《运动合成与分解》教案
作为一位不辞辛劳的人民教师,时常需要用到教案,编写教案有利于我们准确把握教材的重点与难点,进而选择恰当的教学方法。那么问题来了,教案应该怎么写?下面是小编收集整理的《运动合成与分解》教案,欢迎阅读,希望大家能够喜欢。
《运动合成与分解》教案1
一、本节课综述
本节课的重点内容是平行四边形定则在研究复杂的多运动因素共同参与时的运动规律(教材仅研究两个分运动的参与),以及解决这类问题的一般方法——合成与分解的方法。通过这节课的教学,为以后学习平抛运动乃至研究一般曲线运动打下基础。基于这一原因,该节课应更多地研究矢量分析的共性。问题的提出和探究,虽然是以运动量(位移S和速度V)为核心,但应注重与力学量(力F和对应的加速度a)进行类比,在方法上要重视图象法在矢量分析中的重要作用。通过教学,不仅要达到加深对平行四边形定则的理解,更应拓展该定则在矢量分析中的普遍意义,使学生掌握矢量合成与分解的一般原理,学会运用作图这一最直观和最简洁的分析矢量问题的方法。考虑到探究该问题还刚刚开始,所以,我把重点放在运动的合成上。
二、模式运用和流程
由于平行四边形定则已经在力的合成与分解中学过,所以新课的引入可以从复习力的平行四边形定则入手。力和运动从矢量分析的角度看虽然相似,但总还有不同的地方,故初级探究应建立在实验和事实的基础上,我在教学中采用新教材中的“红蜡小圆柱体上浮”演示实验来展示运动合成的情景。因实验的可视性较差,又设计了多媒体动画——吊塔模型。通过演示和多媒体展示,给学生提出问题建立基础。学生提出的问题让他们写在小纸条上,教师把学生提出的适合本节课探究的有代表性的问题,用多媒体投影到屏幕上,同时可以根据具体情况补充问题使其完整。
本节课围绕重点内容可进行深入探究的问题大致有以下一些:
①分运动和合运动在时间上有什么关系?
②运动可以合成吗?
③小蜡块竖直向上的运动跟水平向右的运动是否相干?
④两个匀速直线运动的合成是否还是匀速直线运动?
⑤运动的合成满足平行四边形定则吗?考虑到各人深入探究的时间不同,也考虑到探究运动合成与分解的多样性和普遍性,我增加了一个很适宜深入深究的问题:轮船渡河的情形是否也与上相似?你能把匀速的轮船在均匀流动的河水中渡河的各种情形挑选有代表性的画出来吗?这一阶段宜安排5—10分钟。
深入探究需要让学生充分思考和讨论,所以,采用分小组讨论的形式。我在操作中实施以同组的前后四人为一组,并向学生提出明确的要求:讨论后把共同一致的意见以简略的方式写在纸上,推荐一位代表发言。在学生热烈讨论的过程中,教师巡视全场参与讨论,解答学生遇到的疑问,进行方法指导,也可以发表自己的观点和看法,充分发挥其主导的作用。教师参与其中,不仅可以活跃课堂气氛,更重要的是通过参与达到了交互的目的。这一阶段可根据实际情况适当多安排一些时间,让学生充分发表自己的观点,进行科学争论,以培养学生的科学精神和创造性思维,时间一般可安排10—20分钟。
深入探究达到一定的程度,基本完成了既定的目标后,即可进入归纳探究。(在进入归纳探究前,可以适当向学生介绍逻辑学上有关归纳推理的概念和方法,以实现在课堂上适时插入科学方法教育。)一般来说,各个小组的探究成果不尽相同,教师可选派探究较完整全面的小组进行展示。展示的方法可各种各样,可以让各小组把探究成果写在纸片上用多媒体放映,也可让小组选派代表讲演等,不足的地方还可让其他小组补充,教师也可补充自己的意见,最后形成归纳性的材料。这一环节不仅可完善学生的.思维机制,还可提高学生的自信心,发扬学生的主人翁精神,增强学生自主学习的意识。这一流程可控制在5~10分钟。
归纳探究的完成,标志着本节课重点内容的突破,从学生的角度讲,预示着运动的合成和分解知识点的初步领会和掌握,是探究的一个高潮的结束,但并不意味着探究工作的完结。紧接着的是发散探究的开始,这一阶段实际上也就是应用、提高阶段。针对学生提出的问题,结合知识的重点难点以及学习方法,教师要有预见性地挑选一些既有利于巩固学生新的认知结构,又有利于开发学生创造性思维的训练题。
选题应根据教学内容因地制宜,既可以选择一题多变的变式训练,也可从“小”、“精”、“活”上下功夫,选择形式多样、适合学生参与探究的问题。训练时应提倡学生先独立思考,展开自主性探究,在探究遇到困难时才与其他同学讨论。教师的主导作用在这时将充分地体现出来,要精心设计、提出如何使学生把探究工作引向深入的问题,为以后研究平抛运动打下基础。
我设计的发散探究问题如下:我们已经得出合运动是匀速直线运动的充分必要条件是——两个分运动必须是匀速直线运动。如果两个直线分运动的其中一个是匀速直线运动,而另一个是匀加速运动,请你想一下,合运动是直线运动还是曲线运动?
然后,在学生充分思考的基础上,我以多媒体的形式向学生展示了以下两个积件:
①一个匀速直线运动,一个初速为0的匀加速直线运动的合运动;
②一个匀速直线运动,一个初速不为0的匀加速直线运动的合运动。得到两种情况下都是曲线运动的结论。在此基础上,还可向学生提出更深层次的思考题:如果两个直线分运动都是匀加速运动,你认为合运动是什么呢?这里要说明的是:两个分运动在同一直线上时的运动的合成,可以作为简单的特例让学生课后看书自学。
在“交互探究”教学中,所设置和发现的问题有一部分会有一定的深度和难度,特别是在发散探究的最后阶段所设置的问题,课堂上不一定能彻底解决。同时,对问题的引伸拓展,深入探讨还会引发新的更多的问题,需要留在课后让学生反复思考争论,甚至实验证实。即使问题探究相对圆满,教师也应开发一些适合培养创造性思维的问题,让学有余力的优秀生进行更深层次的自主探究。因此,我们应打破传统的课堂教学模式和评价标准,有意识地留问题给学生,使教学延伸到课外,把探究问题的创造性活动引向深入。我布置的课后思考题为:某人骑车以速度V人→地向东行驶,刮南风(风速大小也为V)。试问人感到风从何处吹来?设置的课后思考题应尽可能生动和联系实际,这样才能令学生感兴趣,有利于延伸活动的自发开展。
三、实施中应注意的问题
首先,交互探究是围绕问题而展开的,所以必须充分了解和掌握学生的学习现状,注意探究的问题适合学生的现有认知结构和知识水平;
第二,该模式注重的是探究过程而不是结果,探究过程是产生创造性思维的温床,对探究过程中出现的问题教师要正确对待,不能一带而过,如果真的出现一时解决不了的问题,可留待课后解决了再告诉学生;
第三,交互过程中教师要注重鼓励学生的积极性,以肯定为主,让学生有成功感,即使学生的探究存在问题,也应着眼于从思路、方法上加以引导,而不能简单地否定了事。
要牢记:创造性来源于良好的环境
《运动合成与分解》教案2
一. 教学内容:
第一节 曲线运动
第二节 运动的合成与分解
要点
1. 知道曲线运动中速度的方向,理解曲线运动是一种变速运动。
2. 知道物体做曲线运动的条件是所受的合外力的方向与它的速度方向不在一条直线上。
3. 在一个具体问题中知道什么是合运动,什么是分运动;知道合运动和分运动是同时发生的,并且互相不影响。
4. 知道什么是运动的合成,什么是运动的分解,理解运动合成和分解遵循平行四边形定则。
5. 会用作图法和直角三角形知识解决有关位移和速度的合成、分解问题。
重点、难点解析
一、曲线运动
1. 曲线运动的速度
(1)曲线运动的方向是时刻改变的。
(2)质点在某一点(或某一时刻)的速度方向是在曲线上这一点的切线方向。
(3)曲线运动一定是变速运动。
,则曲线运动的平均速度应为时间t内位移与时间的比值,如下图所示 < 1201731390"> 随时间取值减小,由下图可知时间t内位移的方向逐渐向A点的切线方向靠近,当时间趋向无限短时,位移方向即为A点的切线方向,故极短时间内的平均速度的方向即为A点的瞬时速度方向,即A点的切线方向。
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2. 物体做曲线运动的条件
运动物体所受合外力的方向跟它的速度方向不在同一直线上。
3. 曲线运动中速度方向与加速度方向的关系
做曲线运动的物体,它的加速度的方向跟它的速度方向也不在同一直线上。
(2)速度
(3)加速度
(2)将船渡河的运动沿平行于河岸和垂直于河岸方向正交分解如图所示,则 为轮船实际上沿河岸方向的运动速度, 为轮船垂直于河岸方向的运动速度。
当 时:
①要使船垂直横渡,则应使 =0,此时渡河位移即实际航程最小,等于河宽d。
②要使船渡河时间最短,则应使 最大,即当 。
【典型例题】
例1 如图所示,物体在恒力F作用下沿曲线从A运动到B,这时,突然使它所受力反向,大小不变,即由F变为-F。在此力作用下,物体以后的运动情况,对下列说法中正确的是
A. 物体可能沿曲线Ba运动
B. 物体可能沿直线Bb运动
C. 物体可能沿曲线Bc运动
D. 物体可能沿原曲线由B到A
解析 根据物体沿曲线运动的`条件,物体由A到B的运动过程中,F的方向与速度的方向总交某一角度(不等于零和不等于 之间只有曲线Bc,故物体的运动轨迹可能为Bc。-F与
说明 曲线运动的速度方向既然是随时间而变化的,它的加速度方向必然不平行于速度方向,而加速度与物体所受合外力方向相同,所以做曲线运动的物体所受的合外力与它的运动方向一定不在同一条直线上,合外力的方向总是指向轨迹的凹侧。
例2 飞机在航空测量时,它的航线要严格地从西到东。如果飞机的速度是80km/h,风从南面吹来,风的速度为40km/h,飞机所测地区长为80km,需要的时间为多少?
解析 两个分运动的速度分别为
飞机的合速度为
所用时间为
答案 需要的时间为1.15h
说明 (1)飞机同时参与了两个分运动,一个是飞行运动. 速度为80km/h;另一个是随风一起的运动,速度为40km/h。飞机相对地的运动为这两个运动的合运动。
(2)合运动的速度方向必须沿所测地区的长度方向。
(3)飞机相对地的运动为合运动,合运动为匀速直线运动。
例3 小船在d=200m宽的河中横渡,水流速度v1=2m/s,船在静水中的航速v2=4m/s,求:
(1)小船怎样过河时间最短,最短时间tl是多少?
(2)小船怎样过河位移最小,所需时间t2是多少?
即小船垂直于河岸行驶时,过河时间最短,需50s。
(2)位移最小应等于河宽 高三,合位移与合速度应垂直河岸,如图所示,则
,即船向与岸成 角
渡河时间
说明 解决这类问题时,首先要明确哪是合运动,哪是分运动,根据合运动和分运动的等时性及平行四边形定则求解,解题时要注意画好示意图。
【模拟
1. 关于运动的性质,以下说法正确的是 ( )
A. 曲线运动一定是变速运动
B. 变速运动一定是曲线运动
C. 曲线运动一定是变加速运动
D. 运动物体的加速度数值、速度数值都不变的运动一定是直线运动
2. 下列关于力和运动的说法中正确的是 ( )
A. 物体在恒力作用下不可能做曲线运动
B. 物体在变力作用下不可能做直线运动
C. 物体在变力作用下有可能做直线运动
D. 物体的受力方向与它的速度方向不在一条直线上时,有可能做直线运动
3. 物体在几个共点的恒力作用下处于平衡状态。若突然撤去其中的一个恒力,该物体的运动 ( )
A. 一定是匀加速直线运动
B. 一定是匀减速直线运动
C. 一定是曲线运动
D. 上述几种运动形式都有可能
4. 下列关于运动状态与受力关系的说法中,正确的是 ( )
A. 物体的运动状态发生变化,物体的受力情况一定变化
B. 物体在恒力作用下,一定做匀变速直线运动
C. 物体的运动状态保持不变,说明物体所受的合外力为零
D. 物体做曲线运动时,受到的合外力可以是恒力
5. 一质点做曲线运动,它的轨迹由上到下(如图示曲线),关于质点通过轨迹中点时的速度的方向和加速度的方向可能正确的是下图中的哪一个? ( )
B.
C. D. B. 0
C. D.
11. 一架飞机沿仰角13. 一艘小船从河岸A处出发渡河,小船保持与河岸垂直方向行驶,经过10分钟到达正对岸下游120m的C处,如图所示。如果小船保持原来的速度逆水斜向上游与河岸成
【试题答案】
1. A 2. C 3. D 4. CD 5. B 6. B 7. BCD 8. BCD 9. D 10. C
11. 480 240 12. 速度与竖直方向的夹角
13. d=200m
《运动合成与分解》教案3
一、合运动与分运动
1.合运动与分运动定义:如果物体同时参与了两种运动,那么物体实际发生的运动叫做那两种运动的合运动,那两种运动叫做这个实际运动的分运动。
2.在一个具体问题中判断哪个是合运动,哪个是分运动的关键是弄清物体实际发生的运动是哪个,则这个运动就是合运动。物体实际发生的运动就是物体相对地面发生的运动,或者说是相对于地面上的观察者所发生的运动。
3.相互关系
①运动的独立性:分运动之间是互不相干的,即各个分运动均按各自规律运动,彼此互不影响。因此在研究某个分运动的时候,就可以不考虑其他的分运动,就像其他分运动不存在一样。
②运动的等时性:各个分运动及其合运动总是同时发生,同时结束,经历的时间相等;因此,若知道了某一分运动的时间,也就知道了其他分运动及合运动经历的时间;反之亦然。
③运动的等效性:各分运动叠加起来的效果与合运动相同。
④运动的相关性:分运动的性质决定合运动的性质和轨迹。
二、运动的合成和分解
这是处理复杂运动的一种重要方法。
1.定义:已知分运动的情况求合运动的情况,叫做运动的合成。
已知合运动的情况求分运动的情况,叫做运动的分解。
2.实质(研究内容):运动是位置随时问的变化,通常用位移、速度、加速度等物理量描述。所以,运动的合成与分解实质就是对描述运动的'上述物理量的合成与分解。
3.定则:由于描述运动的位移、速度、加速度等物理量均是矢量,而矢量的合成与分解遵从平行四边形定则,所以运动的合成与分解也遵从平行四边形定则。
4.具体方法
①作图法:选好标度,用一定长度的有向线段表示分运动或合运动的有关物理量,严格按照平行四边形定则画出平行四边形求解。
②计算法:先画出运动合成或分解的示意图,然后应用直角三角形等物理知识求解。
三、两个直线运动的合运动的性质和轨迹的判断方法
1.根据平行四边形定则,求出合运动的初速度v0和加速度a后进行判断:
①若a=0(分运动的加速度都为零),物体沿合初速度v0的方向做匀速直线运动。
②若a0且a与v0的方向在同一直线上,物体就做直线运动;a与v0同向时做加速直线运动;a与v0反向时先做减速运动,当速度减为零后将沿a的方向做加速运动;a恒定时,物体做匀变速直线运动。
③若a与v0的方向不在同一直线上,则合运动是曲线运动,a恒定时,是匀变速曲线运动。
2.合运动的性质和轨迹由分运动的性质决定。分别研究下列几种情况下的合运动的性质和轨迹
①两个匀速直线运动的合运动的轨迹必是直线,如小船过河问题;
②相互垂直的匀速直线运动和匀变速直线运动的合运动的轨迹一定是曲线,如平抛运动;
③两个匀变速直线运动的合运动的轨迹可能是直线(合运动的初速度v0和加速度a在一直线上),也可能是曲线(合运动的初速度v0和加速度a不在一直线上):
四、运动的合成与分解在小船过河问题、绳端速度分解问题中的应用
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