高一物理运动的合成与分解

1、高物理运动的合成与分解1 .教育目标1 .有关物理知识的要求：(1)了解曲线运动的特点，由于速度方向的时间节点变化，所以曲线运动一定是变速运动(2)了解曲线运动的条件：外力和速度不在同一直线上(3)能够根据学生的理解力，深化曲线运动的条件，即平行速度的力仅改变速度的大小，垂直速度的力仅改变速度方向，能够根据力的效应结合外力在速度方向和垂直速度方向分解(4)了解合体运动、分体运动，掌握运动合成和分解规律平行四边形规律(5)从分运动的性质和特征综合判断合成运动的性质和轨迹。2 .通过观察演示实验，对于软件，实际总结了联系学生生活处理曲线运动的速度方向、曲线运动的条件以及运动合成和分解中复杂运动的基

2、本方法。 培养学生的观察能力，分析归纳推理能力，饶有兴趣学生。3、渗透物理学方法的教育。 研究船渡河运动，假设没有水流，可以想象船的分流运动，另外，假设船的引擎停止，可以想象船随着水流运动的另一种分流运动。 培养学生想象力，运用物理学抽象思维的基本方法。二.重点、难点分析：1 .重点是让学生掌握曲线运动为什么是变速运动，理解曲线运动的条件和运动的合成与分解的规律2 .了解两种分运动的性质特征，判断合作运动的性质和轨迹是学生难以掌握的教学难点，解决难点的关键是使学生合成各分运动的初始值(包括初始速度、加速度和各分运动受到的外力)，最终以合作运动的初始速度和合作外力的方向关系来判断。3 .教学用具

3、1 .乒乓球、小铁元素、绳子。2 .滑道、条状磁铁、铁元素球、投影机、计算机软磁盘、彩色电视机。4 .主要教学过程(1)引进新课程由于机械运动可以分为平移运动和旋转运动，平移运动可以分为直线运动和曲线运动，所以曲线运动是平移形式，进行曲线运动的物体仍然可以看作质点，曲线运动比直线运动更普遍。 例如，车辆弯道； 月球绕地球约27天一周地球绕太阳约1年一周太阳绕银河系中心约2亿2千万年一周。(2)教育过程设定修订1 .曲线运动中的速度方向在曲线运动中，由于速度方向连续变化，所以很难直观地看到某一时刻的物体的速度方向。 如果某时刻的速度方向不变化，则认为物体在该时刻的速度方向上进行匀速直线运动。 然

4、后，联系学生实际想象一些现象。(1)让学生回答拉绳球在平滑的水平面上做圆周运动，绳子断了球会向什么方向运动(向切线方向飞出)，然后引导学生分析原因：绳子断了之后球的速度方向不再变化，由于惯性，球会立即开始(2)教材内容：引导学生：磨刀石磨刀石使火星沿切线飞行，分析原因：磨光的热微粒的速度方向不变，由于惯性而以分离时的速度方向进行匀速直线运动。 另外，转动带有打开的雨滴的伞，雨滴就会向伞边缘的切线方向飞出(与上例相同)。图1(3)根据想象和分析，让学生概括，在曲线运动中，速度方向时时刻刻变化，某一时刻的即时速度方向位于曲线的该点的切线方向。 并且提醒学生：在曲线运动中速度的大小和方向可能变化为云

5、同步，但变化的方向一定变化，速度是矢量，方向一定，速度一定变化，所以曲线运动必定是变速运动。2 .曲线运动的条件曲线运动是变速运动，根据牛顿的第二定律分析，速度的变化必然产生加速度，加速度必然由外力引起，加速度与外力成比例，方向相同。 然后提出问题，引导学生思考。(1)外力和速度在同一直线上的话，物体会做什么样的运动？ (变速直线运动)图2(2)拉绳球在平滑的水平面上进行速度大小不变的圆运动，拉绳的拉力t是怎样作用的(改变速度方向)(3)演示实验(使用投影仪或计算机软件):从滑道上滚动小铁元素球，小球就沿直线运动。 然后，在垂直的方向上放置棒形吸铁石，将小球从滑道上滚下来，小球就会偏离原来的方

6、向进行曲线运动。 例如，把小球从桌子上滚下来，离开桌子做曲线运动。图3的图4(4)观察实验后，请学生做如下总结：1平行速度的力改变速度的大小2垂直速度的力改变速度的方向用不平行也不垂直的速度外力，改变云同步速度的大小和方向4引导学生进行曲线运动的条件：外力和速度不在同一直线上时，物体进行曲线运动。3 .运动的合成和分解物体的运动往往是复杂的，对于复杂的运动，往往可以把它们看作是由几个简单的运动组成，通过研究简单的运动来达到研究复杂运动的目的。(1)通过示范实验和渡船渡河的实际，给出合运动、分运动的概念。把装满水的乒乓球用绳子固定在另一端，乒乓球静止在a点，画线段，用光滑的棍子在b点附近从左向右

7、等速推吊绳，提示学生观察乒乓球的实际运动轨迹沿着方向，这参与了乒乓球在AB方向和方向的匀速直线运动结果因为两个运动的速度相等，所以球的垂直方向及方向的运动都是沿着分运动的方向的是合运动。 分析表明，合运动的位移和分运动位移遵循平行四边形的规律。图5的图62船渡河问题：可视为由两项运动组成。 河水不流动，船在静水中向AB的方向行进，在有会儿之间从a向b (图6 )移动，船的引擎不动，河水流动的话，船经过同一时间从a移动，如果在船流动的河水中移动，则云同步参与上述两个运动。 经过相同的时间从a点向点移动，来自a的运动是上述2个部分运动的合成运动。注意：船头是指发动机产生的船速方向，分速度：船合运动

8、的速度方向不一定是船头的方向。 这里的分运动、合运动都不需要对地球导入相对速度的概念，不会使问题复杂化。(2)向学生引导摘要运动的合成分解法则平行四边形法则。用1分钟运动的位移、速度、加速度求出合成运动的位移、速度、加速度等叫做运动的合成。 相反，根据合成运动求得分运动的位移速度、加速度等称为运动的分解。2运动的合成和分解遵循矢量算法，即平行四边形的法则。 例如，船舶的聚合位移s比是两个分支位移的矢量和，或者例如如果飞机向斜上方起飞，则水平方向和垂直方向的分支速度分别是，其中v是飞机的起飞速度。 如图7所示。图7(3)用分运动的性质判断复合运动的性质和轨迹。十二个匀速直线运动的合并运动一定是匀

9、速直线运动。 为什么问学生问题？ (常数)图8提出两个问题：如果船过河时AB方向的分运动是匀加速运动，水还是均匀流动，船的合运动轨迹是直线吗？学生思考后，回答提示学生根据曲线运动的条件判断，然后让学生综合判断方法：先合成两个分运动的初始运动量和外力，然后合成合运动的初始合成结果表明，船的合速度和合外力f不在同一直线上，船必定做曲线运动。 巩固知识让学生思考答案，不在同一直线上的初速度为零的均匀加速直线运动的合运动是什么运动？(均匀加速直线运动)4 .补申内容：关于船渡河问题的讨论(1)在该例中，使学生明确运动的独立性和等时性的问题，即使各分运动相互独立、相互不干扰作用的合成运动与各分运动所需的

10、时间相同。(2)关于速度的说明，在应用船速这一概念时，应注意区分船速和船的合运动速度。 前者是由引擎产生的分速度，后者是合速度，由于不导入相对速度的概念，所以容易混合这些个的两种速度。(3)问题的提出：河宽h、船速、水流速度、船速与河岸的夹角如图9所示。图91求渡河所需时间，讨论时渡河时间最短。2如何渡河，船的对合位移最小？分析1 :在静水中的船的分运动中讨论渡河时间比较方便，根据运动的独立性、渡河时间，代入(如图10所示)据分析，船头垂直于对岸行驶时过河时间最短。图10分析2 :当时，垂直河岸，合位移最短且等于河宽h，由速度三角形可知船速方向应满足，与河岸形成夹角。 当时，船速方向应满足，可知是船速方向与河岸的夹角。(3)课程总结1 .曲线运动的条件是，与v不在同一直线上，曲线运动的速度方向