運(yùn)動(dòng)的合成與分解 教學(xué)設(shè)計(jì) 高一下學(xué)期物理人教版（2019）必修第二冊(cè)

2/2人教版物理必修第二冊(cè)第5章第2節(jié)教學(xué)設(shè)計(jì)第5章拋體運(yùn)動(dòng)第2節(jié)運(yùn)動(dòng)的合成與分解目錄一、學(xué)習(xí)任務(wù)二、新知探究（一）梳理要點(diǎn)（二）啟發(fā)思考（三）深化提升三、課堂小結(jié)四、拓展2/2第5章拋體運(yùn)動(dòng)第2節(jié)運(yùn)動(dòng)的合成與分解一、學(xué)習(xí)任務(wù)1．知道合運(yùn)動(dòng)、分運(yùn)動(dòng)、運(yùn)動(dòng)的合成及運(yùn)動(dòng)的分解的概念，初步形成運(yùn)動(dòng)觀。2．通過對(duì)蠟塊運(yùn)動(dòng)的分析，掌握運(yùn)動(dòng)合成與分解的方法，體會(huì)建立運(yùn)動(dòng)模型的意義。3．經(jīng)歷探究蠟塊運(yùn)動(dòng)的過程，體會(huì)物理方法的形成過程。4．能夠運(yùn)用平行四邊形法則解決有關(guān)位移、速度合成和分解的問題。二、新知探究知識(shí)點(diǎn)一：一個(gè)平面運(yùn)動(dòng)的實(shí)例（一）梳理要點(diǎn)1．蠟塊的位置：如圖所示，蠟塊沿玻璃管勻速上升的速度設(shè)為vy，玻璃管向右勻速移動(dòng)的速度設(shè)為vx，從蠟塊開始運(yùn)動(dòng)的時(shí)刻開始計(jì)時(shí)，在某時(shí)刻t，蠟塊的位置P可以用它的x、y兩個(gè)坐標(biāo)表示：x＝vxt，y＝vyt。2．蠟塊運(yùn)動(dòng)的速度：大小v＝vx2+3．蠟塊運(yùn)動(dòng)的軌跡：y＝vy（二）啟發(fā)思考在如圖所示的裝置中，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相同。將小鐵球P、Q分別吸在電磁鐵C、D上，然后切斷電源，使兩個(gè)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，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是兩個(gè)小鐵球同時(shí)到達(dá)E處，發(fā)生碰撞?！締栴}】(1)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說明了什么？(2)改變小鐵球P的高度，兩個(gè)小球仍然會(huì)發(fā)生碰撞，說明了什么？(3)通過以上分析，你能得出什么結(jié)論？提示：(1)水平方向上兩小球的運(yùn)動(dòng)情況一樣。(2)這說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)。(3)豎直方向上的運(yùn)動(dòng)與水平方向的運(yùn)動(dòng)互不影響，是獨(dú)立的運(yùn)動(dòng)。（三）深化提升1．合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)的關(guān)系等時(shí)性各個(gè)分運(yùn)動(dòng)與合運(yùn)動(dòng)總是同時(shí)開始，同時(shí)結(jié)束，經(jīng)歷時(shí)間相等(不同時(shí)的運(yùn)動(dòng)不能合成)獨(dú)立性一個(gè)物體同時(shí)參與幾個(gè)分運(yùn)動(dòng)時(shí)，各分運(yùn)動(dòng)獨(dú)立進(jìn)行，互不影響等效性各分運(yùn)動(dòng)疊加起來與合運(yùn)動(dòng)有完全相同的效果同體性各分運(yùn)動(dòng)與合運(yùn)動(dòng)都是同一物體參與的運(yùn)動(dòng)2．兩點(diǎn)注意(1)物體實(shí)際運(yùn)動(dòng)的方向是合速度的方向。(2)只有同時(shí)運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)才能合成。知識(shí)點(diǎn)二：運(yùn)動(dòng)的合成與分解（一）梳理要點(diǎn)1．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)就是合運(yùn)動(dòng)，參與的幾個(gè)運(yùn)動(dòng)就是分運(yùn)動(dòng)。2．運(yùn)動(dòng)的合成與分解：已知分運(yùn)動(dòng)求合運(yùn)動(dòng)的過程，叫運(yùn)動(dòng)的合成；已知合運(yùn)動(dòng)求分運(yùn)動(dòng)的過程，叫運(yùn)動(dòng)的分解。3．運(yùn)動(dòng)的合成與分解實(shí)質(zhì)是對(duì)運(yùn)動(dòng)的位移、速度和加速度的合成和分解，遵循矢量運(yùn)算法則。（二）啟發(fā)思考如圖所示，在軍事演習(xí)中，直升機(jī)常常一邊勻加速收攏繩索提升士兵，一邊沿著水平方向勻速飛行。【問題】(1)士兵在水平方向和豎直方向分別做什么運(yùn)動(dòng)？(2)如何判斷士兵做的是直線運(yùn)動(dòng)還是曲線運(yùn)動(dòng)？(3)如何根據(jù)圖中的v1和v2計(jì)算合速度的v的大小？提示：(1)士兵在水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在豎直方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。(2)士兵受的合力沿豎直方向，與其合速度不在一條直線上，所以做曲線運(yùn)動(dòng)。(3)根據(jù)平行四邊形法則計(jì)算。（三）深化提升1．合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)物體實(shí)際運(yùn)動(dòng)的位移、速度、加速度就是它的合位移、合速度、合加速度，而分運(yùn)動(dòng)的位移、速度、加速度就是它的分位移、分速度、分加速度。2．運(yùn)動(dòng)的合成與分解(1)運(yùn)動(dòng)合成與分解的法則：合成和分解的對(duì)象是位移、速度、加速度，這些量都是矢量，遵循的是平行四邊形法則。(2)運(yùn)動(dòng)的合成與分解的方法①兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)在同一直線上時(shí)，同向相加，反向相減。②兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)不在同一條直線上時(shí)，按平行四邊形法則進(jìn)行合成與分解。3.三步巧解合運(yùn)動(dòng)或分運(yùn)動(dòng)(1)根據(jù)題意確定物體的合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)。(2)根據(jù)平行四邊形法則作出矢量合成或分解的平行四邊形。(3)根據(jù)所畫圖形求解合運(yùn)動(dòng)或分運(yùn)動(dòng)的參量，求解時(shí)可以用勾股定理、三角函數(shù)、三角形相似等數(shù)學(xué)知識(shí)。知識(shí)點(diǎn)二：合運(yùn)動(dòng)性質(zhì)和軌跡的判斷（一）梳理要點(diǎn)1．曲、直判斷：加速度(或合力)與速度方向共線：直線運(yùn)動(dòng)2．是否為勻變速運(yùn)動(dòng)的判斷：加速度(或合力)變化：非勻變速運(yùn)動(dòng)3．常見互成角度的兩個(gè)直線運(yùn)動(dòng)的合成分運(yùn)動(dòng)合運(yùn)動(dòng)矢量圖條件兩個(gè)勻速直線運(yùn)動(dòng)勻速直線運(yùn)動(dòng)a＝0一個(gè)勻速直線運(yùn)動(dòng)和一個(gè)勻變速直線運(yùn)動(dòng)勻變速曲線運(yùn)動(dòng)a與v成α角兩個(gè)初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)v0＝0兩個(gè)初速度不為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)勻變速直線運(yùn)動(dòng)a與v方向相同勻變速曲線運(yùn)動(dòng)a與v成α角4.曲線運(yùn)動(dòng)性質(zhì)的兩種判斷方法(1)看物體所受合力：若合力為恒力，則它做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)；若合力為變力，則它做非勻變速曲線運(yùn)動(dòng)。(2)看物體的加速度：若物體的加速度不變，則它做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)；若它的加速度變化，則它做非勻變速曲線運(yùn)動(dòng)。三、課堂小結(jié)回歸本節(jié)知識(shí)，自我完成以下問題：1．什么是合運(yùn)動(dòng)？什么是分運(yùn)動(dòng)？提示：物體實(shí)際發(fā)生的運(yùn)動(dòng)就是合運(yùn)動(dòng)，同時(shí)參與的幾個(gè)運(yùn)動(dòng)就是分運(yùn)動(dòng)。2．分運(yùn)動(dòng)與合運(yùn)動(dòng)有哪些關(guān)系？提示：等時(shí)性、獨(dú)立性、等效性、同體性。3．如何判斷一個(gè)運(yùn)動(dòng)是勻變速運(yùn)動(dòng)還是非勻變速運(yùn)動(dòng)？提示：看加速度是否恒定。4．運(yùn)動(dòng)的合成與分解滿足什么規(guī)律？合速度一定大于分速度嗎？提示：滿足平行四邊形法則；不一定。四、拓展體育運(yùn)動(dòng)中運(yùn)動(dòng)合成與分解的應(yīng)用——跑馬射箭弓箭是古代蒙古狩獵的工具和重要的征戰(zhàn)與御敵武器。早在700年前，蒙古民族就以能騎善射而聞名于世。后來射箭逐漸演變?yōu)轶w育活動(dòng)，一直流傳至今。如圖所示，民族運(yùn)動(dòng)會(huì)上運(yùn)動(dòng)員騎在奔馳的馬背上，彎弓放箭射向固定目標(biāo)(即圖中的箭靶，箭靶平面與馬運(yùn)動(dòng)方向平行)。假設(shè)運(yùn)動(dòng)員騎馬奔馳的速度為v1，運(yùn)動(dòng)員靜止時(shí)射出的箭速度為v2，跑道離固定目標(biāo)的最近距離為d。要想命中目標(biāo)且射出的箭在空中飛行時(shí)間