运动的合成和分解

【教学目的】:

一.知识目标

1.理解合运动和分运动的概念;

2.知道运动的合成、分解，理解运动合成和分解法则:平行四边形法则;

3.理解互成角度的直线运动的合运动可能是直线运动，也可能是曲线运动。

二.能力目标

1.培养学生解决实际问题的方法——简单问题与复杂问题的辨证关系;

2.培养学生的发散思维、求异思维的能力。

【教学重点、难点分析】:

1.讲授知识的同时，渗透解决复杂实际问题的物理思想和方法是本节核心内容;

2.本节的另一个重点是进行运动的合成和分解的方法应用;

3.合运动和分运动概念的理解是本节的难点。

【教学方法】:演示分析、讲解、练习、讨论.

【教学器材】：计算机多媒体展示台、及相关课件

【主要教学过程】:

一、新课引入

前面的教学中，我们研究了两种简单的运动：匀速直线运动和匀变速直线运动。然而在现实生活中，绝大数运动都是较为复杂的。通过本节的学习，我们就能够利用“运动的合成和分解”及学过的动力学知识来分析一些基本的复杂运动。

提问1. 什么是曲线运动?曲线运动是一种轨迹为曲线的运动.

提问2. 曲线运动的条件是什么?条件：合力的方向跟速度的方向不在一条直线上，而是成一角度，产生的加速度的方向也跟速度的方向不在一条直线上。

即：合外力与速度不在同一直线上时,物体做曲线运动。

二、讲授新课

1.合运动和分运动的概念

指导学生阅读教材第83页的实验部分内容，并提出相关的问题。先在电脑上模拟实验分析，再在讲台上演示并投影到屏幕。

归纳：师生共同得出物体的复杂运动可以看成同时参与了两种简单运动，运动的合成和分解是研究复杂运动的工具。

归纳合运动、分运动的概念。

利用前面所做的实验分析。让学生理解由两个简单运动可以合成一个复杂的运动，加深对“同时参与”的意义：

①物体同时参与了两个分运动;

②合运动与分运动具有等时性。

合运动、分运动的几个概念

①合位移、分位移：

②合速度、分速度：

③合加速度、分加速度：

2.合运动与分运动的关系

利用前面所做的实验分析合运动、分运动中位移、速度、加速度各个物理量的关系。

归纳：①合运动与分运动具有等时性;

②合运动与分运动之间遵循平行四边形法则。

3.运动的合成与分解

运动的合成：已知分运动求合运动，叫做运动的合成。

[例1] 如果在前面所做的实验中(图5-11)玻璃管长90cm，红蜡块由玻璃管的一端匀速地竖直向上运动，同时匀速水平移动玻璃管，当玻璃管水平移动了80cm时，红蜡块到达玻璃管的另一端，整个运动过程所用的时间为20s，求红蜡块运动的合速度。

分析：红蜡块沿玻璃管匀速竖直向上的运动和玻璃管水平的移动是两个分运动。这是一个已知分运动求合运动的问题，分运动和合运动所用的时间是相同的，可以先分别求出分运动的速度，再求合速度;也可以先求出合位移的大小，再计算出合速度。这里我们用第一种方法。

解：如下图所示，由于合运动和分运动具有等时性，即t=t1=t2=20s。

S1 (m)

V1(m/s)

S V

0.9m

0.8m S 2(m) V2(m/s)

∴ 竖直方向：v1=s1/t =0.9/20(m/s)=4.5*10-2m/s

水平方向：v2=s2/t=0.8/20(m/s)=4.0*10-2m/s

根据平行四边形法则：

v2=v12+v22 v=√v12+v22 =6*10-2m/s

合速度的方向与合位移的方向相同，即与合运动的方向的相同。

(2)运动的分解：已知合运动求分运动，叫做运动的分解。

例2 飞机以300KM每小时的速度斜向上飞行，方向与水平方向成30度角。求水平方向的分速度V和竖直方向的分速度(图5―13)。

先动画分析,再展示解题过程.

4.不在同一直线上的两个直线运动的合成

教师提出问题，引导学生作图分析。

学生相互讨论，阅读课本内容，总结：

(1)两个分运动都是匀速直线运动，合运动是匀速直线运动;

(2)一个分运动是匀速直线运动，另一个不同方向的分运动是初速度为零的匀加直线运动，合运动是匀变速曲线运动。

我们看到，两个直线运动的合运动可以是曲线运动，反过来，曲线运动也可以分解为两个方向上的直线运动。分别弄清楚作为分运动的直线运动的规律，就可以知道作为合运动的曲线运动的规律。

三、课堂练习：课本 P85 ：(1)题、(4)题

四、课堂小结：略

五、作业布置：━ 巩固落实

课本 P85 ：(2)题、(3)题

【教学反馈】:

如果时间足够

课件分析 小船过河专题

小船过河问题的分析及处理方法:(假设小船和河水都是做匀速直线运动)

1如果小船静止放在水里，小船会随着河水漂移，小船的速度和河水的流速相同;

2 如果河水静止，小船将会以原速度驶向对岸。

3 如果小船在流动的河水中驶向对面的岸边，小船既要沿着河水运动,又要向着对面岸边的方向行驶，所以小船的实际运动状态是1和2中两个运动的合运动。

A.最短时间过河问题处理方法：

小船过河的问题有一个特点，就是小船在垂直于河岸的方向上的位移是不变的，我们只要使得在垂直于河岸方向上的速度最大，小船过河所用的时间就最短，河水的速度是沿河岸方向的，这个分速度和垂直于河岸的方向没有关系，所以使小船垂直于河岸方向行驶，

小船过河所用时间才最短。

B.最小位移问题处理方法：

因为两平行线之间的最短距离是它们的公垂线段。所以只有当小船的实际运动方向

(即合运动方向)是垂直于河岸的方向时，小船的位移最小。