人教版 (2019)必修 第二册运动的合成与分解教案设计

这是一份人教版 (2019)必修 第二册运动的合成与分解教案设计，共6页。教案主要包含了教材分析，教学目标与核心素养，教学重点，教学难点，教学过程等内容，欢迎下载使用。
本节课所采用的教材是人教版高中物理必修2第五章第二节的内容。
运动的合成与分解是研究较复杂运动的一种方法，即较复杂的运动可以看作是几个较简单运动的合运动。本节内容既是方法介绍，又是研究平抛运动的预备知识。本节课通过演示实验让学生理解这一方法，并学会在分析平抛运动时运用它。
这一节又是平行四边形定则在第二个矢量运算中的应用。学好这节课的内容能使学生真正体会到平行四边形定则这一矢量运算法则，并且能很容易地推广到其他的矢量运算。
矢量运算始终贯穿在高中物理知识内容的全过程中，因此无论从这一章看，还是从整个教材看，这一节都是承上启下的重要知识。学好这节内容，一方面可以深化前面所学的知识，另一方面又为后续学习打好必要的基础。
【教学目标与核心素养】
一、教学目标
1．在具体问题中知道什么是合运动，什么是分运动。
2．知道合运动和分运动是同时发生的，并且互不影响。
3．知道运动的合成和分解的方法遵循平行四边形法则。
4．能够运用平行四边形法则解决有关位移、速度合成和分解的问题．
二、核心素养
物理观念：合运动、分运动、运动的合成和运动的分解
科学思维：运动的合成与分解方法——平行四边形定则
科学探究：
(1)会用平行四边形定则画出位移和速度的合成与分解图
(2)会用数学知识求解合速度、合位移或分速度、分位移
科学态度与责任：运用合成与分解的方法将复杂的物体运动转变为简单的物理问题进行分析研究，并能够以道德与规范认识和评价物理研究与应用
【教学重点】
对一个运动能正确地进行合成和分解
【教学难点】
具体问题中的合运动和分运动的判定。
【教学过程】
导入新课（多媒体）
对于直线运动中，建立一维坐标，据运动规律，就可以确定任意时刻的位置，进而知道它的运动轨迹。
出示图片：小车在一维坐标上的运动
出示图片：小球的抛体运动
如果研究复杂的运动，我们怎么办呢？本节所学的运动的合成与分解是解决这一问题的基本方法。
新课教学
（一）、一个平面运动的实例(阅读教材第6～8页“一个平面运动的实例”部分，回答下列问题)
1．实验过程
(1)将这个玻璃管(如图甲)倒置(如图乙)，可以看到蜡块上升的速度大小不变，即蜡块做匀速直线运动。
(2)再次将玻璃管上下颠倒，在蜡块上升的同时将玻璃管水平向右匀速移动，观察蜡块的运动情况(如图丙)。
2．实验分析
(1)建立坐标系：研究物体运动时， 坐标系的选取很重要。
①对于直线运动，应沿着直线建立直线坐标系。
②研究物体在平面内的运动时，可以选择平面直角坐标系。
(2)蜡块的运动轨迹
①蜡块的位置：从蜡块开始运动的时刻计时，在t时刻，蜡块的位置P可以用它的x、y两个坐标表示：x＝vxt，y＝vyt。
②蜡块的速度：大小为v＝ eq \r(v eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(x)) ＋v eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(y)) ) ，速度的方向满足tan_θ＝ eq \f(vy,vx) 。
③蜡块的运动轨迹：y＝ eq \f(vy,vx) x，是一条过原点的直线。
（二）、运动的合成与分解(阅读教材第8页“运动的合成与分解”部分)
1．分运动的内涵：蜡块沿玻璃管向上的运动和它随玻璃管向右的运动。
2．合运动的内涵：蜡块相对于玻璃管向右上方的运动。

微风吹来，鹅毛大雪正在缓缓降落，为寒冷的冬天增加了一道美丽的风景线。试问雪花在降落时的运动可以看成由哪两个方向上的分运动共同构成？
提示： 雪花在降落时的运动可以看成由竖直向下和水平方向上的直线运动共同构成 eq \(。,\s\d4( ,))
3．运动的合成与分解
(1)运动的合成(cmpsitin f mtins)：由分运动求合运动的过程。
(2)运动的分解(reslutin f mtin)：由合运动求分运动的过程。
(3)运算法则：遵循矢量运算法则。
一艘炮舰正在沿河岸自西向东航行，在炮舰上射击北岸的敌方目标。要想击中目标，射击方向应直接对准目标，还是应该偏东或是偏西一些？
提示： 应该偏西一些，使其合速度方向正对目标。
运动的合成与分解的应用___小船渡河模型
1．模型特点
两个分运动和合运动都是匀速直线运动，其中一个分运动的速度大小、方向都不变，另一分运动的速度大小不变，研究其速度方向不同时对合运动的影响，这样的运动系统可看做小船渡河模型。
2．模型分析
（1）船的实际运动是水流的运动和船相对静水的运动的合运动。
（2）三种速度：v1（船在静水中的速度）、v2（水流速度）、v（船的实际速度）。
（3）两个极值
①过河时间最短：v1⊥v2，tmin＝eq \f(d,v1)（d为河宽）．
②过河位移最小：v⊥v2（前提v1＞v2），如图甲所示，此时xmin＝d，船头指向上游与河岸夹角为α，csα＝eq \f(v2,v1)；
过河位移最小：v1⊥v（前提v1＜v2），如图乙所示．过河最小位移为xmin＝eq \f(d,sin α)＝eq \f(v2,v1)d．
课堂小结
1．分运动与合运动
合运动是实际发生的运动，是分运动的合成；
分运动互不影响，具有独立性；合运动与分运动所用时间相等，具有等时性；合运动与分运动必须对同一物体；合运动与分运动在效果上是等效替代的关系。
2．运动的合成与分解符合平行四边形法则
3．小船渡河模型
四、板书
（一）、红蜡块在平面内的运动
1．水平方向匀速直线运动；蜡块相对管向上做匀速直线运动。
2．在黑板的背景前我们看到蜡块相对黑板是向右上方运动的。
（二）、理论分析红蜡块的运动
（三）、运动的合成与分解
1．合运动和分运动的关系
（1）合运动和分运动同时性；
（2）各分运动之间独立性；
（3）合运动与分运动必须对同一物体；
（4）合运动与分运动在效果上是等效替代的关系。
2．运动的合成与分解
（1）由分运动求合运动的过程叫运动的合成。
（2）由合运动求分运动的过程叫运动的分解
（四）、运动的合成与分解的应用___小船渡河模型
五、作业
课本第9页练习与应用