優(yōu)秀教案運動的合成與分解教學設(shè)計

1、運動的合成與分解廈門雙十中學 傅建農(nóng)一、概述本節(jié)課選自山東科技版高中物理必修2 2021年7月第4版第3章第1節(jié)。P47-P50所需課時： 1 課時。學習內(nèi)容：必修一主要研究運動學中的直線運動，即勻速直線運動，勻變速直線運動， 自由落體運動等較簡單的直線運動， 本節(jié)開始學習較為復(fù)雜的曲線運動， 并能夠通過分析討 論得出定量研究曲線運動規(guī)律的方法。 通過本節(jié)的學習研究， 使同學們學會用平面直角坐標 系和圖解法描述曲線運動， 通過運動的合成與分解， 把運動物體實際表現(xiàn)的復(fù)雜運動分解成 幾個簡單的分運動， 從而利用研究分運動的性質(zhì)和軌跡來確定物體實際表現(xiàn)的合運動的性質(zhì) 和軌跡。 通過本節(jié)的學習， 穩(wěn)

2、固矢量合成法那么平行四邊形定那么及三角形法那么的應(yīng)用，知道運動的合成與分解就是位移的合成與分解或速度的合成與分解。本節(jié)課的價值及學習內(nèi)容的重要性： 首先運動的合成與分解是學習曲線運動的根底；其次掌握物理學中最重要的思維方式化曲為直、化繁為簡、等效替代。二、教學目標分析一知識與技能：l 、能在具體問題中分析合運動和分運動，并知道合運動和分運動同時發(fā)生即具有等時 性，以及分運動互不影響即獨立性。2、知道分運動常采用從合運動的效果來分解，理解運動的合成與分解遵循平行四邊形 定那么。3、會用作圖法和直角三角形知識解決有關(guān)位移和速度的合成與分解問題，理解合運動 是由分運動組成的，分運動的性質(zhì)決定合運動的

3、性質(zhì)和軌跡。二過程與方法：1 、通過 課本迷你實驗 的分組探究，讓學生經(jīng)歷探究、實踐、思考、運用、解決的過程， 在知識的發(fā)現(xiàn)和能力的形成過程中體驗成功的樂趣。2、利用 船行人走 提供的物理情景，引導(dǎo)學生建立直角坐標系描述人的運動，培養(yǎng)學生 應(yīng)用數(shù)學工具解決問題能力。先讓人、船運動共線，分析合運動；再讓人、船運動互相垂直 分析合運動。從一維到二維、由淺入深、激發(fā)學生探索新知識的欲望和慎密的思維方式。三情感態(tài)度與價值觀：1 、充分發(fā)揮學生的自主性，引導(dǎo)學生主動發(fā)現(xiàn)問題，合作交流解決問題，構(gòu)建良好的 認知結(jié)構(gòu)。 激發(fā)對科學的求知欲， 增強將自己的見解公開并與他人交流的欲望， 認識交流與 合作的重要性

4、，有主動與他人合作的精神。2、通過對運動的合成與分解的理解和練習，發(fā)揮學生的空間想象能力以及復(fù)雜問題化 為簡單問題的思想的培養(yǎng)。三、學習者特征分析1 、知識結(jié)構(gòu)上，學生在物理方面已經(jīng)學習了物體的勻速直線運動和勻變速直線運動規(guī) 律，以及力的合成與分解的平行四邊形定那么； 通過了解， 在數(shù)學方面， 已經(jīng)學習了直角坐標 系、三角函數(shù)等根底知識， 具備解決物體在二維平面內(nèi)運動問題的知識根底； 在能力結(jié)構(gòu)上， 對于如 吊車起吊重物、 小船渡河等也有一定的感性體驗和理性認識， 所有這些構(gòu)成學生本節(jié) 課的學習根底。2、任教班級的同學，大都具有極強的探索新知識的欲望、積極向上的學習態(tài)度；學習 過程中能主動探究

5、、積極思考，思維特別活潑。3、學生對一個物體實際的復(fù)雜運動可以看作是兩個簡單運動的組成的認識在理解上還 很抽象，對物體運動的位移、速度、加速度的矢量性，并能利用平行四邊形定那么合成與分解沒有感性認識，不能很好區(qū)分實際例子中物體的合運動和分運動，同時還對物體在兩個方向的運動是相互獨立的還存在疑問，這就要求教學中必須提供來源于生活中的大量事例和能進 行探究的實驗素材，幫助學生提升感性認識，內(nèi)化解決問題方法，提高解決問題能力。四、教學策略選擇與設(shè)計本節(jié)課利用 “任務(wù)驅(qū)動教學模式，以 任務(wù)為主線、教師為主導(dǎo)、學生為主體 。通過 創(chuàng)設(shè)情境、預(yù)設(shè)問題為開始；教師提供線索，學生自主學習、合作探究為過程；最后

6、解決和 提出新問題為結(jié)束的三階段循環(huán)。通過學生的“自我導(dǎo)向、自我鼓勵、自我監(jiān)控 ，使學生主動建構(gòu)探究、實踐、思考、運用、解決的高智慧學習體系。教學的開始，通過播放視頻預(yù)設(shè)拋體運動、渡河問題兩個教學目標，設(shè)疑激趣，目標明 確，能充分調(diào)動學生學習積極性和主動性。在探究船行人走的教學中，通過學生的討論了解簡單的直線運動中可以用一維系去描 述，而較復(fù)雜的運動要建立平面直角坐標系。在吊車起吊重物的flash演示中，通過直觀具體的模擬，對合運動與分運動從感性體驗 進入理性認識。通過完成 課本迷你實驗，讓學生在具體的體驗活動中來學習新的內(nèi)容，降低學習內(nèi)容的難度，讓學生感覺到物理就在我們身邊。同時借助學生已具

7、備的驗證力的平行四邊形定那么的方法，突顯了位移、速度的矢量性。為了使學生體驗運動的獨立性，教學中使用了弧形軌道球碰撞實驗。 通過使兩個小球在 豎直方向距離的變化，改變兩球相遇時小球 P在豎直方向速度分量的大小，但并不改變小球 P在水平方向的速度分量的大小，說明了物體的兩個分運動是獨立的結(jié)論。本節(jié)主要是通過對運動的合成與分解的實例觀察和對其過程的簡單實驗分析研究，讓學生構(gòu)建研究復(fù)雜運動的有效方法，體會把復(fù)雜的運動看作是幾個簡單運動的合成的物理思 想。五、教學資源與工具設(shè)計一軟件:工程要素任務(wù)視頻1足球、三鐵運動、小 船渡河等。視頻格式：WMV視頻播放器：Media Player此視頻為引入課題，

8、設(shè)疑激 趣。flashl :船行人走。flash 播放器：Adobe FlashPlayer引導(dǎo)學生建立直角坐標系描 述人的運動，培養(yǎng)學生應(yīng)用數(shù) 學工具解決問題的能力。視頻2： 工地塔吊。視頻格式：WMV視頻播放器：Media Player 。感性體驗合運動與分運動的 關(guān)系。flash2 :吊車起吊重物。flash 播放器：Adobe FlashPlayer理性認識合運動與分運動中 速度的合成與分解。PPT教學演示課件?運動的合成與分解?Office2003實施學生為主體、教師為主導(dǎo) 的教學導(dǎo)向。二硬件：1計算機、實物展示臺、投影儀2、課本迷你實驗：課本P48圖3-6。器材：紙、筆、直尺。2人

9、一組。通過分組實驗探 究合運動與分運動的關(guān)系，特別是位移的合成與分解。教學程序教師活動學生活動教學資源設(shè)疑激趣新課引入播放視頻一一鉛球、標槍、足球等運動工程。 設(shè)疑激趣 體育運動中的投擲工程，怎樣才能 投擲更遠？足球道怎樣才能準確射中球門？ 播放視頻一一小船渡河設(shè)疑激趣怎樣才能使小船在最短時間過河 嗎？又怎樣才能使小船渡河的距離最短嗎？由以上錄像引出課題“第三章：拋體運動 板書第三章：拋體運動 第一節(jié)：運動的合成與分解問題提出學生觀看視頻：1、足球2、三鐵運動3、小船渡河學生思考教師設(shè)問：1、怎樣渡河時間最短？2、怎樣渡河距離最短？3、如何研究曲線運動呢?視頻1：足球、三鐵運動、小船渡河新課

10、教 學試著引導(dǎo)同學提出問題1.研究曲線運動問題能不能用一維坐標軸？學生討論：實物展示如果不能，那建立什么坐標系才能研究曲線提出問題，明確任務(wù)。臺運動？學生將討論結(jié)果寫在紙上，用實物2什么是合運動，什么是分運動？展示臺投影到屏幕上。3.合運動與分運動有什么關(guān)系？處理曲線運動的數(shù)學方法1、人、船運動共線,分析合運動1、人、船運動同向： 船在平靜水面上航行速度為 人相對船的速度為 引導(dǎo)學生討論： 人相對水的運動軌跡、速度。Vt船，Vt人。2、人、船運動反向：引導(dǎo)學生討論：人相對水的運動軌跡、速度。flash1船行人走板書物體在一條直線上運動時，可以沿這 條直線建立一個坐標系，2、人、船運動互相垂直，

11、分析合運動新 課 教 學新 課 教 學3、人、船運動互相垂直: 引導(dǎo)學生討論：人相對水的運動軌跡。什么是合運動。什么是分運動播放視頻一一 工地塔吊工作視頻1、引導(dǎo)學生分析 吊車起吊重物 問題：(1)假設(shè)行走小車不動而吊鉤在豎直方向運 動，經(jīng)一段時間將從 A運動到Bo通過觀看視頻了解塔吊的工作 過程。以形成感性認識。 學生小組討論，畫圖：(1)畫出行走小車不動而吊鉤 在豎直方向運動的軌跡圖B八flashl船行人走視頻2:工地塔吊flash2 :吊車起吊重物。(2)假設(shè)吊鉤在豎直方向不動，而行走小車 水平方向運動，那么吊鉤經(jīng)過相同一段時間將 從A運動到A'。(2)畫出假設(shè)吊鉤在豎直方向 不

12、動，而行走小車水平方向運動 的運動軌跡圖A'B'flash2 :吊車起吊重物。3吊鉤豎直運動、行走小車水平運動同時 進行，吊鉤經(jīng)相同時間從 A點運動到B'點,3吊鉤同時參與豎直運動和新 課 教 學新 課 教 學板書物體合運動與分運動意義 如果一個物體同時參與兩個運動，那么這兩個運 動稱為分運動，物體實際的運動稱為合運動隨行車的水平運動的運動軌跡 圖小組討論合運動和分運動的含義： 如果一個物體同時參與兩個運 動，那么這兩個運動稱為分運動, 物體實際的運動稱為合運動。合運動與分運動關(guān)系1合運動與分運動的矢量性1每組同學準備 課本迷你實驗 器材：紙、筆、直尺。2引導(dǎo)學生分析實

13、驗：運動軌跡3是筆尖的合運動，運動軌跡 1 和運動軌跡2是分運動。以軌跡1的位移x和軌2的位移y為鄰邊 作平行四邊形，其所夾的對角線的大小與方 向與軌跡3的位移重合，說明分位移、合位 移的關(guān)系遵循平行四邊形定那么。根據(jù) vx = vy =v = sty tt將合運動與分運動位移平行四邊形等比例 縮小t倍，其平行四邊形關(guān)系仍然成立。即 物體運動的合速度與分速度關(guān)系也遵循平行 四邊形定那么 引導(dǎo)：合運動的位移矢量與各分運動的位移 矢量關(guān)系？是否滿足矢量合成遵循的平行四 邊形定那么？板書合運動和分運動的位移、速度、加速 度關(guān)系遵循平行四邊形定那么。flash2 :吊車起吊重物。(1)在相對光滑的桌面

14、上放一 白紙；(2)A同學獨立地用筆沿直尺 沿起點0盡量勻速的畫一 條直線，得軌跡1 ；(3)A同學保持筆和直尺不 動，且輕按直尺，B同學 盡量勻速地沿垂直直尺方 向拉動白紙，得軌跡 2；(4)A同學讓筆沿直尺運動， 冋時B冋學沿垂直直尺的 方向拉動白紙，得軌跡3要求做這個步驟時大豕 閉上眼睛；(5)觀察三次實驗得到的軌 跡，重點分析軌跡3中筆 尖的運動。(6)軌跡3即實際運動方向上 的軌跡，思考合運動和分 運動的位移特點。學生分組實驗:實驗器材紙、筆、直尺2人一組協(xié)作完成設(shè)計這個體驗活動是為了創(chuàng) 設(shè)一個具 體的情 景，讓學 生在具體 的體驗活 動中來學 習新的內(nèi) 容，降低 學習內(nèi)容 的難度，

15、 讓學生感 覺到物理 就在我們 身邊。PPT教學演示課件2、分運動的獨立性(1)提供實驗裝置新課 教 學® 3-6實越軀援新 課 教 學(2)引導(dǎo)學生分析：改變小球P的高度，兩小球仍然發(fā)生碰 撞，說明兩個小球在豎直方向距離的變化， 雖然改變兩球相遇時小球P在豎直方向速度分量的大小，但并不改變小球P在水平方向的速度分量的大小，也就是說小球在豎直方 向的運動并不影響它在水平方向的運動，即 物體的兩個分運動是獨立的。板書組成物體運動的分運動之間的位移、 速度、加速度關(guān)系是獨立的。實踐應(yīng)用1、知能落實例1、降落傘下落一定時間后的運動是勻速 的。沒有風的時候，跳傘員著地的速 度是5m/s,現(xiàn)在

16、有風，風使他以 4m/s 的速度沿水平方向向東移動，問跳傘 員將以多大的速度著地 ？這個速度的 方向怎樣？觀察：(1) 兩個相同的弧形軌道 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PQ在軌道出口處的水 平初速度UOf等。(2) 將小鐵球P.Q分別吸在電磁鐵 C、Dh,然后切斷電源，使兩小鐵 球能以相同的初速度 v0同時分別 從軌道M N的下端射出。實驗結(jié)果 是兩小鐵球同時到達 E處，發(fā)生碰 撞。增加或者減小軌道 M勺高度， 再進行實驗，結(jié)果兩小鐵球總是發(fā) 生碰撞。小組討論： 分析水平方向兩個小球的運動，學生小

17、組討論分析:(1)跳傘員在有風時的運動，是為降落傘無風時勻速下降 的和參與風運動的合運動,對應(yīng)是速度為合速度。(2)建立水平向東和豎直方向 的坐標系，作出兩個分速度 矢量的示意圖研究運動 獨立性原 理的實驗 裝置PPT教學演示課件(3)利用平行四邊形法那么和勾股定理求得=J42 +52 = 6.4m/s設(shè)著地速度方向與豎直方向 的夾角為二，貝Utan日=邑Vy4 = 0.852、實際應(yīng)用例2、一只小船橫渡小河，小河寬為d,假設(shè)船 對靜水的恒定速度為 V1河水的流速為V2, 且 V1> V 2。1假設(shè)使小船渡河時間最短，船頭應(yīng)對什么 方向，最短時間是多少？2假設(shè)使小船渡河距離最短，船頭應(yīng)對

18、什么 方向，所需時間是多少？園潼2d _ dV Ji22PPT教學演示課件小結(jié)與作業(yè)小組討論，猜測，發(fā)表看法。 學生充分思考，討論總結(jié)得出： 由于過河的時間完全取決于 河寬和小船垂直于河岸方向的速 度Vi,故船頭沖著正對岸行駛時， 過河時間最短.最短時間；悅=2Vi假設(shè)使小船渡河距離最短，那么 小船實際的運動軌道必須與河岸 垂直，也就是小船合運動方向與河 岸垂直時，小船渡河的距離最短。建立沿河岸方向和垂直河岸 方向直角坐標系，設(shè) V1與y軸夾角 為二,由平行四邊形和勾股定理求學生小結(jié)：1、處理一個平面內(nèi)物體的運動可以建立平面直角坐標系2、物體實際的運動為合運動，組成合運動的幾個運動稱為分運動。

19、3、合運動與分運動之間具有等時性，矢量性，獨立性 作業(yè)：1、課本P50頁作業(yè)；教學過程流程圖flashl :*-船仃人走情境分析討論直角坐標*系處理曲線運動視頻1引入新課flash2起吊重物分析 探究h 討論 ，_7分析7位移關(guān)系演示實驗討論分析運動的獨 立性原理七、教學評價設(shè)計本節(jié)課從以下幾個方面進行評價：1. 評價內(nèi)容：課堂表現(xiàn)評價、學習效果評價課堂學習效果評價+作業(yè)、小組合作 評價。2. 評價方式：自評、小組評、教師評相結(jié)合；定量評價與定性評價和反思相結(jié)合。 注重形成性評價。注：教學過程中注意收集不同教學活動中的評價方式，如學生發(fā)言，答復(fù)下列問題，合作學 習等。相互交流與探討，從而找到更好的評價方法，使教學質(zhì)量更優(yōu)化。定期評價學生的進