【大单元教学方案】课时2运动的合成与分解

运动的合成与分解高中物理必修2第一单元曲线运动微专题1认识曲线运动客学习目标.能结合具体情境区分合运动与分运动，理解分运动的等时性和独立性。.能灵活地应用数形结合的思想处理有关的位移和速度的合成与分解问题。3•在处理运动的合成与分解问题的过程中，体会等效替代的思想，体会数学在物理中的应用。购入_河面上有一艘小船，小船的船头垂直于河岸，以恒定的速度前进，同时河水以恒定的速度向东流动。小船的运动轨迹是直线还是曲线？小船是到达正对岸，还是会偏向上游或下游?为什么呢？这节课我们就来学习怎样在平面直角坐标系中研究物体的运动。■亍学习任务【任务一】研究蜡块的运动【任务二】建立运动的合成与分解的概念成a活动谈【任务一】研究蜡块的运动【活动设计】学生观看演示实验《观察蜡块的运动》，并建立适当的坐标系，分析蜡块的速度和运动轨迹。1.1A问题与任务：在实验视频《观察蜡块的运动》中，应该如何选择坐标系来定量描述玻璃管静止时蜡块的运动？此图片为视频资源缩略图。若使用此资源，请下载视频《观察蜡块的运动》分析：因为蜡块在竖直方向上做直线运动，所以选择一维坐标系。1.1B问题与任务：观察玻璃管水平匀速移动过程中，蜡块在水平方向上和竖直方向上分别做什么运动？分析：由于玻璃管的运动，使得蜡块随玻璃管向右做匀速运动，同时蜡块还向上做匀速运动。1.1C问题与任务：玻璃管水平移动过程中蜡块的运动是直线还是曲线吗？如果我们要定量地研究此时蜡块的运动情况，要选择什么样的坐标系呢？分析：我们并不知道蜡块的运动轨迹是否是直线，但是我们知道蜡块的运动轨迹一定是在一个平面内的，所以选择二维坐标系来研究蜡块的运动情况，并且以蜡块开始运动的位置为原点，以水平方向为x轴，竖直方向为y轴建立二维坐标系。L1D问题与任务:你能求出蜡块运动轨迹的数学表达式吗？蜡块的运动轨迹是直线还是曲线？分析：蜡块在水平方向上的位移产出蜡块在竖直方向上的位移y=vyt联立两式可得：y=殳、由于以和好都是常量，所以殳也是常量，由此可知，蜡块的运动轨迹是一条直线。1.1E问题与任务：你能从矢量的合成与分解的角度分析玻璃管水平移动过程中蜡块的速度大小和方向吗?分析：设蜡块沿水平方向运动的速度为以，沿竖直方向运动的速度为勺则由矢量的合成法则知，蜡块实际运动的速度的大小为后7联十邛设蜡块实际运动的速度方向与水平方向的夹角为仇这个夹角的正切值为tan族—谈【任务二】建立运动的合成与分解的概念【活动设计】对上述研究过程进行归纳总结，建立运动的合成与分解的概念，并了解分运动与合运动的等效性、等时性，以及分运动的独立性。2.1A问题与任务：蜡块向右上方的运动（蜡块的实际运动轨迹）可以看成哪两个方向的运动的合成？分析:蜡块向右上方的运动可以看成由水平向右的运动和沿玻璃管竖直向上的运动的合成。其中蜡块水平向右的运动和竖直向上的运动叫作分运动，而蜡块向右上方的运动叫作合运动。由分运动求合运动的过程，叫作运动的合成。由合成运动求分运动的过程，叫作运动的分解。.2.1B问题与任务：运动的合成与分解遵循什么规律？合运动与分运动之间是什么关系？各分运动之间是否会相互影响？合运动与分运动所用的时间有什么关系？分析：运动的合成与分解都遵从矢量合成法则（平行四边形定则）。合运动是分运动的矢量和，它们是等效的，即等效性；各分运动之间相互独立，互不影响，即独立性；合运动与分运动所用的时间是相等的，即等时性。冬活动拓展合运动的性质与轨迹的关系合运动的性质和轨迹，由两个分运动的性质及合初速度与合加速度的方向关系决定。①根据加速度判定合运动的性质：若合加速度不变，则为匀变速运动；若合加速度（大小或方向）变化，则为非匀变速运动。②根据合加速度的方向与合初速度的方向判定合运动的轨迹：若合加速度的方向与合初速度的方向在同一直线上则为直线运动，否则为曲线运动。③合力（或合加速度）方向与轨迹的关系：物体做曲线运动的轨迹一定夹在合力（或合加速度）方向和速度方向之间，速度方向与轨迹相切，合力（或合加速度）方向指向曲线的凹侧。也融小结©fe］作业请利用本节课所学的知识分析《情景引入》中的小船的运动。河面上有一艘小船，小船的船头垂直于河岸，以恒定的速度U船前进，同时河水以恒定的速度u水向东流动。请通过分析说明小船的运动轨迹是直线还是曲线？小船会在对岸的正前方到达，还是会偏向上游或下游？方参考答案【评价】题号学科核心素养水平参考答案解析：由于水的流动，使小船产生沿水流方向上的运动。由于小船的船头垂直于河岸，即小船在垂直于河岸的方向上有动力，故小船的动力使小船产生垂直于河岸方向上的运动。1科字思-隹4所以我们建立二维坐标系分析小船的速度和运动轨迹。沿河岸方向，以河水的流向为X轴正方向，沿垂直于河岸的方向船头的指向为y轴正方向，建立二维坐标系。由矢量的合成法则知，小船实际运行的速度的大小为V二七+喙7ZK加设小船实际运行的速度