《运动的合成与分解》教学设计

《运动的合成与分解》教学设计
［物理2（必修）司南版（山东科技出版社）第3章第1节］
福建省石狮第一中学欧有遐
一、学习任务分析
本节课内容是学生学习曲线运动的起始篇，是学生在学习研究了匀速直线运动，匀变速直线运动，自由落体运动等较简单的直线运动后从定量研究直线运动规律进入定量研究曲线运动规律的转折点。

通过本节的学习研究，使学生学会如何用平面坐标系和图解法描述曲线运动，如何通过运动的合成与分解，把运动物体实际表现的复杂运动分解成儿个简单的分运动，从而利用研究分运动的性质和轨迹来确定物体实际表现的运动的性质和轨迹。

同时通过本节的学习，巩固矢量合成的一般法则即平行四边形定则，进一步强化矢量运算的可逆性和等效性原理。

二、学情分析
1、知识结构上，学生在物理方面已经学习了物体的匀速直线运动和匀变速直线运动规律，以及力的合成与分解的平行四边形定则，在数学方面，已经学习了直角坐标系等基础知识，具备解决物体在平面内运动问题的知识基础，在能力结构上，对于如渡河问题也有一定的感性体验和理性认识，所有这些构成学生本节课的学习基础。

2、学生对一个物体实际的复杂运动可以看作是两个简单运动的组成的认识在理解上还很抽象，对物体运动的位移、速度、加速度的矢量性，并能利用平行四边形定则合成与分解没有感性认识，不能很好区分实际例子中物体合运动和分运动，同时还对物体在两个方向的运动是相互独立的还存在疑问，这就要求教学中必须提供来源于生活中的大量事例和能进行探究的实验素材，帮助学生提升感性认识，内化解决问题方法，提高解决问题能力。

三、教学目标
（一）知识与技能：
l、在一个具体问题中知道什么是合运动，什么是分运动；知道合运动和分运动具有等时性，独立性。

2、知道什么是运动的合成，什么是运动的分解，理解运动合成和分解遵循平行四边形定则。

3、会用作图法和直角三角形知识解决有关位移和速度的合成、分解问题，理解合运动是由分运动组成的，分运动的性质决定合运动的性质和轨迹。

（二）过程与方法：
1、利用船渡河提供的物理情景，引导学生建立直角坐标系描述小船的运动。

培养学生应用数学工具解决问题能力；假设水不流动，想象船的分运动;假设船的发动机停止工作，想像出船随水而动的另一个分运动。

培养学生的想象能力和抽象思维能力。

2、通过运动独立性的实验探究，培养学生理论与与实践相结合的理念和能力，让学生经历实验、作图、讨论、交流的过程，在知识的发现和能力的形成过程中体验成功的乐趣。

（三）情感态度与价值观：
1、充分发挥学生的自主性，引导学生主动发现问题，合作交流问题，构建良好的认知结构。

激发对科学的求知欲，增强将自己的见解公开并与他人交流的欲望，认识交流与合作的重要性，有主动与他人合作的精神。

2、使学生受到科学方法的训练，培养学生的观察能力和实验能力，学会自主学具有敢于坚持真
理、勇于创新和实事求是的科学态度和科学精神。

四、教学重点难点分析
重点：明确一个复杂的实际物体运动可以等效为两个简单的运动，理解运动合成、分解的意义和方法。

难点：1、具体实际问题中合运动和分运动的判定。

2、分运动和合运动的矢量性和独立性。

五、教学媒体运用
1、演示合运动与分运动关系实验装置
2、研究运动独立性的实验装置
3、PPT教学演示课件、视频录像剪接、计算机、投影仪。

六、教学流程
七、教学程序设计
）船在流动河水中开动，同时参与上述两
个运动，船经相同时间从
【板书】物体合运动与分运动意义
如果一个物体同时参与两个运动，则这两个运
动称为分运动，物体实际的运动称为合运动
解决问题3：合运动与分运动关系、合运动与分运动的矢量性
）提供合运动与分运动装置
）引导学生分析实验：
运动轨迹3是蜡块的合运动，运动轨迹
和运动轨迹2是分运动。

以轨迹1的位移x和轨2的位移y为邻边
学生实验：
）引导学生分析：
改变小球P的高度，两小球仍然发生碰
撞，说明两个小球在竖直方向距离的变化，
虽然改变两球相遇时小球P在竖直方向速度
分量的大小，但并不改变小球P在水平方向
的速度分量的大小，也就是说小球在竖直方
向的运动并不影响它在水平方向的运动，即
物体的两个分运动是独立的。

实际应用
一只小船横渡小河,小河宽为d，
静水的恒定速度为v1河水的流速为> v2。

）若使小船渡河时间最短，船头应对什么方向，最短时间是多少？
）若使小船渡河距离最短，船头应对什么
思考讨论
m/s
八、教学设计点评
本节课利用“任务驱动”教学模式，以学生为主体，教师为主导，使在学生原有知识和技能的基础上，通过以预设问题为开始，实验，分析、探究、归纳、总结为过程，最后解决和提出新问题为结束的三阶段循环，师生共究，交换信息，最终达成构建学生新的认知结构和培养创新能力的目的。

本节课在教学的开始，通过播放视频录像剪接预设了解决抛体运动和渡河问题两个教学目标，设疑激趣，目标明确，能充分调动学生学习积极性和主动性，表现了物理学科理论价值和技术价值。

渗透了高中物理课程的教育功能在于提高全体学生的科学素养，为学生的终身发展、使其今后能应对现代社会和未来发展的挑战奠定基础的核心理念。

在探究渡河问题的合运动和分运动的关系的教学中，本节课首先利用控制变量的方法，使学生理解合运动和分运动的关系，突破学生概念模糊、空间想象力缺乏的学习困难，在探究合运动和分运动的矢量性实验中，要求学生课前利用小制作的方法制作器材，变演示实验和小组实验，解决了实验的可视性较差的问题，在实验结果的分析中借助于学生已具备的验证力的平行四边形定则的方法，突显了运动位移，速度，加速度的矢量性，
为了使学生体验运动的独立性，教学中使用了弧形轨道球碰撞实验，通过使两个小球在竖直方向距离的变化，改变两球相遇时小球P在竖直方向速度分量的大小，但并不改变小球P在水平方向的速度分量的大小，也就是说小球在竖直方向的运动并不影响它在水平方向的运动，说明了物体的两个分运动是独立的结论，由于小球运动较快，学生不容易观察到小球是否有碰撞，实验中可以设计利用频闪光源现场拍摄的办法获得照片，再进行处理。

本节课在实践应用中，关注学生知能落实，强调知识实际应用，将课堂教学延伸到课外，体现了培养学生的科学探究能力、自主学习能力、实践能力以及解决问题的能力新课程目标。