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            運(yùn)動(dòng)的合成與分解

            時(shí)間:2022-08-17 08:03:15 高一物理教案 我要投稿
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            運(yùn)動(dòng)的合成與分解


            教學(xué)目標(biāo)

            運(yùn)動(dòng)的合成與分解

            知識(shí)目標(biāo)
              1、通過對(duì)多個(gè)具體運(yùn)動(dòng)的演示及分析,使學(xué)生明確什么是合運(yùn)動(dòng),什么是分運(yùn)動(dòng);合、分運(yùn)動(dòng)是同時(shí)發(fā)生的,并且不互相影響.
              2、利用矢量合成的原理,解決運(yùn)動(dòng)合成和分解的具體情況,會(huì)用作圖法、直角三角形的知識(shí)解決有關(guān)位移、速度合成和分解的問題.

            能力目標(biāo)
              培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決物理問題的能力.

            情感目標(biāo)
              通過對(duì)運(yùn)動(dòng)合成與分解的練習(xí)和理解,發(fā)揮學(xué)生空間想象能力,提高對(duì)相關(guān)知識(shí)的綜合應(yīng)用能力.

             

            教學(xué)建議

            教材分析
              本節(jié)內(nèi)容可分為四部分:演示實(shí)驗(yàn)、例題、對(duì)運(yùn)動(dòng)合成和分解軌跡的分析、思考與討論,但都是圍繞演示實(shí)驗(yàn)而展開的,層層深入,由提出問題到找出解決問題的方法,以至最后對(duì)運(yùn)動(dòng)合成和分解問題的進(jìn)一步討論.

            教法建議
              關(guān)于演示實(shí)驗(yàn)所用的器材、材料都比較容易得到,實(shí)驗(yàn)也容易成功.此實(shí)驗(yàn)是本節(jié)的重點(diǎn).一些重要的結(jié)論規(guī)律都是由演示實(shí)驗(yàn)分析得出的.觀察紅蠟塊的實(shí)際運(yùn)動(dòng)引出合運(yùn)動(dòng),并分析紅蠟塊的運(yùn)動(dòng)可看成沿玻璃管豎直方向的運(yùn)動(dòng),和隨管一起沿水平方向的運(yùn)動(dòng),從而得出分運(yùn)動(dòng)的概念.著重分析蠟塊的合運(yùn)動(dòng)和分運(yùn)動(dòng)是同時(shí)進(jìn)行的,并且兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)之間是不相干的.合運(yùn)動(dòng)和分運(yùn)動(dòng)的位移關(guān)系,在演示中比較直觀.而明確了它們的同時(shí)性,就容易得出合運(yùn)動(dòng)和分運(yùn)動(dòng)的速度關(guān)系.因此,課本在這里同時(shí)講述了合運(yùn)動(dòng)和分運(yùn)動(dòng)的位移及速度的關(guān)系.即找到了解決運(yùn)動(dòng)合成和分解的方法——平行四邊形定則.它是解決運(yùn)動(dòng)合成和分解的工具,所以在處理一個(gè)復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)時(shí),首先明確哪個(gè)是合運(yùn)動(dòng),哪個(gè)是分運(yùn)動(dòng),才能用平行四邊形法則求某一時(shí)刻的合速度、分速度、加速度,某一過程的合位移、分位移.課本中合運(yùn)動(dòng)的定義是:紅蠟塊實(shí)際發(fā)生的運(yùn)動(dòng),(由 )通常叫合運(yùn)動(dòng),即實(shí)際發(fā)生的運(yùn)動(dòng),也理解為研究對(duì)象以地面為參照物的運(yùn)動(dòng),再給學(xué)生舉幾個(gè)實(shí)例來說明如何確定合運(yùn)動(dòng).如:
              1、風(fēng)中雨點(diǎn)下落 表示風(fēng)速, 表示沒風(fēng)時(shí)雨滴下落速度,v表示雨滴合速度.

              2、關(guān)于小船渡河(如圖): 表示船在靜水中的運(yùn)動(dòng)速度,方向由船頭指向確定. 表示水的流速,v表示雨滴合速度.

              在研究雨滴和船的運(yùn)動(dòng)時(shí),解決問題的關(guān)鍵是先確定雨滴、小船實(shí)際運(yùn)動(dòng)(合運(yùn)動(dòng)).

              注意應(yīng)用平行四邊形定則時(shí),合矢量在對(duì)角線上,問題馬上得到解決.

              關(guān)于例題:例1:將演示實(shí)驗(yàn)過程定量討論.給出兩個(gè)分運(yùn)動(dòng) 及合、分運(yùn)動(dòng)的時(shí)間 ,求合速度

              法一;先求出兩個(gè)分速度 再利用矢量合成求v

              法二:先利用矢量合成求出s,再由 求出v

              例2:飛機(jī)飛行給出 及與某一分速度角度,來求另外兩個(gè)分速度.其思路先由平行四邊形法則畫出幾何關(guān)系,再利用數(shù)學(xué)計(jì)算解決分速度問題.

              兩道例題很簡單,但合、分運(yùn)動(dòng)關(guān)系及解決問題的方法、思路充分體現(xiàn)出來.通過練習(xí)使學(xué)生們加深了對(duì)合、分運(yùn)動(dòng)的理解.

              關(guān)于分運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)決定合運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)和軌跡:課本以蠟塊的運(yùn)動(dòng)說明兩個(gè)直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)不一定都是直線運(yùn)動(dòng).為了搞清楚蠟塊哪種情況下做直線運(yùn)動(dòng),哪種情況下做曲線運(yùn)動(dòng).這里可以讓學(xué)生自己探究,得出結(jié)論:兩個(gè)直線的合運(yùn)動(dòng)也可以是曲線運(yùn)動(dòng).研究復(fù)雜的運(yùn)動(dòng),可以根據(jù)不同方向分運(yùn)動(dòng)來研究復(fù)雜運(yùn)動(dòng)情況.

              關(guān)于思考與討論:本節(jié)只研究了互成角度的運(yùn)動(dòng),其合成和分解遵從矢量合成規(guī)律——平行四邊形定則.那么初速度為 的勻變速直線運(yùn)動(dòng),可以看作同一直線上哪兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)?引導(dǎo)學(xué)生對(duì)同一直線上的運(yùn)動(dòng)合成和分解問題進(jìn)行討論,得出該運(yùn)動(dòng)也滿足矢量合成規(guī)律(注意正方向),使我們對(duì)矢量合成與分解的規(guī)律有了更深的理解.

             

            教學(xué)設(shè)計(jì)方案
            運(yùn)動(dòng)的合成和分解

            教學(xué)重點(diǎn)
              對(duì)于一個(gè)具體運(yùn)動(dòng)確定哪個(gè)是合運(yùn)動(dòng)以及合、分運(yùn)動(dòng)的關(guān)系(矢量圖),并能用矢量合成規(guī)律解決實(shí)際問題.

            教學(xué)難點(diǎn):對(duì)合運(yùn)動(dòng)的理解.

            主要教學(xué)設(shè)計(jì):
              由演示實(shí)驗(yàn)引出課題.首先介紹實(shí)驗(yàn)裝置及研究對(duì)象,然后演示兩個(gè)過程:紅蠟塊勻速上升;紅錯(cuò)塊勻速上升的同時(shí)將玻璃管向右水平勻速移動(dòng).觀察蠟塊軌跡——傾斜直線,從而引出課題.我們研究較復(fù)雜的運(yùn)動(dòng),可以用到運(yùn)動(dòng)的合成和分解知識(shí).實(shí)際運(yùn)動(dòng)參與兩個(gè)運(yùn)動(dòng),本例中豎直方向和水平方向,而實(shí)際運(yùn)動(dòng)沿傾斜直線運(yùn)動(dòng).

            一、如何確定一個(gè)具體運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)及分運(yùn)動(dòng)?

              1、合運(yùn)動(dòng)----研究對(duì)象實(shí)際發(fā)生的運(yùn)動(dòng)

              2、合運(yùn)動(dòng)在中央,分運(yùn)動(dòng)在兩邊

            討論:有風(fēng)天氣雨滴下落、小船過河,加深同學(xué)們對(duì)合運(yùn)動(dòng),就是研究對(duì)象實(shí)際發(fā)生運(yùn)動(dòng)的理解.(結(jié)合課件1、2).

            引導(dǎo)分析:雨點(diǎn)斜落向落到地面,此實(shí)際運(yùn)動(dòng)方向?yàn)楹纤俣确较;注意區(qū)別船頭方向?yàn)榉炙俣确较,而船?shí)際航行方向?yàn)楹纤俣确较颍?br />進(jìn)一步研究合、分運(yùn)動(dòng)關(guān)系,(由演示實(shí)驗(yàn)說明)重新演示紅蠟塊運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)分運(yùn)動(dòng):管不動(dòng),蠟塊勻速上升管長度所用時(shí)間 ,管水平勻速移動(dòng)蠟塊勻速上升,觀察并記錄直到蠟塊到達(dá)管頂所用時(shí)間t.由 t的關(guān)系再結(jié)合課件l、2得出:

            二、合、分運(yùn)動(dòng)關(guān)系

              1、合、分運(yùn)動(dòng)的等時(shí)性

              2、合、分運(yùn)動(dòng)關(guān)系符合平行四邊形定則

            三、利用矢量合成與分解規(guī)律解決實(shí)際問題

              例1  學(xué)生自己分析:已知兩分運(yùn)動(dòng)位移 、 及合運(yùn)動(dòng)時(shí)間 (先畫v、s矢量圖)

              方法一:

              

              方法二:

              例2  思路:先畫矢量圖,并標(biāo)已知、未知,然后由幾何關(guān)系求兩分速度

            四、兩個(gè)直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)軌跡的確定

              演示實(shí)驗(yàn)中蠟塊同時(shí)參與豎直向上和水平向右兩個(gè)運(yùn)動(dòng),其合運(yùn)動(dòng)軌跡是直線.任何兩個(gè)直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)軌跡一定是直線嗎?

              討論方法:圖像方法

              寫出關(guān)于兩個(gè)方向運(yùn)動(dòng)性質(zhì)位移方程,取不同時(shí)刻描點(diǎn).

              分兩層次:基礎(chǔ)差的學(xué)生利用課件3演示

              基礎(chǔ)好的學(xué)生探究活動(dòng)(活動(dòng)方案見下面)

             

            探究活動(dòng)
            研究方法:
              要求學(xué)生自己閱讀本章節(jié)最后兩段及習(xí)題中最后一道題,然后找出研究方法.(圖像方法)
            互相交流:
              滿足什么條件可以得出這個(gè)結(jié)論——怎樣得出這個(gè)結(jié)論.
            總結(jié):
              對(duì)學(xué)生的研究過程給予評(píng)價(jià),最后提出若兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)都是勻加速運(yùn)動(dòng),其運(yùn)動(dòng)軌跡如何?兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)都是初速度為零的勻加速運(yùn)動(dòng),其運(yùn)動(dòng)軌跡又是如何?



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