高中物理第三章抛体运动1运动的合成与分解教学设计鲁科版必修2

运动的合成与分解
教学流程
运动合成规律的展示与分→析老师提问→题学生使用课件探→究师生共同总结归纳→布置课外研究课题。

教材分析
现行新课标人教版高中物理教材与旧教材相比，突出了如下特点：
（１）注重概念的形成，培养分析能力和概括能力；
（２）注重以实验为基础，实验设计更具科学性；
（３）突破传统知识结构，更系统地编排知识点；
（４）注重学生主体地位的发挥。

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，并且能很容易的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。

学情分析
一、心理特点
高一学生逻辑推理能力的抽象思维能力不是很强，不注重对知识内涵的研究，通常是记住一些相关的公式和规律，不注重规律的得出和推广，而且高一学生的思维非常活跃，可塑性强，容易受老师教学思路的影响形成思维定势，如果教师教法得当，学生容易形成科学的思维方法。

二、知识结构
学生已知道了什么是曲线运动，曲线运动的一般规律，知道物体做曲线运动的条件是物体所受的合外力方向与速度方向不在同一直线上。

学生对平行四边形定则在力的运算中的应用已有深刻的认识，已具备了一定的分析能力。

教学目标
一、知识与技能
１．通过对多个具体运动的演示及分析，使学生明确什么是合运动，什么是分运动。

合、分运动是同时发生的，并且不互相影响。

２．知道什么是运动的合成，什么是运动的分解。

理解运动的合成和分解遵循平行四边形定则。

３．利用矢量合成的原理，解决运动合成和分解的具体情况，会用作图法及直角三角形的知识解决有关位移、速度合成和分解的问题。

４．培养学生应用数学知识解决物理问题的能力。

二、过程与方法
培养学生的创造性思维过程以及初步的观察、分析和概括能力。

三、情感态度与价值观
１．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。

２．通过设问、反问、反馈等教学方法调动学生的思维，培养他们的钻研的精神。

３．通过对运动合成与分解的练习和理解，发挥学生空间想象能力，提高对相关知识的综合应用能力。

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。

教学方法
设问法、启发式讨论法、反馈法、训练法、推理归纳法、电教法、实验法。

教学器材
玻璃管、蜡块、溜冰鞋（或平板车）、投影仪、投影片、多媒体、玻璃管、水、胶塞、蜡块、秒表。

教学实录
一、导入新课
教师：（设问）爷爷给你６元钱，奶奶又给你５元钱，你所得的钱总共为１１元；若爷爷给你６Ｎ的力，奶奶给你５Ｎ的力，那么你所得的合力也是１１Ｎ吗？（引导学生得到答案）
学生：不一定，因为力是矢量，力的合成遵循平行四边形定则。

教师：（设问）除了力这一矢量外，我们所学过的矢量还有哪些？
学生：（讨论后回答）位移、速度、加速度。

教师：（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要研究的内容。

二、新课教学
教师：做课本演示实验。

（１）在长约８０～１００ｃｍ一端封闭的管中注满清水，水中放一个由红蜡做成的小圆柱体（要求它能在水中大致匀速上浮），将管的开口端用胶塞塞紧。

（２）将此管紧贴黑板竖直倒置，蜡块就沿玻璃管匀速上升，做直线运动，记下它由Ａ移动到Ｂ所用的时间。

（３）然后，将玻璃管重新倒置，在蜡块上升的同时，将玻璃管水平向右匀速移动，观察到它是斜向右上方移动的，经过相同的时间，它由Ａ运动到Ｃ。

师生共同分析：红蜡块可看成是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）和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果。

用多媒体重新模拟上述运动，利用直角坐标系分析蜡块的运动得出：ｘ＝ｖｘｔ，ｙ＝ｖｙｔ。

总结什么是分运动和合运动。

教师：（１）红蜡块实际发生的运动（Ａ→Ｃ）叫作合运动；
红蜡块沿玻璃管在竖直方向的运动（Ａ→Ｂ）和随管做的水平方向的运动（Ａ→Ｄ），叫作分运动。

（２）合运动的位移（或速度）叫作合位移（或合速度）；
分运动的（位移、速度）叫作分（位移、速度）。

根据多媒体进一步的演示结论，让学生分析得出蜡块的轨迹：
是一个常量，也就是说蜡块相对于黑板的运动轨迹是直线。

从记时开始到时刻ｔ，蜡块运动位移的大小是：
在蜡块位移的表达式中是个常量，这个常量与时间的乘积等于位移的大小，所以代表蜡块的速度ｖ。

教师：（归纳）这里由分运动求合运动的过程叫作运动的合成，由合运动求分运动的过程叫作运动的分解。

（出示分析思考题）
（１）说明红蜡块参与哪两个分运动；
（２）根据实验观察知道，分运动与合运动所用的时间有什么关系？
（３）红蜡块的两个分速度应如何求解？
（４）如何分解合速度？
（分析解答上述几个问题后，用实物投影仪展示解题过程）
解：竖直方向的分速度
水平方向的分速度
合速度
例题小结：此题将演示实验过程定量讨论，给出两个分运动ｓ１，ｓ２及合、分运动的时间ｔ，求合速度ｖ。

方法一：先求出两个分速度，再利用矢量合成求ｖ。

方法二：先利用矢量合成求出ｓ，再由求出ｖ。

通过此题归纳总结：
教师：（设问）如何确定一个具体运动的合运动及分运动？
（１）合运动———对象实际发生的运动；
（２）合运动在中央，分运动在两边。

教师：（设问）两个分运动是否互相影响？
（引导学生分析：改变实验中玻璃管水平方向移动的速度，蜡块在竖直方向由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。

）
得出合运动与分运动的关系：
（１）等时性：合运动与分运动同时进行，同时结束。

（２）独立性：一个物体同时参与几个分运动，各分运动独立进行各自产生的效果互不干扰。

［巩固练习］
１．关于运动的合成，下列说法正确的是（）。

Ａ．合运动的速度一定比每一个分运动的速度都大
Ｂ．两个匀速直线运动的合运动也一定是匀速直线运动
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的时间相等
２．一船垂直河岸开行，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．缩短为原来的３／４Ｃ．时间增长Ｄ．缩短为原来的１／２
板书设计
教学设计说明
由于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。

本教学设计演示实验中应着重分析蜡块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。

本设计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，不在同一直线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。

点评
本节课是学生第一次正式接触曲线运动的概念，同时也是对前面相关知识的运用。

因此本节课要做好实验，本教学设计在知识点和知识的逻辑性方面兼顾衔接的比较好，设计合理，符合高中新课程的教学理念，以学生活动为主，教师引导为辅。

较为突出的体现为：
１．课程导入的设计，教师用一个很形象的计算钱的实例启发学生思考。

因此本节课要研究的是一个矢量，为了引起学生充分的思考，给学生足够的思考空间，用此事例提示学生注意区别对比矢量和非矢量，加深了学生的印象。

２．在新课教学中，教师将演示实验的要求以及做法给予了周密的要求，在授课过程中能够留有引起学生思考的“设问”环节、“师生共同探究”环节等体现以学生的探究为主的理念，让学生在课堂中成为学习探究的主体。

３．教师对教材的挖掘深入、透彻，知识点的衔接较好。

如教师设问“如何确定一个具体运动的合运动及分运动？”“两个分运动是否互相影响？”让学生分组讨论进而引导学生分析得出合运动与分运动的关系，即等时性和独立性。

在本节课的探究过程中兼顾了以前学习过的矢量分析中的“平行四边形法则”。

在例题问题的设计上又兼顾了后面即将学习到的“平抛运动”等知识点，让本节知识瞻前顾后，让知识前后形成连贯的体系。

４．板书的设计，简洁明了中体现了知识体系的关系，充分体现了较强的逻辑性和概括性，给学生留下深刻的印象，进而强化了教学效果。