第一篇:5-2 質(zhì)點(diǎn)在平面內(nèi)的運(yùn)動(dòng)學(xué)案
5-2 質(zhì)點(diǎn)在平面內(nèi)的運(yùn)動(dòng)
教學(xué)目標(biāo):
1、知道合運(yùn)動(dòng)、分運(yùn)動(dòng)分別是什么,知道其同時(shí)性和獨(dú)立性;
2、知道運(yùn)動(dòng)的合成與分解,理解運(yùn)動(dòng)的合成與分解遵循平行四邊形定則;
3、會(huì)用作圖和計(jì)算的方法,求解位移和速度的合成與分解問(wèn)題;
4、通過(guò)觀察和思考演示實(shí)驗(yàn),知道運(yùn)動(dòng)獨(dú)立性,學(xué)習(xí)化繁為筒的研究方法。
問(wèn)題設(shè)計(jì):
1、研究質(zhì)點(diǎn)在平面內(nèi)的運(yùn)動(dòng)時(shí),可以怎樣選取坐標(biāo)系?
2、什么叫合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)?
3、什么叫運(yùn)動(dòng)的合成和分解方法是什么?
4、運(yùn)動(dòng)的合成和分解遵守什么法則?
5、兩直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)和軌跡由什么決定的?
教學(xué)過(guò)程:
1、研究物體運(yùn)動(dòng)時(shí),坐標(biāo)系的選取很重要
研究質(zhì)點(diǎn)在平面內(nèi)的運(yùn)動(dòng)時(shí),可以選取
坐標(biāo)系。
2、合運(yùn)動(dòng)和分運(yùn)動(dòng)(物體的運(yùn)動(dòng)往往是一種復(fù)雜的運(yùn)動(dòng),我們可以把一種復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)等效看成是兩個(gè)簡(jiǎn)單的運(yùn)動(dòng)的組合,這樣就能夠從簡(jiǎn)單的問(wèn)題入手去解決復(fù)雜的問(wèn)題)。⑴合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng):如果物體同時(shí)參與了幾個(gè)運(yùn)動(dòng),那么物體實(shí)際發(fā)生的運(yùn)動(dòng)就叫做那幾個(gè)運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng),那幾個(gè)運(yùn)動(dòng)叫做這個(gè)實(shí)際運(yùn)動(dòng)的分運(yùn)動(dòng) ⑵合運(yùn)動(dòng)和分運(yùn)動(dòng)的關(guān)系:
①等效性:各分運(yùn)動(dòng)的規(guī)律疊加起來(lái)與合運(yùn)動(dòng)規(guī)律有完全相同的效果
②獨(dú)立性:某個(gè)方向上的運(yùn)動(dòng)不會(huì)因?yàn)槠渌较蛏鲜欠裼羞\(yùn)動(dòng)而影響自己的運(yùn)動(dòng)性質(zhì).在運(yùn)動(dòng)中一個(gè)物體可以同時(shí)參與幾種不同的運(yùn)動(dòng),在研究時(shí),可以把各個(gè)運(yùn)動(dòng)都看做是互相獨(dú)立進(jìn)行,互不影響。運(yùn)動(dòng)的獨(dú)立性原理(疊加原理):一個(gè)運(yùn)動(dòng)可以看成由幾個(gè)各自獨(dú)立進(jìn)行的運(yùn)動(dòng)疊加而成,這就是運(yùn)動(dòng)的獨(dú)立性原理或運(yùn)動(dòng)的疊加原理.
③等時(shí)性:合運(yùn)動(dòng)通過(guò)合位移所需時(shí)間和對(duì)應(yīng)的每個(gè)分運(yùn)動(dòng)通過(guò)分位移的時(shí)間相等,即各分運(yùn)動(dòng)總是同時(shí)開(kāi)始,同時(shí)結(jié)束。
④同體性:分運(yùn)動(dòng)、合運(yùn)動(dòng)都是屬于同一個(gè)物體的
【注意】分運(yùn)動(dòng)、合運(yùn)動(dòng)都是屬于同一個(gè)物體的,它們從同一地點(diǎn)出發(fā),經(jīng)過(guò)同一段時(shí)間,到達(dá)同一個(gè)位置,因此我們不能把不同物體在不同時(shí)間內(nèi)的位移或不同時(shí)刻的速度、加速度加以合成
3、運(yùn)動(dòng)的合成與分解:
⑴運(yùn)動(dòng)的合成和分解:已知分運(yùn)動(dòng)求合運(yùn)動(dòng)叫運(yùn)動(dòng)的合成;已知合運(yùn)動(dòng)求分運(yùn)動(dòng)叫運(yùn)動(dòng)的分解。
【注意】①運(yùn)動(dòng)的合成和分解是建立在“等效”基礎(chǔ)之上的.②運(yùn)動(dòng)的合成是惟一的,而運(yùn)動(dòng)的分解是不惟一.我們通常是按運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的實(shí)際效果來(lái)分解.
⑵運(yùn)動(dòng)的合成和分解的運(yùn)算法則:運(yùn)動(dòng)的合成與分解是指描述物體運(yùn)動(dòng)的各物理量即位移、速度、加速度的合成與分解.由于它們都是矢量,所以它們都遵循矢量的合成和分解 法則.①兩分運(yùn)動(dòng)在同一直線上時(shí),同向相加,反向相減.②不在同一直線上,按照平行四邊形定則進(jìn)行合成或分解. 【注意】凡是矢量都可以合成和分解,而時(shí)間是標(biāo)量,所以時(shí)間不存在合成或分解的問(wèn)題.
4、兩直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)和軌跡:
兩直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)和軌跡由各分運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)及合初速度與合加速度的方向和大小關(guān)系決定.
⑴兩個(gè)勻速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)一定是勻速直線運(yùn)動(dòng)
⑵一個(gè)勻速直線運(yùn)動(dòng)和一個(gè)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)仍然是勻變速運(yùn)動(dòng),當(dāng)兩者共線時(shí)為勻變速直線運(yùn)動(dòng),不共線時(shí)為勻變速曲線運(yùn)動(dòng)
⑶兩個(gè)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)一定是勻變速運(yùn)動(dòng).若合初速度方向與合加速度方向在同一條直線上時(shí),則是直線運(yùn)動(dòng);若合初速度方向與合加速度方向不在一條直線上時(shí),則是曲線運(yùn)動(dòng)
典型例題:
【例1】 關(guān)于互成角度的兩個(gè)初速度不為零的勻變速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng),下列說(shuō)法正確的是()
A.一定是直線運(yùn)動(dòng) B.一定是曲線運(yùn)動(dòng) C.可能是直線運(yùn)動(dòng),也可能是曲線運(yùn)動(dòng) D.以上都不對(duì)
【例2】 小船在200m寬的河中橫渡,水流速度是2m/s,船在靜水中的航速是4m/s,求:(1)小船怎樣才能以最短路徑渡過(guò)河去?需時(shí)多少?(2)小船怎樣才能以最短時(shí)間渡過(guò)河去?需時(shí)多少?
【例3】一質(zhì)量為1kg的質(zhì)點(diǎn)自距地面20m高處由靜止釋放,同時(shí)受到水平向右、大小為5N的恒力作用,求(1)物體做什么運(yùn)動(dòng)?經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間落地?(2)物體從釋放到落地水平位移是多少?(取g=10m/s)
【例4】如圖所示,汽車(chē)的速度v0和繩子與水平面的夾角均為已知,求重物上升的速度?
小結(jié):合運(yùn)動(dòng)(物體的實(shí)際運(yùn)動(dòng))與分運(yùn)動(dòng)具有等效性,各分運(yùn)動(dòng)間具有等時(shí)性、獨(dú)立性.合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)的位移、速度、加速度的運(yùn)算遵守平行四邊形定則. 2同步練習(xí):
1、豎直放置兩端封閉的玻璃管內(nèi)注滿清水和一個(gè)用紅蠟做 成的圓柱體,玻璃管倒置時(shí)圓柱體能勻速運(yùn)動(dòng),已知圓柱 體運(yùn)動(dòng)的速度是5cm/s,與水平方向成?=60?,如圖所示,則玻璃管水平運(yùn)動(dòng)的速度是()
A 5cm/s
B 4.33cm/s
C 2.5cm/s D 無(wú)法確定
2、如果兩個(gè)不在同一直線上的分運(yùn)動(dòng)都是勻速直線運(yùn)動(dòng),對(duì)其合運(yùn)動(dòng)的描述中正確的是()
A、合運(yùn)動(dòng)一定是曲線運(yùn)動(dòng)
B、合運(yùn)動(dòng)一定是直線運(yùn)動(dòng)
C、合運(yùn)動(dòng)是曲線或直線運(yùn)動(dòng)
D、當(dāng)兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的速度數(shù)值相等時(shí),合運(yùn)動(dòng)為直線運(yùn)動(dòng)
3、關(guān)于運(yùn)動(dòng)的合成與分解,下列說(shuō)法中正確的是()
A、兩個(gè)速度大小不等的勻速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)一定是勻速直線運(yùn)動(dòng) B、兩個(gè)直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)一定是直線運(yùn)動(dòng)
C、合運(yùn)動(dòng)是加速運(yùn)動(dòng)時(shí),其分運(yùn)動(dòng)中至少有一個(gè)是加速運(yùn)動(dòng)
D、合運(yùn)動(dòng)是勻變速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)其分運(yùn)動(dòng)中至少有一個(gè)是勻變速直線運(yùn)動(dòng)
4、關(guān)于輪船渡河,正確的說(shuō)法是()A、水流的速度越大,渡河的時(shí)間越長(zhǎng)
B、欲使渡河時(shí)間最短,船頭的指向應(yīng)垂直河岸 C、欲使輪船垂直駛達(dá)對(duì)岸,則船相對(duì)水的速度與水流速度的合速度應(yīng)垂直河岸 D、輪船的合速度越大,渡河的時(shí)間一定越短
5、以初速度v0做豎直上拋運(yùn)動(dòng)的物體,可以將其運(yùn)動(dòng)看做是一個(gè)豎直向上的速度為v0的勻速直線運(yùn)動(dòng)和一個(gè)向下的初速度為零的自由落體運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng),那么()A、當(dāng)兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的速度數(shù)值相等時(shí),物體到達(dá)最高點(diǎn)
B、當(dāng)兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的速度數(shù)值相等時(shí),物體回到拋出點(diǎn)
C、當(dāng)向下的自由落體分運(yùn)動(dòng)的速率大于勻速運(yùn)動(dòng)的速率時(shí),物體一定在拋出點(diǎn)之下
D、當(dāng)向下的自由落體分運(yùn)動(dòng)的速率大于勻速運(yùn)動(dòng)的速率時(shí),物體向下運(yùn)動(dòng)
6、河寬100m,河的正中央有人落水,水速3m/s,如某人救人后用2m/s的速度游回岸邊,最快的到達(dá)時(shí)間為_(kāi)_______s,他應(yīng)該按___
_____方向游去。
7、小船在靜水中的劃速為0.5m/s,水的流速為0.3m/s,河寬120m。①小船怎樣才能沿最短路徑渡過(guò)河去?渡河需時(shí)間多少? ②小船怎樣才能以最短時(shí)間渡過(guò)河去?需時(shí)間多少?
8、如圖所示,在河岸上用細(xì)繩拉船,使小船靠岸,拉繩的速度為v,當(dāng)拉船頭的細(xì)繩與水平面的夾角為θ時(shí),船的速度大小為多少?
9、炮臺(tái)水平射擊一個(gè)以V1的速度沿目標(biāo)與炮臺(tái)連線垂直方向運(yùn)動(dòng)的敵艦,如果炮彈的出口速度是V2,問(wèn)炮臺(tái)上炮彈的發(fā)射方向應(yīng)與敵艦速度方向夾角多大時(shí)開(kāi)炮才能命中目標(biāo)?
10、玻璃板生產(chǎn)線上,寬9米的成型玻璃以2 m/s的速度連續(xù)不斷的向前行進(jìn).在切割工序處,金剛鉆的走刀速度為4 m/s,為了使割下的玻璃板都成規(guī)定尺寸的矩形,則金剛鉆的走刀方向?yàn)開(kāi)__
___,切割一次的時(shí)間為_(kāi)_____
__.
11、如圖5-10為工廠中使用行車(chē)搬運(yùn)重物的示意圖,如果行車(chē)以v1=O.4m/s的速度勻速向右移動(dòng),重物G則以v=O.5m/s的速度勻速向右上方運(yùn)動(dòng),那么,行車(chē)電動(dòng)機(jī)正以多大的速度收縮鋼絲繩吊起重物?
12、火車(chē)以20m/s的速度向東行駛,忽然,天降大雨,雨點(diǎn)以15m/s的速度豎直下落,車(chē)廂中乘客所觀察到的雨點(diǎn)速度如何?
13、某船在河中逆流勻速劃行,船過(guò)一橋下時(shí)從船上掉下一個(gè)皮球,經(jīng)過(guò)5min后船上的人發(fā)覺(jué)并立即掉頭追趕,在離橋500 m處追上皮球,設(shè)水的流動(dòng)速度和船相對(duì)于水的劃行速度不變,求:(1)船從掉頭到追上皮球所用的時(shí)間是多少?(2)河水的流速是多少? 參考答案:
1、C
2、B
3、AC
4、BC
5、AD 6、25s,垂直于河岸
7、(1)與上游河岸成530,300s(2)垂直于河岸240s
8、V/cos?
9、cos??V1 V2310、斜向前與玻璃前進(jìn)方向成60
3s?2.6s 2011、0.3m/s 12、25m/s,與豎直向下方向成53°角偏西13、5min 5/6m/s 5
第二篇:5.2質(zhì)點(diǎn)在平面內(nèi)的運(yùn)動(dòng)說(shuō)課稿教學(xué)設(shè)計(jì)
5.2質(zhì)點(diǎn)在平面中的運(yùn)動(dòng)
各位評(píng)委專(zhuān)家,您們好!我說(shuō)課的題目是高中物理人教版必修2第5章第2節(jié)《質(zhì)點(diǎn)在平面中的運(yùn)動(dòng)》。下面,我將從課標(biāo)和教材分析、教學(xué)目標(biāo)、重點(diǎn)和難點(diǎn)、教法與學(xué)法、教學(xué)過(guò)程及板書(shū)設(shè)計(jì)六個(gè)方面進(jìn)行說(shuō)課。
一、課標(biāo)、教材分析
課標(biāo):會(huì)用運(yùn)動(dòng)合成與分解的方法分析拋體運(yùn)動(dòng)。這說(shuō)明,運(yùn)動(dòng)的合成與分解是一種研究方法,通過(guò)這種方法可以將曲線運(yùn)動(dòng)分解為兩個(gè)方向上的直線運(yùn)動(dòng),以便問(wèn)題研究簡(jiǎn)單可行。
教材:本節(jié)作為第五章《曲線運(yùn)動(dòng)》的第二節(jié),地位比較特殊,涉及到許多基本概念和基本規(guī)律.作為研究復(fù)雜運(yùn)動(dòng)的一種有效方法,我們常把復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)看做是幾個(gè)簡(jiǎn)單運(yùn)動(dòng)的合成.分運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)決定了合運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)與合運(yùn)動(dòng)的軌跡,通過(guò)運(yùn)動(dòng)的合成和分解,我們可把一個(gè)曲線運(yùn)動(dòng)分解為兩個(gè)方向上的直線運(yùn)動(dòng),從而通過(guò)研究簡(jiǎn)單的直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律,進(jìn)一步研究復(fù)雜的曲線運(yùn)動(dòng). 二. 教學(xué)目標(biāo)
(一)知識(shí)與技能:
1知道物體的運(yùn)動(dòng)軌跡不是直線時(shí),需要建立平面直角坐標(biāo)系進(jìn)行研究.2.初步認(rèn)識(shí)運(yùn)動(dòng)的合成與分解遵循平行四邊形定則.3.能夠定性分析運(yùn)動(dòng)的合成與分解問(wèn)題 4.能夠用圖示方法表示合速度與分速度.(二)過(guò)程與方法:
1.經(jīng)歷實(shí)驗(yàn)對(duì)物體運(yùn)動(dòng)位置,軌跡的研究過(guò)程,體會(huì)其中所用的數(shù)學(xué)方法。2.經(jīng)歷實(shí)驗(yàn)對(duì)物體運(yùn)動(dòng)速度的研究過(guò)程,體會(huì)運(yùn)動(dòng)合成所用的方法。
3.通過(guò)運(yùn)動(dòng)獨(dú)立性的實(shí)驗(yàn)探究,培養(yǎng)學(xué)生理論與與實(shí)踐相結(jié)合的理念和能力,讓學(xué)生經(jīng)歷實(shí)驗(yàn)、作圖、討論、交流的過(guò)程,在知識(shí)的發(fā)現(xiàn)和能力的形成過(guò)程中體驗(yàn)成功的樂(lè)趣。
(三)情感態(tài)度與價(jià)值觀:
1、充分發(fā)揮學(xué)生的自主性,引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,合作交流問(wèn)題,激發(fā)對(duì)科學(xué)的求知欲.2、使學(xué)生受到科學(xué)方法的訓(xùn)練,培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?,學(xué)會(huì)自主學(xué)具有敢于堅(jiān)持真理、勇于創(chuàng)新和實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神。
三、教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)
重點(diǎn):明確一個(gè)復(fù)雜的實(shí)際物體運(yùn)動(dòng)可以等效為兩個(gè)簡(jiǎn)單的運(yùn)動(dòng),理解運(yùn)動(dòng)合成、分解的意義和方法。
難點(diǎn):
1、具體實(shí)際問(wèn)題中合運(yùn)動(dòng)和分運(yùn)動(dòng)的判定。
2、分運(yùn)動(dòng)和合運(yùn)動(dòng)的矢量性和獨(dú)立性。
四、教法和學(xué)法
教法:實(shí)驗(yàn)法、設(shè)疑法、理論探究法、講授法、例舉法、比較法、歸納法。學(xué)法:自主探究、小組合作、歸納整理
【教學(xué)媒體運(yùn)用】
1、演示合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)關(guān)系實(shí)驗(yàn)裝置
2、研究運(yùn)動(dòng)獨(dú)立性的實(shí)驗(yàn)裝置
3、PPT教學(xué)演示課件、視頻錄像剪接、計(jì)算機(jī)、投影儀。五.教學(xué)過(guò)程(一),通過(guò)生活再現(xiàn),演示實(shí)驗(yàn)引出要探究的問(wèn)題。問(wèn)題(視頻):1)當(dāng)飛機(jī)在敵船正上方時(shí)投彈,能否擊中敵船?為什么?
2)解放軍駕駛沖鋒舟在激流中搶險(xiǎn)救災(zāi)怎樣才能正對(duì)到達(dá)對(duì)岸? 3)直臂起重機(jī)一邊加速吊起重物,一邊前進(jìn)一邊上升 教師問(wèn):這三個(gè)運(yùn)動(dòng)有什么共同點(diǎn)?
總結(jié):這三個(gè)運(yùn)動(dòng)有很多共同點(diǎn),其中之一是我們的研究對(duì)象都同時(shí)參與了多個(gè)運(yùn)動(dòng)。(二),演示實(shí)驗(yàn),體驗(yàn)分運(yùn)動(dòng)與合運(yùn)動(dòng) 演示玻璃管靜止時(shí)紅蠟塊的勻速上升、玻璃管在氣墊導(dǎo)軌上的勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)紅蠟塊的運(yùn)動(dòng).提出問(wèn)題:在黑板的背景前觀察蠟塊的運(yùn)動(dòng),我們發(fā)現(xiàn),玻璃管靜止 時(shí)蠟塊作豎直向上的勻速運(yùn)動(dòng),當(dāng)玻璃管在氣墊導(dǎo)軌上勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),蠟塊的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)又是怎樣的呢?
學(xué)生小組討論并總結(jié):蠟塊參與了兩個(gè)運(yùn)動(dòng),一個(gè)是豎直方向的勻 速直線,一個(gè)是水平方向的勻速直線.(三)探究紅蠟塊運(yùn)動(dòng)性質(zhì)
教師設(shè)疑:蠟塊參與這兩種運(yùn)動(dòng)的最終效果是怎樣的?
學(xué)生總結(jié):蠟塊向右上方運(yùn)動(dòng).設(shè)疑引導(dǎo):運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)怎樣?是勻速嗎?軌跡是直線嗎?
學(xué)生討論:有的回答直線,有的回答曲線,答案不一.教師引導(dǎo):對(duì)于物體的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn),我們不能單憑眼睛觀察,要精確 的描述物體的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn),必須從理論上進(jìn)行嚴(yán)密的推導(dǎo).我們就以蠟.塊為例探究它在平面內(nèi)的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)
探究引導(dǎo)1:確定物體的運(yùn)動(dòng)性質(zhì),需要哪些物理量之間的關(guān)系呢?
思考討論:位置、位移、速度、加速度、時(shí)間是用來(lái)描述質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)性質(zhì)的物理量.探究引導(dǎo)2:質(zhì)點(diǎn)的位置我們?nèi)绾未_定?
學(xué)生歸納:直線運(yùn)動(dòng)的描述可以建立直線坐標(biāo),對(duì)于蠟塊在平面內(nèi)的運(yùn)動(dòng)我們可以選擇熟悉的平面直角坐標(biāo)系.1.蠟塊的位置、軌跡.位移;
根據(jù)上面觀察討論,學(xué)生歸納位置坐標(biāo);x = vx t
y = vy t 觀察我們剛才得到的關(guān)于蠟塊位置的兩個(gè)方程.如何才能得到蠟塊的軌跡方程?
學(xué)生總結(jié)歸納:根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí),從這兩個(gè)關(guān)系式中消去變量t,就可以得到關(guān)于x,y兩個(gè)變量的方程了.學(xué)生自主探究:從公式(1)中解出t,t=x/vx
y=vy x/vx
教師設(shè)疑:從蠟塊的軌跡方程中你能得到什么信息?
學(xué)生小組討論:由于蠟塊在x、y兩個(gè)方向上做的都是勻速直線運(yùn)動(dòng),所以vy、vx都是常量.所以vy /vx也是常量,可見(jiàn)公式表示的是一條過(guò)原點(diǎn)的傾斜直線.物理意義就是蠟塊相對(duì)于黑板的運(yùn)動(dòng)軌跡是直線,即蠟塊做的是直線運(yùn)動(dòng).教師引導(dǎo):探究蠟塊的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn),描述它的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,從位置和軌跡上看還不夠,要準(zhǔn)確描述我們?cè)賮?lái)看它的位移.引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行蠟塊位移的探究.提出問(wèn)題:同學(xué)們想一下在坐標(biāo)中物體位移應(yīng)該是怎么表示的呢? 過(guò)程探究:在坐標(biāo)系中,線段OP的長(zhǎng)度就代表了物體位移的大?。?/p>
思維拓展:我們?cè)谇懊娴膶W(xué)習(xí)中已經(jīng)知道位移是矢量,所以我們要計(jì)算物體的位移僅僅知道位移的大小是不夠的,我們還要再計(jì)算位移的方向.這應(yīng)該怎樣來(lái)求呢? 過(guò)程探究:因?yàn)樽鴺?biāo)系中的曲線就代表了物體運(yùn)動(dòng)的軌跡,所以我們只要求出該直線與x軸的夾角θ就可以了.
tanθ==vy /vx 這樣就可以求出θ,從而得知位移的方向. 2.蠟塊的速度:
教師引導(dǎo):根據(jù)我們前面學(xué)過(guò)的速度的定義推導(dǎo)一下蠟塊的速度方程.學(xué)生探究:
問(wèn)題提出:分析這個(gè)公式我們可以得到什么樣的結(jié)論? 學(xué)生總結(jié)歸納::vy /vx都是常量,上式也是常量.也就是說(shuō)蠟塊的速度是不發(fā)生變化的,即蠟塊做的是勻速運(yùn)動(dòng). 教師引導(dǎo):結(jié)合蠟塊的軌跡方程、速度方程,概括蠟塊的運(yùn)動(dòng)特征.學(xué)生歸納總結(jié):蠟塊做的是勻速直線運(yùn)動(dòng). 教師總結(jié):教師總結(jié)概括以上探究過(guò)程的方法結(jié)論,提出分運(yùn)動(dòng)與合運(yùn)動(dòng)的概念及初步的運(yùn)動(dòng)的合成與分解.3.例題剖析:
例題展示:飛機(jī)以300 km/h的速度斜向上飛行,方向與水平方向成30°角.求水平方向的分速度vx和豎直方向的分速度vy. 方法引導(dǎo):飛機(jī)斜向上飛行的運(yùn)動(dòng)可以看作是它在水平方向和豎直方向的兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng).把v=300km/h分解,就可以求得分速度. 學(xué)生自主整理:vx=vcos30°=260 km/h
vy=vsin30°=150km/h
(四);探究運(yùn)動(dòng)的合成與分解。
規(guī)律探究1: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(zhǎng)度所用時(shí)間t1,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t2.由t1和t2的關(guān)系再結(jié)合課件總結(jié)規(guī)律.總結(jié)歸納1:對(duì)于運(yùn)動(dòng)的合成與分解過(guò)程的這個(gè)特點(diǎn),我們把它稱(chēng)為運(yùn)動(dòng)的合成與分解的等時(shí)性原理.也就是說(shuō),在物體的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,合運(yùn)動(dòng)持續(xù)的時(shí)間和各分運(yùn)動(dòng)所持續(xù)的時(shí)間是致的.
規(guī)律探究2:引導(dǎo)學(xué)生重新認(rèn)識(shí)蠟塊的運(yùn)動(dòng),重點(diǎn)觀察分運(yùn)動(dòng)和合運(yùn)動(dòng)的相互影響.由學(xué)生總結(jié)歸納.總結(jié)歸納2:就蠟塊的運(yùn)動(dòng)來(lái)說(shuō),在豎直方向上蠟塊做的是勻速直線運(yùn)動(dòng),當(dāng)玻璃管增加了一個(gè)向右的勻速直線運(yùn)動(dòng)后,蠟塊豎直方向的運(yùn)動(dòng)仍然為勻速直線運(yùn)動(dòng),也就是說(shuō),蠟塊在豎直方向上的分運(yùn)動(dòng)并不會(huì)受到其他分運(yùn)動(dòng)的影響.在運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,雖然體現(xiàn)出來(lái)的是合運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)效果,但各個(gè)分運(yùn)動(dòng)仍然保持各自的獨(dú)立性,并不會(huì)因?yàn)閰⑴c了運(yùn)動(dòng)合成而改變自己的狀態(tài),在運(yùn)動(dòng)的合成的過(guò)程中,各個(gè)分運(yùn)動(dòng)是互不影響的.我們把這個(gè)特點(diǎn)稱(chēng)為運(yùn)動(dòng)的合成與分解的獨(dú)立性原理.
思維追蹤:我們?cè)趯?duì)蠟塊的速度、位移進(jìn)行分解與合成的時(shí)候是采用的什么方法?或者說(shuō)是在合成與分解的過(guò)程中合速度與分速度、合位移與分位移之間存在著什么樣的聯(lián)系? 學(xué)生歸納:合速度是兩個(gè)分速度通過(guò)平行四邊形定則求出來(lái)的.也就是它們之間是進(jìn)行的矢量加減.合位移與分位移之間也存在這種關(guān)系.
例.實(shí)驗(yàn)中玻璃管長(zhǎng)40cm,紅蠟塊由玻璃管的一端沿管勻速地豎直向上運(yùn)動(dòng),同時(shí)勻速地水平移動(dòng)玻璃管,當(dāng)玻璃管水平移動(dòng)了30cm時(shí),紅蠟塊到達(dá)玻璃管的另一端.整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程所用 的時(shí)間為10s,求紅蠟塊運(yùn)動(dòng)的合速度
教師總結(jié):在運(yùn)動(dòng)的合成與分解的過(guò)程中,統(tǒng)一的遵守著平行四邊形定則.之所以會(huì)出現(xiàn)這種規(guī)律,其根本在于我們?cè)谶\(yùn)動(dòng)的合成與分解中所合成與分解的各個(gè)物理量都是矢量,而矢量的加減是遵循平行四邊形定則的.
(五).[課堂小結(jié)]我們本節(jié)課主要學(xué)習(xí)了: 1.物體運(yùn)動(dòng)的分析方法.2.什么是合運(yùn)動(dòng)和分運(yùn)動(dòng).3.什么是運(yùn)動(dòng)的合成和分解.4.運(yùn)動(dòng)的合成和分解遵循平行四邊形定則.5.分運(yùn)動(dòng)和合運(yùn)動(dòng)具有矢量性.等時(shí)性.獨(dú)立性。
(六).[布置作業(yè)]1.課后問(wèn)題與練習(xí)第1、2題
第三篇:質(zhì)點(diǎn)在平面內(nèi)的運(yùn)動(dòng)教案
質(zhì)點(diǎn)在平面中的運(yùn)動(dòng)
一. 教學(xué)目標(biāo)
(一)知識(shí)與技能:
1知道物體的運(yùn)動(dòng)軌跡不是直線時(shí),需要建立平面直角坐標(biāo)系進(jìn)行研究.2.初步認(rèn)識(shí)運(yùn)動(dòng)的合成與分解遵循平行四邊形定則.3.能夠定性分析運(yùn)動(dòng)的合成與分解問(wèn)題 4.能夠用圖示方法表示合速度與分速度.(二)過(guò)程與方法:
1.經(jīng)歷實(shí)驗(yàn)對(duì)物體運(yùn)動(dòng)位置,軌跡的研究過(guò)程,體會(huì)其中所用的數(shù)學(xué)方法。
2.經(jīng)歷實(shí)驗(yàn)對(duì)物體運(yùn)動(dòng)速度的研究過(guò)程,體會(huì)運(yùn)動(dòng)合成所用的方法。
3.通過(guò)運(yùn)動(dòng)獨(dú)立性的實(shí)驗(yàn)探究,培養(yǎng)學(xué)生理論與與實(shí)踐相結(jié)合的理念和能力,讓學(xué)生經(jīng)歷實(shí)驗(yàn)、作圖、討論、交流的過(guò)程,在知識(shí)的發(fā)現(xiàn)和能力的形成過(guò)程中體驗(yàn)成功的樂(lè)趣。
(三)情感態(tài)度與價(jià)值觀:
1、充分發(fā)揮學(xué)生的自主性,引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,合作交流問(wèn)題,激發(fā)對(duì)科學(xué)的求知欲.2、使學(xué)生受到科學(xué)方法的訓(xùn)練,培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?,學(xué)會(huì)自主學(xué)具有敢于堅(jiān)持真理、勇于創(chuàng)新和實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神。
二、教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)
重點(diǎn):明確一個(gè)復(fù)雜的實(shí)際物體運(yùn)動(dòng)可以等效為兩個(gè)簡(jiǎn)單的運(yùn)動(dòng),理解運(yùn)動(dòng)合成、分解的意義和方法。
難點(diǎn):
1、具體實(shí)際問(wèn)題中合運(yùn)動(dòng)和分運(yùn)動(dòng)的判定。
2、分運(yùn)動(dòng)和合運(yùn)動(dòng)的矢量性和獨(dú)立性。
三、教學(xué)媒體運(yùn)用
1、演示合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)關(guān)系實(shí)驗(yàn)裝置
2、研究運(yùn)動(dòng)獨(dú)立性的實(shí)驗(yàn)裝置
3、PPT教學(xué)演示課件、視頻錄像剪接、計(jì)算機(jī)、投影儀。四.教學(xué)過(guò)程
(一),通過(guò)生活再現(xiàn),演示實(shí)驗(yàn)引出要探究的問(wèn)題。問(wèn)題(視頻):1)當(dāng)飛機(jī)在敵船正上方時(shí)投彈,能否擊中敵船?為什么?
2)解放軍駕駛沖鋒舟在激流中搶險(xiǎn)救災(zāi)怎樣才能正對(duì)到達(dá)對(duì)岸?
3)直臂起重機(jī)一邊加速吊起重物,一邊前進(jìn)一邊上升 教師問(wèn):這三個(gè)運(yùn)動(dòng)有什么共同點(diǎn)?
總結(jié):這三個(gè)運(yùn)動(dòng)有很多共同點(diǎn),其中之一是我們的研究對(duì)象都同時(shí)參與了多個(gè)運(yùn)動(dòng)。
(二),演示實(shí)驗(yàn),體驗(yàn)分運(yùn)動(dòng)與合運(yùn)動(dòng)
演示玻璃管靜止時(shí)紅蠟塊的勻速上升、玻璃管在氣墊導(dǎo)軌上的勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)紅蠟塊的運(yùn)動(dòng).提出問(wèn)題:在黑板的背景前觀察蠟塊的運(yùn)動(dòng),我們發(fā)現(xiàn),玻璃管靜止 時(shí)蠟塊作豎直向上的勻速運(yùn)動(dòng),當(dāng)玻璃管在氣墊導(dǎo)軌上勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),蠟塊的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)又是怎樣的呢?
學(xué)生小組討論并總結(jié):蠟塊參與了兩個(gè)運(yùn)動(dòng),一個(gè)是豎直方向的勻 速直線,一個(gè)是水平方向的勻速直線.(三)探究紅蠟塊運(yùn)動(dòng)性質(zhì)
教師設(shè)疑:蠟塊參與這兩種運(yùn)動(dòng)的最終效果是怎樣的?
學(xué)生總結(jié):蠟塊向右上方運(yùn)動(dòng).設(shè)疑引導(dǎo):運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)怎樣?是勻速嗎?軌跡是直線嗎?
學(xué)生討論:有的回答直線,有的回答曲線,答案不一.教師引導(dǎo):對(duì)于物體的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn),我們不能單憑眼睛觀察,要精確 的描述物體的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn),必須從理論上進(jìn)行嚴(yán)密的推導(dǎo).我們就以蠟.塊為例探究它在平面內(nèi)的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)
探究引導(dǎo)1:確定物體的運(yùn)動(dòng)性質(zhì),需要哪些物理量之間的關(guān)系呢?
思考討論:位置、位移、速度、加速度、時(shí)間是用來(lái)描述質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)性質(zhì)的物理量.探究引導(dǎo)2:質(zhì)點(diǎn)的位置我們?nèi)绾未_定?
學(xué)生歸納:直線運(yùn)動(dòng)的描述可以建立直線坐標(biāo),對(duì)于蠟塊在平面內(nèi)的運(yùn)動(dòng)我們可以選擇熟悉的平面直角坐標(biāo)系.1.蠟塊的位置、軌跡.位移;
根據(jù)上面觀察討論,學(xué)生歸納位置坐標(biāo);x = vx t
y = vy t 觀察我們剛才得到的關(guān)于蠟塊位置的兩個(gè)方程.如何才能得到蠟塊的軌跡方程?
學(xué)生總結(jié)歸納:根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí),從這兩個(gè)關(guān)系式中消去變量t,就可以得到關(guān)于x,y兩個(gè)變量的方程了.學(xué)生自主探究:從公式(1)中解出t,t=x/vx
y=vy x/vx
教師設(shè)疑:從蠟塊的軌跡方程中你能得到什么信息?
學(xué)生小組討論:由于蠟塊在x、y兩個(gè)方向上做的都是勻速直線運(yùn)動(dòng),所以vy、vx都是常量.所以vy /vx也是常量,可見(jiàn)公式表示的是一條過(guò)原點(diǎn)的傾斜直線.物理意義就是蠟塊相對(duì)于黑板的運(yùn)動(dòng)軌跡是直線,即蠟塊做的是直線運(yùn)動(dòng).教師引導(dǎo):探究蠟塊的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn),描述它的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,從位置和軌跡上看還不夠,要準(zhǔn)確描述我們?cè)賮?lái)看它的位移.引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行蠟塊位移的探究.提出問(wèn)題:同學(xué)們想一下在坐標(biāo)中物體位移應(yīng)該是怎么表示的呢? 過(guò)程探究:在坐標(biāo)系中,線段OP的長(zhǎng)度就代表了物體位移的大?。?/p>
思維拓展:我們?cè)谇懊娴膶W(xué)習(xí)中已經(jīng)知道位移是矢量,所以我們要計(jì)算物體的位移僅僅知道位移的大小是不夠的,我們還要再計(jì)算位移的方向.這應(yīng)該怎樣來(lái)求呢? 過(guò)程探究:因?yàn)樽鴺?biāo)系中的曲線就代表了物體運(yùn)動(dòng)的軌跡,所以我們只要求出該直線與x軸的夾角θ就可以了.
tanθ==vy /vx 這樣就可以求出θ,從而得知位移的方向. 2.蠟塊的速度:
教師引導(dǎo):根據(jù)我們前面學(xué)過(guò)的速度的定義推導(dǎo)一下蠟塊的速度方程.學(xué)生探究:
問(wèn)題提出:分析這個(gè)公式我們可以得到什么樣的結(jié)論? 學(xué)生總結(jié)歸納::vy /vx都是常量,上式也是常量.也就是說(shuō)蠟塊的速度是不發(fā)生變化的,即蠟塊做的是勻速運(yùn)動(dòng).
教師引導(dǎo):結(jié)合蠟塊的軌跡方程、速度方程,概括蠟塊的運(yùn)動(dòng)特征.學(xué)生歸納總結(jié):蠟塊做的是勻速直線運(yùn)動(dòng).
教師總結(jié):教師總結(jié)概括以上探究過(guò)程的方法結(jié)論,提出分運(yùn)動(dòng)與合運(yùn)動(dòng)的概念及初步的運(yùn)動(dòng)的合成與分解.3.例題剖析:
例題展示:飛機(jī)以300 km/h的速度斜向上飛行,方向與水平方向成30°角.求水平方向的分速度vx和豎直方向的分速度vy. 方法引導(dǎo):飛機(jī)斜向上飛行的運(yùn)動(dòng)可以看作是它在水平方向和豎直方向的兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng).把v=300km/h分解,就可以求得分速度. 學(xué)生自主整理:vx=vcos30°=260 km/h
vy=vsin30°=150km/h
(四);探究運(yùn)動(dòng)的合成與分解。
規(guī)律探究1: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(zhǎng)度所用時(shí)間t1,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t2.由t1和t2的關(guān)系再結(jié)合課件總結(jié)規(guī)律.總結(jié)歸納1:對(duì)于運(yùn)動(dòng)的合成與分解過(guò)程的這個(gè)特點(diǎn),我們把它稱(chēng)為運(yùn)動(dòng)的合成與分解的等時(shí)性原理.也就是說(shuō),在物體的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,合運(yùn)動(dòng)持續(xù)的時(shí)間和各分運(yùn)動(dòng)所持續(xù)的時(shí)間是致的.
規(guī)律探究2:引導(dǎo)學(xué)生重新認(rèn)識(shí)蠟塊的運(yùn)動(dòng),重點(diǎn)觀察分運(yùn)動(dòng)和合運(yùn)動(dòng)的相互影響.由學(xué)生總結(jié)歸納.總結(jié)歸納2:就蠟塊的運(yùn)動(dòng)來(lái)說(shuō),在豎直方向上蠟塊做的是勻速直線運(yùn)動(dòng),當(dāng)玻璃管增加了一個(gè)向右的勻速直線運(yùn)動(dòng)后,蠟塊豎直方向的運(yùn)動(dòng)仍然為勻速直線運(yùn)動(dòng),也就是說(shuō),蠟塊在豎直方向上的分運(yùn)動(dòng)并不會(huì)受到其他分運(yùn)動(dòng)的影響.在運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,雖然體現(xiàn)出來(lái)的是合運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)效果,但各個(gè)分運(yùn)動(dòng)仍然保持各自的獨(dú)立性,并不會(huì)因?yàn)閰⑴c了運(yùn)動(dòng)合成而改變自己的狀態(tài),在運(yùn)動(dòng)的合成的過(guò)程中,各個(gè)分運(yùn)動(dòng)是互不影響的.我們把這個(gè)特點(diǎn)稱(chēng)為運(yùn)動(dòng)的合成與分解的獨(dú)立性原理.
思維追蹤:我們?cè)趯?duì)蠟塊的速度、位移進(jìn)行分解與合成的時(shí)候是采用的什么方法?或者說(shuō)是在合成與分解的過(guò)程中合速度與分速度、合位移與分位移之間存在著什么樣的聯(lián)系? 學(xué)生歸納:合速度是兩個(gè)分速度通過(guò)平行四邊形定則求出來(lái)的.也就是它們之間是進(jìn)行的矢量加減.合位移與分位移之間也存在這種關(guān)系.
例.實(shí)驗(yàn)中玻璃管長(zhǎng)40cm,紅蠟塊由玻璃管的一端沿管勻速地豎直向上運(yùn)動(dòng),同時(shí)勻速地水平移動(dòng)玻璃管,當(dāng)玻璃管水平移動(dòng)了30cm時(shí),紅蠟塊到達(dá)玻璃管的另一端.整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程所用的時(shí)間為10s,求紅蠟塊運(yùn)動(dòng)的合速度
教師總結(jié):在運(yùn)動(dòng)的合成與分解的過(guò)程中,統(tǒng)一的遵守著平行四邊形定則.之所以會(huì)出現(xiàn)這種規(guī)律,其根本在于我們?cè)谶\(yùn)動(dòng)的合成與分解中所合成與分解的各個(gè)物理量都是矢量,而矢量的加減是遵循平行四邊形定則的.
(五).[課堂小結(jié)]我們本節(jié)課主要學(xué)習(xí)了: 1.物體運(yùn)動(dòng)的分析方法.2.什么是合運(yùn)動(dòng)和分運(yùn)動(dòng).3.什么是運(yùn)動(dòng)的合成和分解.4.運(yùn)動(dòng)的合成和分解遵循平行四邊形定則.5.分運(yùn)動(dòng)和合運(yùn)動(dòng)具有矢量性.等時(shí)性.獨(dú)立性。(六).[布置作業(yè)]1.課后問(wèn)題與練習(xí)第1、2題
第四篇:《質(zhì)點(diǎn)在平面內(nèi)的運(yùn)動(dòng)》教案 新人教版必修2
質(zhì)點(diǎn)在平面內(nèi)的運(yùn)動(dòng)
文本式教學(xué)設(shè)計(jì)
整體設(shè)計(jì)
本節(jié)提供了一種解決復(fù)雜運(yùn)動(dòng)的基本方法,即運(yùn)動(dòng)的合成與分解.通過(guò)運(yùn)動(dòng)的合成與分解,我們可以把復(fù)雜運(yùn)動(dòng)看成是幾個(gè)簡(jiǎn)單運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng),通過(guò)研究分運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)和軌跡來(lái)確定合運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)和軌跡,通過(guò)研究簡(jiǎn)單的直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律,來(lái)進(jìn)一步研究曲線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律.例如:平拋運(yùn)動(dòng)、機(jī)械振動(dòng).這一方法,不僅在力學(xué)中廣泛應(yīng)用,而且在電磁學(xué)中也有廣泛應(yīng)用.例如,帶電粒子在電場(chǎng)、磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng),帶電粒子以一定角度射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的螺旋運(yùn)動(dòng),就需要運(yùn)用運(yùn)動(dòng)的合成與分解方法來(lái)分析解決.通過(guò)本節(jié)的學(xué)習(xí),進(jìn)一步鞏固了矢量合成的一般法則——平行四邊形定則,進(jìn)一步強(qiáng)化了矢量運(yùn)算的可逆性原理和等效思想.教學(xué)重點(diǎn)
1.理解運(yùn)動(dòng)的合成與分解的概念.2.掌握運(yùn)動(dòng)的合成與分解的方法.教學(xué)難點(diǎn)
1.在具體問(wèn)題中,判斷合運(yùn)動(dòng)和分運(yùn)動(dòng).2.理解兩個(gè)直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)可以是直線運(yùn)動(dòng),也可以是曲線運(yùn)動(dòng).課時(shí)安排 2課時(shí) 三維目標(biāo) 知識(shí)與技能
1.在具體情景中,知道合運(yùn)動(dòng)、分運(yùn)動(dòng)分別是什么,知道其同時(shí)性和獨(dú)立性.2.知道運(yùn)動(dòng)的合成與分解,理解運(yùn)動(dòng)的合成與分解遵循平行四邊形定則.3.會(huì)用作圖和計(jì)算的方法,求解位移和速度的合成與分解問(wèn)題.過(guò)程與方法
1.通過(guò)對(duì)拋體運(yùn)動(dòng)的觀察和思考,了解一個(gè)運(yùn)動(dòng)可以與幾個(gè)不同的運(yùn)動(dòng)效果相同,體會(huì)等效替代的方法.2.通過(guò)觀察和思考演示實(shí)驗(yàn),知道運(yùn)動(dòng)的獨(dú)立性,學(xué)習(xí)化繁為簡(jiǎn)的研究方法.3.掌握用平行四邊形定則處理簡(jiǎn)單的矢量運(yùn)算問(wèn)題的方法.情感態(tài)度與價(jià)值觀
通過(guò)討論與交流,培養(yǎng)勇于表達(dá)的習(xí)慣和用科學(xué)語(yǔ)言嚴(yán)謹(jǐn)表達(dá)的能力.課前準(zhǔn)備
教具準(zhǔn)備:多媒體課件、小球、演示紅蠟燭運(yùn)動(dòng)的裝置.知識(shí)準(zhǔn)備:力的合成與分解知識(shí).教學(xué)過(guò)程
導(dǎo)入新課 演示導(dǎo)入 教師演示:
用心 愛(ài)心 專(zhuān)心
對(duì)于演示中的直線運(yùn)動(dòng),不管是勻速直線運(yùn)動(dòng)還是勻加速直線運(yùn)動(dòng),都可以建立一維坐標(biāo),據(jù)它們各自的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,可以確定任意時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的位置,進(jìn)而知道它的運(yùn)動(dòng)軌跡.如果研究上面的拋體等較復(fù)雜的運(yùn)動(dòng),該怎么辦呢?
本節(jié)課我們就來(lái)學(xué)習(xí)質(zhì)點(diǎn)在平面內(nèi)的運(yùn)動(dòng).復(fù)習(xí)導(dǎo)入
上節(jié)課我們學(xué)習(xí)了曲線運(yùn)動(dòng)的定義、性質(zhì)及物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件,回顧一下這幾個(gè)問(wèn)題: 1.什么是曲線運(yùn)動(dòng)? 2.怎樣確定做曲線運(yùn)動(dòng)的物體在某一時(shí)刻的速度方向? 3.物體在什么情況下做曲線運(yùn)動(dòng)? 學(xué)生就問(wèn)題回憶作答:
1.運(yùn)動(dòng)軌跡是曲線的運(yùn)動(dòng)是曲線運(yùn)動(dòng).2.質(zhì)點(diǎn)在某一點(diǎn)的速度方向沿曲線在這一點(diǎn)的切線方向.3.當(dāng)物體所受合力的方向跟它的速度方向不在同一直線上時(shí),物體做曲線運(yùn)動(dòng).對(duì)曲線運(yùn)動(dòng),我們有了一個(gè)大概的認(rèn)識(shí),但我們還沒(méi)有對(duì)曲線運(yùn)動(dòng)進(jìn)行深入的研究.要研究曲線運(yùn)動(dòng)需要什么樣的方法呢?這節(jié)課我們就來(lái)研究這個(gè)問(wèn)題.推進(jìn)新課
合作與交流:我們是怎樣研究直線運(yùn)動(dòng)的? 可以沿著物體或質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的軌跡建立直線坐標(biāo)系,通過(guò)物體或質(zhì)點(diǎn)坐標(biāo)的變化可以確定其位移,從而達(dá)到研究物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程的目的.一個(gè)物體以初速度v0、加速度a0做勻加速直線運(yùn)動(dòng),經(jīng)過(guò)時(shí)間t,物體的位移x=v0t+物體的速度為v=v0+at,這是同學(xué)們熟知的規(guī)律.這里我們可以把物體的位移x看成x=x1+x2的形式,其中 x1=v0t x2=
12at,212at 2可以把物體的速度v看成v=v1+v2的形式,其中v1=v0,v2=a0t.可以將物體的加速度a看成a=a1+a2的形式,其中a1=0,a2=a0.問(wèn)題1:對(duì)于x1、v1、a1所代表的運(yùn)動(dòng)屬于哪種形式? 問(wèn)題2:對(duì)于x2、v2、a2所代表的運(yùn)動(dòng)屬于哪種形式?
明確:1.對(duì)于前者,質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡是直線,位移均勻增大,速度不變,加速度為零,故這種運(yùn)動(dòng)為勻速直線運(yùn)動(dòng).2.對(duì)于后者,質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡是直線,位移增大得越來(lái)越快,初速度為零,速度均勻增大,加速度保持不變,所以這種運(yùn)動(dòng)為初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng).現(xiàn)在我們可以看到,我們已經(jīng)把這個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)分解成了兩個(gè)運(yùn)動(dòng):其一是速度為v0的勻速直線運(yùn)動(dòng);其二是同方向的初速度為0、加速度為a0的勻加速直線運(yùn)動(dòng).可以說(shuō)這種方法可以將比較復(fù)雜的一個(gè)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化成兩個(gè)或幾個(gè)比較簡(jiǎn)單的運(yùn)動(dòng).這種方法我們稱(chēng)為運(yùn)動(dòng)的分解.實(shí)際上運(yùn)動(dòng)的分解不僅能夠應(yīng)用在直線運(yùn)動(dòng)中,對(duì)于曲線運(yùn)動(dòng)它同樣適用.下面我們就來(lái)探究一下怎樣應(yīng)用運(yùn)動(dòng)的合成與分解來(lái)研究曲線運(yùn)動(dòng).實(shí)驗(yàn)與探究
如圖所示,在一端封閉、長(zhǎng)約1 m的玻璃管內(nèi)注滿清水.水中放一紅蠟做的小圓柱體R,用心 愛(ài)心 專(zhuān)心
問(wèn)題:觀察我們剛才得到的關(guān)于蠟塊位置的兩個(gè)方程,發(fā)現(xiàn)在這兩個(gè)關(guān)系式中,除了x、y之外還有一個(gè)變量t,我們應(yīng)該如何來(lái)得到蠟塊的軌跡方程呢? 討論:根據(jù)數(shù)學(xué)上的消元法.我們可以從這兩個(gè)關(guān)系式中消去變量t,就可以得到關(guān)于x、y兩個(gè)變量的方程了.實(shí)際上我們前面得到的兩個(gè)關(guān)系式就相當(dāng)于我們?cè)跀?shù)學(xué)上學(xué)到的參數(shù)方程,消t的過(guò)程實(shí)際上就是消參數(shù)的過(guò)程.由蠟塊的位置坐標(biāo)不難得到其軌跡方程: y=vyvxx
可見(jiàn),該方程代表的是一條過(guò)原點(diǎn)的直線,即蠟塊相對(duì)于黑板做直線運(yùn)動(dòng).問(wèn)題探究
假如我們不是以蠟塊開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)的位置作為坐標(biāo)原點(diǎn),關(guān)于其運(yùn)動(dòng)軌跡的研究結(jié)論是否一致呢?
如圖所示,我們?cè)O(shè)蠟塊開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)的位置P的坐標(biāo)為(x0,y0),則時(shí)刻t時(shí)蠟塊所處位置Q的坐標(biāo)為x=x0+vxt,y=y0+vyt
兩式消去t,即得 y=vyvxx+(y0-vyvxx0)由于vy、vx、x0、y0都是常量,該方程代表的還是一條傾斜直線.所以,坐標(biāo)原點(diǎn)乃至坐標(biāo)軸方向的選取都不會(huì)影響對(duì)物體運(yùn)動(dòng)軌跡特點(diǎn)的研究結(jié)論.既然這個(gè)方程所表示的直線就是蠟塊的運(yùn)動(dòng)軌跡,那如果我們要找出蠟塊在任意時(shí)刻的位移,是不是就可以通過(guò)這條直線來(lái)實(shí)現(xiàn)呢?
三、蠟塊的位移
蠟塊開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)處于坐標(biāo)原點(diǎn)O(0,0),經(jīng)時(shí)間t運(yùn)動(dòng)至P(vxt,vyt),所以蠟塊在此過(guò)程中的位移大小即線段OP的長(zhǎng)度 sOP=(vxt)?(vyt)?tvx?vy.蠟塊位移s的大小我們還可以這樣求解:
如圖所示,在時(shí)間t內(nèi),蠟塊在x方向發(fā)生的位移為sx=vxt,在y方向發(fā)生的位移為sy=vyt,蠟塊實(shí)際發(fā)生的位移就是以sx、sy為鄰邊構(gòu)成的矩形的對(duì)角線,顯然有 2222
用心 愛(ài)心 專(zhuān)心
s=sx?sy?tvx?vy 圖中θ的正切tanθ=2222sysx=
vyvx.四、蠟塊的速度
物體在某過(guò)程中的速度等于該過(guò)程的位移除以發(fā)生這段位移所需要的時(shí)間.前面我們已經(jīng)求出了蠟塊在任意時(shí)刻的位移的大小OP=蠟塊的速度.22OPtvx?vy22??vx?vy學(xué)生推導(dǎo)速度公式:v=.tt22OPtvx?vy2??vt2?vy分析:vy、vx都是常量,v=也是常量.也就是說(shuō)蠟塊的速度是不tt22x2?y2?tvx?vy,所以我們可以直接計(jì)算發(fā)生變化的,即蠟塊做的是勻速直線運(yùn)動(dòng).在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中,我們看到的蠟塊實(shí)際的運(yùn)動(dòng)是相對(duì)于黑板向右上方的運(yùn)動(dòng),它是由向上和向右的兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)來(lái)構(gòu)成的,我們把蠟塊沿玻璃管向上的運(yùn)動(dòng)和它隨著玻璃管向右的運(yùn)動(dòng),都叫做這個(gè)運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)分運(yùn)動(dòng);而蠟塊相對(duì)于黑板向右上方的運(yùn)動(dòng)叫做合運(yùn)動(dòng).概念:由分運(yùn)動(dòng)求合運(yùn)動(dòng)的過(guò)程叫做運(yùn)動(dòng)的合成;
由合運(yùn)動(dòng)求分運(yùn)動(dòng)的過(guò)程叫做運(yùn)動(dòng)的分解.實(shí)驗(yàn)與探究
(flash演示,探究運(yùn)動(dòng)的獨(dú)立性)在下圖裝置中,兩個(gè)相同的弧形軌道M、N,分別用于發(fā)射小鐵球P、Q;兩軌道上端分別裝有電磁鐵C、D;調(diào)節(jié)電磁鐵C、D的高度,使AC=BD,從而保證小鐵球P、Q在軌道出口處的水平初速度v0相等.操作:將小鐵球P、Q分別吸在電磁鐵C、D上,然后切斷電源,使兩小鐵球能以相同的初速度v0同時(shí)分別從軌道M、N的下端射出;增大或者減小軌道M的高度,只改變小鐵球P到達(dá)桌面時(shí)速度的豎直方向分量的大小,再進(jìn)行實(shí)驗(yàn).結(jié)果:兩小球總是同時(shí)到達(dá)E處,發(fā)生碰撞.結(jié)論:實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,改變小球P的高度,兩個(gè)小球仍然會(huì)發(fā)生碰撞.說(shuō)明沿豎直方向距離的變化,雖然改變了兩球相遇時(shí)小球P沿豎直方向速度分量的大小,但并不改變小球P沿水平方向的速度分量大小.因此,兩個(gè)小球一旦處于同一水平面,就會(huì)發(fā)生碰撞.這說(shuō)明小球在豎直方向上的運(yùn)動(dòng)并不影響它在水平方向上的運(yùn)動(dòng).例1 如果在前面所做的實(shí)驗(yàn)中玻璃管長(zhǎng)90 cm,紅蠟塊由玻璃管的一端沿管勻速地豎直向上運(yùn)動(dòng),同時(shí)勻速地向右水平移動(dòng)玻璃管,當(dāng)玻璃管水平移動(dòng)了80 cm時(shí),紅蠟塊到達(dá)玻璃管的另一端.整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程所用的時(shí)間為20 s,求紅蠟塊運(yùn)動(dòng)的合速度.用心 愛(ài)心 專(zhuān)心
有分運(yùn)動(dòng)也就沒(méi)有合運(yùn)動(dòng).對(duì)于運(yùn)動(dòng)的合成與分解過(guò)程的這個(gè)特點(diǎn),我們把它稱(chēng)為運(yùn)動(dòng)的合成與分解的等時(shí)性原理.也就是說(shuō),在物體的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,合運(yùn)動(dòng)持續(xù)的時(shí)間和各分運(yùn)動(dòng)所持續(xù)的時(shí)間是相等的.2.在蠟塊運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,雖然體現(xiàn)出來(lái)的是合運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)效果,但各個(gè)分運(yùn)動(dòng)仍然保持各自的獨(dú)立性,并不會(huì)因?yàn)閰⑴c了運(yùn)動(dòng)合成而改變自己的狀態(tài),在運(yùn)動(dòng)的合成的過(guò)程中,各個(gè)分運(yùn)動(dòng)是互不影響的.我們把這個(gè)特點(diǎn)稱(chēng)為運(yùn)動(dòng)的合成與分解的獨(dú)立性原理.課堂訓(xùn)練
1.關(guān)于運(yùn)動(dòng)的合成,下列說(shuō)法中正確的是()A.合運(yùn)動(dòng)的速度一定比每一個(gè)分運(yùn)動(dòng)的速度大
B.兩個(gè)勻速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng),一定是勻速直線運(yùn)動(dòng) C.兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)是直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng),一定是直線運(yùn)動(dòng) D.兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的時(shí)間,一定與它們的合運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等
2.如果兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的速度大小相等,且為定值,則以下說(shuō)法中正確的是()A.兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)夾角為零,合速度最大
B.兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)夾角為90°,合速度大小與分速度大小相等 C.合速度大小隨分運(yùn)動(dòng)的夾角的增大而減小
D.兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)夾角等于120°,合速度的大小等于分速度
參考答案:1.解析:運(yùn)動(dòng)的合成與分解和力的合成與分解遵循同樣的規(guī)律——平行四邊形定則,因此兩個(gè)互成一定角度的速度合成之后的范圍為:|v1-v2|≤v≤v1+v2,所以A是錯(cuò)誤的.兩個(gè)勻速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)的軌跡方程是y=
vyvxx,說(shuō)明它是直線運(yùn)動(dòng),速度為v=vx?vy,說(shuō)
22明它是勻速運(yùn)動(dòng),所以?xún)蓚€(gè)勻速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)一定是勻速直線運(yùn)動(dòng),即B是正確的.兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)是直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng),其運(yùn)動(dòng)軌跡取決于兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的速度是否發(fā)生變化,C選項(xiàng)中沒(méi)有明確這個(gè)問(wèn)題,所以不能斷定合運(yùn)動(dòng)一定是直線,故C是錯(cuò)誤的.根據(jù)運(yùn)動(dòng)的合成與分解的等時(shí)性,我們知道兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的時(shí)間一定與它們的合運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等,D是正確的.答案:BD 2.解析:根據(jù)平行四邊形定則我們知道兩個(gè)速度合成之后的范圍為|v1-v2|≤v≤v1+v2,由此可以判斷當(dāng)兩個(gè)分速度夾角為零時(shí)合速度最大,夾角為180°時(shí)合速度最小,且合速度的大小隨著分速度夾角的增大而減小.當(dāng)兩個(gè)分速度相等,夾角為90°時(shí),合速度并不與分速度相等,所以B是錯(cuò)誤的.當(dāng)夾角為120°時(shí),合速度與分速度相等.所以D是正確的.答案:ACD 課堂小結(jié)這節(jié)課我們學(xué)習(xí)的主要內(nèi)容是探究曲線運(yùn)動(dòng)的基本方法——運(yùn)動(dòng)的合成與分解,這種方法在應(yīng)用過(guò)程中遵循平行四邊形定則.在實(shí)際的解題過(guò)程中,通常選擇實(shí)際看到的運(yùn)動(dòng)為合運(yùn)動(dòng),其他的運(yùn)動(dòng)為分運(yùn)動(dòng).運(yùn)動(dòng)的合成與分解包括以下幾方面的內(nèi)容: 1.速度的合成與分解.2.位移的合成與分解.3.加速度的合成與分解.合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)之間還存在如下的特點(diǎn):
1.獨(dú)立性原理:各個(gè)分運(yùn)動(dòng)之間相互獨(dú)立,互不影響.2.等時(shí)性原理,合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)總是同時(shí)開(kāi)始,同時(shí)結(jié)束,它們所經(jīng)歷的時(shí)間是相等的.布置作業(yè)教材“問(wèn)題與練習(xí)”1、2、3題.板書(shū)設(shè)計(jì)
2.質(zhì)點(diǎn)在平面內(nèi)的運(yùn)動(dòng)
用心 愛(ài)心 專(zhuān)心
22v=v1?v2?52?42m/s≈6.4 m/s.3.解答:射擊方向應(yīng)偏西一些,如圖所示,因?yàn)榕趶椨信c船相同的由西向東的速度v1,擊中目標(biāo)時(shí)的速度v為v1和炮彈射出的速度v2的合速度,所以炮彈射出的方向(即v2的方向)應(yīng)偏西一些.4.解答:蠟塊的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示,圖中A、B、C、D各點(diǎn)分別表示t等于1 s、2 s、3 s、4 s時(shí)蠟塊的位置.設(shè)計(jì)點(diǎn)評(píng)
本節(jié)首先介紹實(shí)驗(yàn)裝置及研究對(duì)象,然后演示兩個(gè)過(guò)程:紅蠟塊勻速上升;紅蠟塊勻速上升的同時(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.研究較復(fù)雜的運(yùn)動(dòng),可以用到運(yùn)動(dòng)的合成與分解知識(shí).通過(guò)事例分析,知道實(shí)際運(yùn)動(dòng)參與兩個(gè)運(yùn)動(dòng),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).用心 愛(ài)心 專(zhuān)心
第五篇:【物理】5.2《質(zhì)點(diǎn)在平面內(nèi)的運(yùn)動(dòng)》示范教案(新人教版必修2)
知識(shí)改變命運(yùn),學(xué)習(xí)成就未來(lái)
5.2 質(zhì)點(diǎn)在平面內(nèi)的運(yùn)動(dòng)
【教學(xué)目標(biāo)】 知識(shí)與技能
1、在具體問(wèn)題中知道什么是合運(yùn)動(dòng),什么是分運(yùn)動(dòng)。
2、知道合運(yùn)動(dòng)和分運(yùn)動(dòng)是同時(shí)發(fā)生的,并且互不影響。
3、知道運(yùn)動(dòng)的合成和分解的方法遵循平行四邊形法則
過(guò)程與方法
使學(xué)生能夠熟練使用平行四邊形法則進(jìn)行運(yùn)動(dòng)的合成和分解
情感態(tài)度與價(jià)值觀
使學(xué)生明確物理中研究問(wèn)題的一種方法,將曲線運(yùn)動(dòng)分解為直線運(yùn)動(dòng)?!窘虒W(xué)重點(diǎn)】
對(duì)一個(gè)運(yùn)動(dòng)能正確地進(jìn)行合成和分解?!窘虒W(xué)難點(diǎn)】
具體問(wèn)題中的合運(yùn)動(dòng)和分運(yùn)動(dòng)的判定。【探究學(xué)習(xí)】
一、合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)的概念
1、合運(yùn)動(dòng)和分運(yùn)動(dòng) 2、運(yùn)動(dòng)的合成與分解
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知識(shí)改變命運(yùn),學(xué)習(xí)成就未來(lái)
二、運(yùn)動(dòng)合成與分解的法則: 1、運(yùn)算法則 2、運(yùn)動(dòng)分解原則
(1)根據(jù)運(yùn)動(dòng)的實(shí)際效果分解。請(qǐng)你舉例:(2)依據(jù)運(yùn)算簡(jiǎn)便而采取正交分解法。請(qǐng)你舉例:
三、合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)的關(guān)系:
1、獨(dú)立性:兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)可能共線、可能互成角度。兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)各自獨(dú)立,互不干擾。
2、等效性:兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的規(guī)律、位移、速度、加速度疊加起來(lái)與合運(yùn)動(dòng)的規(guī)律、位移、速度、加速度有完全相同效果。
3、等時(shí)性:合運(yùn)動(dòng)和分運(yùn)動(dòng)進(jìn)行的時(shí)間完全相同。
四、常見(jiàn)運(yùn)動(dòng)的合成與分解:
1、渡河問(wèn)題:水流速度、船相對(duì)水的速度(船在靜水中的速度)、船的合速(船對(duì)地岸的速度,方向?yàn)榇暮较颍?、渡河時(shí)間、航程、最短渡河時(shí)間、最短航程。
2、風(fēng)(雨)速理解:風(fēng)(雨)速(風(fēng)或雨相對(duì)地的速度),人對(duì)地的速度,人感覺(jué)風(fēng)(雨)的速度(風(fēng)或雨相對(duì)人的速度)。V風(fēng)對(duì)地=V風(fēng)對(duì)地+V地對(duì)人
3、幾種合運(yùn)動(dòng)的性質(zhì):
(1)兩個(gè)勻速運(yùn)動(dòng)直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)一定是勻速直線運(yùn)動(dòng)嗎?舉例說(shuō)明:
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知識(shí)改變命運(yùn),學(xué)習(xí)成就未來(lái)
(2)一個(gè)勻速直線運(yùn)動(dòng)和一個(gè)初速度為零的勻速直線運(yùn)動(dòng)合運(yùn)動(dòng)(不共線時(shí))的合運(yùn)動(dòng)是_________________.舉例說(shuō)明:
(3)一個(gè)勻速直線運(yùn)動(dòng)和一個(gè)初速度為零的勻速直線運(yùn)動(dòng)合運(yùn)動(dòng)(不共線時(shí))的合運(yùn)動(dòng)是___________________.舉例說(shuō)明:
(4)兩個(gè)初速度不為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)(不共線)一定是勻變速運(yùn)動(dòng)嗎?一定是曲線運(yùn)動(dòng)嗎?舉例說(shuō)明:
4、繩子末端速度的分解:
(1)沿繩子方向兩個(gè)繩連接的物體沿繩子方向的速度大小相等。
(2)當(dāng)繩與物體運(yùn)動(dòng)方向有夾角時(shí),沿繩子方向和垂直于繩子方向速度為分速度,物體運(yùn)動(dòng)的方向?yàn)楹纤俣确较颉!菊n堂實(shí)錄】 引入新課
上一節(jié)我們學(xué)習(xí)了曲線運(yùn)動(dòng),它比直線運(yùn)動(dòng)復(fù)雜,為研究復(fù)雜的運(yùn)動(dòng),就需要把復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)分為簡(jiǎn)單的運(yùn)動(dòng),本節(jié)課我們就來(lái)學(xué)習(xí)一種常用的一種方法——運(yùn)動(dòng)的合成各分解。新課講解
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(一)用投影片出示本節(jié)課的學(xué)習(xí)目標(biāo)
知識(shí)與技能
1、在具體問(wèn)題中知道什么是合運(yùn)動(dòng),什么是分運(yùn)動(dòng)。
2、知道合運(yùn)動(dòng)和分運(yùn)動(dòng)是同時(shí)發(fā)生的,并且互不影響。
3、知道運(yùn)動(dòng)的合成和分解的方法遵循平行四邊形法則
過(guò)程與方法
使學(xué)生能夠熟練使用平行四邊形法則進(jìn)行運(yùn)動(dòng)的合成和分解
情感態(tài)度與價(jià)值觀
使學(xué)生明確物理中研究問(wèn)題的一種方法,將曲線運(yùn)動(dòng)分解為直線運(yùn)動(dòng)。
(二)學(xué)習(xí)目標(biāo)完成過(guò)程 1:合運(yùn)動(dòng)和分運(yùn)動(dòng)
(1)做課本演示實(shí)驗(yàn):
a在長(zhǎng)約80—100cm一端封閉的管中注滿清水,水中放一個(gè)由紅蠟做成的小圓柱體R(要求它能在水中大致勻速上?。?,將管的開(kāi)口端用膠塞塞緊。
b,將此管緊貼黑板豎直倒置,在蠟塊就沿玻璃管勻速上升,做直線運(yùn)動(dòng),記下它由A移動(dòng)到B所用的時(shí)間。
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C:然后,將玻璃管重新倒置,在蠟塊上升的同時(shí),將玻璃管水平向右勻速移動(dòng),觀察到它是斜向右上方移動(dòng)的,經(jīng)過(guò)相同的時(shí)間,它由A運(yùn)動(dòng)到C:
(2)觀察演示實(shí)驗(yàn)(看演示課件)(3)分析:
紅蠟塊可看成是同時(shí)參與了下面兩個(gè)運(yùn)動(dòng),在玻璃管中豎直向上的運(yùn)動(dòng)(由A到B)和隨玻璃管水平向右的運(yùn)動(dòng)(由A到D),紅蠟塊實(shí)際發(fā)生的運(yùn)動(dòng)(由A到C)是這兩個(gè)運(yùn)動(dòng)合成的結(jié)果。(3)用CAI課件重新對(duì)比模擬上述運(yùn)動(dòng)(4)總結(jié)得到什么是分運(yùn)動(dòng)和合運(yùn)動(dòng)
a:紅蠟塊沿玻璃管在豎直方向的運(yùn)動(dòng)和隨管做的水平方向的運(yùn)動(dòng),叫做分運(yùn)動(dòng)。
紅蠟塊實(shí)際發(fā)生的運(yùn)動(dòng)叫做合運(yùn)動(dòng)。
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b:合運(yùn)動(dòng)的(位移、速度)叫做合(位移、速度)
分運(yùn)動(dòng)的(位移、速度)叫做分(位移、速度)
2、運(yùn)動(dòng)的合成和分解:
(1)
(2)運(yùn)動(dòng)的合成和分解遵循平行四邊形法則 【課堂訓(xùn)練】
例
1、船以5m/s垂直河岸的速度渡河,水流的速度為3m/s,若河的寬度為100m,試分析和計(jì)算:(1)船能否垂直達(dá)到對(duì)岸;
(2)船需要多少時(shí)間才能達(dá)到對(duì)岸;(3)船登陸的地點(diǎn)離船出發(fā)點(diǎn)的距離是多少?(4)設(shè)此船仍是這個(gè)速率,但是若此船要垂直達(dá)到對(duì)岸的話,船頭需要向上游偏過(guò)一個(gè)角度?,求sin?.解: 例
2、火車(chē)以12m/s的速度向東行駛,雨點(diǎn)的速度為16m/s的速度,方向豎直向下,求:車(chē)中的人所觀察到雨點(diǎn)的速度,方向如何?
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解: 例題
3、質(zhì)量M=2kg的物體在光滑的平面上運(yùn)動(dòng),其分速度Vx和Vy隨時(shí)間變化的圖線如圖所示,求:(1)物體的初速度;(2)物體受的合力;(3)t=8s時(shí)物體的速度;(4)t=4s時(shí)物體的位移;(5)物體的軌跡方程;
例題
4、如圖所示,在河岸上用細(xì)繩拉船,使小船靠岸,拉繩的速度為v=8m/s,當(dāng)
拉船頭的細(xì)繩與水平面的夾角為θ=300時(shí),船的速度大小為_(kāi)________.
【課堂小結(jié)】 本節(jié)課我們主要學(xué)習(xí)了 1:什么是合運(yùn)動(dòng)和分運(yùn)動(dòng) 2:什么是運(yùn)動(dòng)的合成和分解
3:運(yùn)動(dòng)的合成和分解遵循平行四邊形法則
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4:分運(yùn)動(dòng)和合運(yùn)動(dòng)具有等時(shí)性 【板書(shū)設(shè)計(jì)】
一、合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)的概念
1、合運(yùn)動(dòng)和分運(yùn)動(dòng): 2、運(yùn)動(dòng)的合成與分解:
二、運(yùn)動(dòng)合成與分解的法則:
三、合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)的關(guān)系:
1、獨(dú)立性:兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)可能共線、可能互成角度。兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)各自獨(dú)立,互不干擾。
2、等效性:兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的規(guī)律、位移、速度、加速度疊加起來(lái)與合運(yùn)動(dòng)的規(guī)律、位移、速度、加速度有完全相同效果。
3、等時(shí)性:合運(yùn)動(dòng)和分運(yùn)動(dòng)進(jìn)行的時(shí)間完全相同。
四、常見(jiàn)運(yùn)動(dòng)的合成與分解:
渡河問(wèn)題:水流速度、船相對(duì)水的速度(船在靜水中的速度)、船的合速(船對(duì)地岸的速度,方向?yàn)榇暮较颍?、渡河時(shí)間、航程、最短渡河時(shí)間、最短航程。
【訓(xùn)練答案】
例
1、(1)不能、(2)t=20s(3)s=112m(4)0.6 25s 例2、20m/s 方向豎直向下偏西37°
-1 例題
3、(1)3m/s(2)1N(3)V=5m/s 方向與X軸成53°(4)S=4 與X軸夾角為arctan2/3 例題4、9.22m/s 歡迎各位老師踴躍投稿,稿酬豐厚 郵箱:zxjkw@163.com