1、运动的合成和分解教学设计一、教材分析：运动的合成和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。这节内容既是方法介绍，又是研究平抛运动的预备知识。本节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。演示实验中应着重分析蜡块或粉笔的合运动和分运动是同时进行的，并且两个（或多个）分运动之间是不相干的，即讲述中注意渗透运动的独立性原理。分运动的性质决定合运动的性质和轨迹。我们以蜡块的运动说明两个直线运动的合运动不一定都是直线运动。比如，不在同一上的一个匀速运动与一个变速直线运动合成后，它的轨迹是曲线。这一点学生不易理解，可根据学生实际引导他们做些分析。
2、二、教学目标：1、 知识目标：a、 在一个具体问题中能区分合运动和分运动。b、 理解运动的合成和分解遵循平行四边形定则。c、 理解分运动的性质决定合运动的性质和轨迹。2、 能力目标：a、 培养学生的实验观察能力。b、 培养学生的分析和归纳能力。c、 培养学生运用所学知识解决实际问题的能力。3、 思想目标：a、 通过学生间的讨论，培养他们的团结协作精神以及谦虚好学的思想。b、 通过设问、反问、反馈等教学方法调动学生的思维，培养他们的刻苦钻研精神。三、教学方法：a) 设问法。心理学家认为：动机是推动人的行为的内在原因和内部动力，动机是影响学习的最主要因素。课堂教学中可以通过创设问题的情境，以引起学
3、生的注意，调动学生的思维，而通过有效的设问，对学生的这种心理倾向起调节和促进作用。b) 启发式。教学中采用设问、讨论，让学生变换问题的角度思考问题等法，可以更好的启迪学生的思维，激发学习热情，充分发挥教师主导、学生主体的作用。c) 讨论法。在讨论中教师让出点评权，鼓励学生共同点评，彼此点评，给学生在范围更广的对话中，进行比较、反思的机会。这也要求教师具有敏锐的洞察力和良好的调控能力，善于抓住学生在课堂学习过程中提出的好问题组织讨论，并不失时机的对学生已有的结论进行梳理。d) 反馈法。现代教育理论认为：有效的反馈机制可以调节学生的学习行为，也可以调节教师的施教行为，大大改善教学进程。四、教学器材
4、：投影仪（片） 、玻璃管、蜡块、溜冰鞋（或平板车）五、教学内容：、引入：设问：爷爷给你 5 个苹果，奶奶给你 1 个苹果，你所得的苹果总数为 6 个；若爷爷给你 5 牛的力，奶奶给你 1 牛的力，那么你所得的合力也是 6 牛吗？引导学生得到答案：不一定，因为力是矢量，力的合成遵循平行四边形定则。设问：除了力这一矢量外，我们所学过的矢量还有那些？学生讨论后回答：位移、速度、加速度。反问：位移和速度是如何来合成和分解的呢？这就是我们这节课所研究的内容。、实验：方案一：在长约 80cm100cm 一封闭玻管中注满清水放一个红蜡做成的小圆柱体 （圆柱体的直径略小于玻璃的内径，轻重大小适宜，使它在水中大
5、致能匀速上浮） 。玻璃管的开口端用胶塞紧（图一甲） 。将此玻璃管紧贴黑竖直倒置（图一乙） ，红蜡块 R 就沿玻璃管匀上升，做直线运动。红蜡块 R 由 A 运动到 B ，它位移是 AB 。记下它由运动到 所用的时间。然后，将玻璃管竖直倒置在红蜡上升的同时将玻璃管水平右匀速移动，观察红蜡块的运动，将会看出它是斜向右上方运动的。经过相同的时间，红蜡块将沿直线 AC 运动到达 C 。这时，它的位移是 A C（图一丙）.红蜡块可以看成同时参与了下面两个运动：在玻璃管中竖直向上的运动（由 A 到 B）随玻璃管水平向右的运动（由 A 到 D） 。红蜡块实际发生的运动（由 A 到 C） 。是这两个运动合成的结
6、果。方案二：让学生甲穿一双溜冰鞋或站在一辆平板车上，靠近黑板，手拿一支粉笔，在黑板上从上而下匀速移动画出一条线段，如图二甲所示。粉笔的位移是 AB，记下由 A 运动到 B 所用的时间。然后，让另一学生乙沿黑板方向推学生甲，学生甲仍象刚才那样用粉笔在黑板上由上而下匀速移动。让学生观察粉笔的移动，将会看出它是斜向右下方运动的，经过相同的时间，粉笔将沿直线 AC到达 C 点，这时它的位移是 AC，如图二乙所示。粉笔的运动可以看成同时参与了两个运动：在黑板上竖直向下运动（由 A 到 B）和水平向右运动（由 A 到 D） ，粉笔实际发生的运动（由 A 到 C）是这两个运动合成的结果。 、合运动与分运动具
7、有同时性。实验中的物体由 A 运动到 B 的时间和由 A 运动到 C 的时间可以让学生用秒表分别记录进行比较，物体由 A 运动到 C 与由 A 运动到 D 是同时进行的。、两个分运动的独立性。设问：两个分运动是否互相影响？请设计一实验方案来研究。 （学生分组讨论）引导学生分析：改变实验中玻璃或学生甲水平方向 AD 移动的速度，蜡块或粉笔在竖直方向由 A 运动到 B 的时间不变，即竖直方向的运动情况不受水平方向运动的影响。、运动的合成与分解遵循平行四边形定则合运动和分运动的位移关系，在演示中比较直观：竖直放置的玻璃管水平移动，根据数学知识 ABCD,可以判定 ABCD 是平行四边形，合位移 SA
8、C，AC 是平行四边形的对角线，分位移 S1=AB,S2=AD 分别是平行四边形的两条邻边。如图三甲所示。由于合运动与分运动具有同时性，设运动的时间为 t，根据 v=s/t，将图三甲中的每条边均变为原来的 1/t 倍，则得到合运动与分运动的速度关系，如图三乙所示，相当于将图三甲放大或缩小了，而所得到的仍是一个平行四边形。、两个直线运动的合运动轨迹。设问：两个分运动都是直线运动，那么合运动也一定是匀速直线运动吗？从速度上来理，因为两个分运动的速度矢量都是定值，根据平行四边形定则, 合速度这一矢量也一定为定值，所以合运动为匀速直线运动。从位移上来理解：假设两个分运动分别沿 XY 轴正方向，每一分运
9、动每经过单位时间的位移相等，如图三所示，物体运动过程中的位置如图中的 A、B、C点，用一条平滑的线连接 A、B、C 点得到的是一条直线，并且 OA=AB=BC=，故合运动也为匀速直线运动。设问：两个直线运动的合运动是否也一定为直线运动呢？分组讨论后，各小组之间交流讨论的结果。设计具体的问题情境：水平方向上作匀速直线运动，竖直方向上作匀加速直线呢？从速度上来理解：设 T1 时刻两分运动的速度分别为V1、V1 ，如图四甲所示，合速度 V1 与水平方向的夹角为 。T2 时刻两分运动的速度分别为 V2、V2 ，如图四乙所示，则合速度 V2 与水平方向的夹角为 （ ） ，所以方向不同，由此可知，物体的速
10、度方向不断变化，物体所做的是曲线运动。从位移上来理解：水平方向上每经过单位时间的位移相等，而竖直方向上每经过单位时间的位移都增大，如图五所示，物体运动过程中的位置如图中的 A、B、C点，用一条平滑的线连接 A、B、C点，得到的是一条向下弯曲的曲线，所以合运动的轨迹为一条曲线。实际上，这一问题的讨论为学习下一节的平抛运动埋下了“伏笔” 。7、巩固练习：（1）关于运动的合成，下列说法中正确的是A、合运动的速度一定比每一个分运动的速度大。B、两个匀速直线运动的合运动也一定的匀速直线运动。C、只要两个分运动是直线运动，那么合运动也一定是直线运动。D、两个分运动的时间一定与它们合运动时间相等。（2）一船
11、垂直河岸开行，船到河心时水速突然变为原来的 2 倍，则过河时间A、不受影响B、时间缩短为原来的 3/4C、时间增长D、缩短为原来的 1/2六、教学说明：1、对运动进行合成和分解是为了研究问题的方便。如例一中，水平方向运动的位移和时间在日常生活中很容易测量，这样就可以利用运动的合成来求合速度。而例二中，飞机的实际速度可以从速度盘上看出来，利用运动的分解，可以计算经过一段时间后飞机离出发点的水平距离和竖直高度。2、合运动是物体的实际运动，分运动只是合运动产生的效果，这可以跟前面学过的力进行类比，如一物体放在斜面上，我们常常根据解决问题的需要将重力进行分解，重力是物体实际受到的力，而两个分力是重力产生的效果力。
