度为3m/s的河流,下列说法正确的是( )
A. 小船渡河的最短时间为15s
B. 小船渡河的最短时间为20s
C. 小船渡河的最短位移为60m
D. 小船渡河的最短位移为100m
B组·能力提升
1. 质量为m的物体P置于倾角为θ的固定光滑斜面上,轻细绳跨过光滑定滑轮分别连接着P与小车,P与滑轮间的细绳平行于斜面。小车以速率v水平向右做匀速直线运动,当小车与滑轮间的细绳和水平方向成夹角α时,求物体P的速率。
解:vP = ________
【学习反思】
1. 合运动与分运动有哪些关系?
2. 运动的合成与分解遵循什么法则?
3. 如何判断两个直线运动的合运动是直线运动还是曲线运动?
4. 解决绳拉船类问题的关键是什么?
5. 本节课你还有哪些疑惑?
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