1.2 《运动的合成与分解》教学设计 —2020-2021学年粤教版(2019)高中物理必修第二册

《运动的合成与分解》教学设计
云浮市云安区云安中学蒋贤才
教学目标：
1.理解合运动与分运动的概念，知道合运动和分运动是同时发生，并且不互相影响，知道分运动是独立进行的；
2.利用“化曲为直”的物理思想，经历把复杂运动分解为简单运动的过程，培养学生的科学思维能力；
3.通过位移和速度的合成与分解，体会等效替代方法和将复杂问题化为简单问题的研究方法；
4.通过观察与实验，培养学生的观察意识和实事求是的科学态度。

教学重点：
1、分运动与合运动；
2、位移和速度的合成与分解。

教学难点：
分运动与合运动的关系
教学方法：
做好实验，引导学生认真观察，仔细分析，学会推理。

类比力的合成与分解，引导学生充分运用已学过的知识解决新问题。

课时安排：1课时
情境引入：
若人在河中始终保持头朝正前方游向对岸，你认为他会在对岸的正前方到达，还是会偏向上游或下游？为什么？
新课教学：
一、运动的分析
根据作用效果的等效性，可以对力进行合成与分解。

类比上述方法，根据运动效果对运动进行分析。

分析图中的小球的运动：
小球从A水平抛出运动到D，运动轨迹为曲线，根据运动效果，
可将小球的运动分解为同时进行的两个分运动：水平方向上的从A点
到B点的直线运动和竖直方向上从A点到C点的直线运动。

【思考问题】竖直方向上的运动的性质是什么？
1、分运动与合运动：如果物体同时参与了几个运动，则该物体实际发生
的运动叫作那几个运动的合运动，那几个运动叫作这个实际运动的分运动
【观察与思考】
用小锤敲击金属片，小球1沿水平方向飞出，完全
相同的小球2被同时松开做自由落体运动。

比较两球是否同时落地。

改变敲击金属片作用力的大小，重复上述过程。

实验现象：两个小球同时落地。

实验结论：小球1在竖直方向上的分运动是自由落体运动，不会受到水平方向分运动的影响。

小球1在水平和竖直两个方向上的分运动是独立的。

总结：1、一个运动同时参与两个运动，各分运动相互独立、互不影响。

2、各个分运动与合运动总是同时开始、同时结束、经历的时间相等。

3、合运动与各分运动合起来的效果相同。

二、位移和速度的合成与分解
提出问题：位移是否可以进行合成与分解？
【实验与探究】如图，在一张白纸上，让铅笔笔尖靠着直尺，沿直尺边横向移动，同时向前平推直尺，使其沿纵向移动。

把直尺向前推一段距离之后，铅笔会画出一条不规则的曲线。

连接这段曲线的首尾，便得到笔尖走过的位移。

再画出笔尖的横向位移和纵向位移。

重复做几次试验，看看上述三个位移之间存在怎样的关系。

实验结论：笔尖走过的位移是由笔尖的横向位移和纵向位移为邻边构成的平行四边形的对角线。

总结：位移和速度的合成与分解遵循平行四边形法则。

练习：小明骑自行车上学，在一段平直的公路上以4m/s 的速度向正东方行驶，天气预报报道当时刮的是正北风，风速也是4m/s 。

求小明感觉到的风速的方向和大小。

例题：小车摆渡曾是人们过河的主要方式。

设河的宽度为d ，河水匀速流动，流速为1v ，小船在静水中的速度为2v ，且12v v 〉。

（1）要使小船渡河的时间最短，小船应如何渡河？最短时间是多少？到达对岸时小船的航程是多少？
（2）要使小船渡河的航程最短，小船应如何渡河？渡河所用的时间是多少？最短的航程是多少？
解：（1）要使小船渡河的时间最短，小船的船头应正对河岸。

最短的过河时间：2
min v d t = 小船的速度：22
21v v v +=
到达对岸时小船的航程：2
222122221min v v v d v d v v vt s +=⋅+== （2）要使小船渡河的航程最短，小船的合速度正对河岸，小船的船头以一定的角度偏向上游。

小船的合速度为：21
22'v v v -= 最短的航程为河的宽度d 渡河所用的时间：2122'v v d
v d
t -== 船头与河岸的夹角的余弦值为：2
1cos v v =θ 课堂小结：
1、要理解合运动和分运动的概念。

2、通过处理小船过河问题，掌握运动的合成与分解的方法。

课后作业：
第2题。