学年人教版必修2 曲线运动 运动的合成和分解 第2课时 教案由刀豆文库小编整理,希望给你工作、学习、生活带来方便,猜你可能喜欢“必修2曲线运动习题课”。
教学课题:
本节课的学习目标
1.知道合运动、分运动,知道合运动和分运动是同时发生的,且互不影响,能在具体的问题中分析和判断.2.理解运动的合成和分解的意义及方法.3.会用图示方法和数学方法求解位移、速度的合成和分解的问题.一、导入新课
通过复习力的合成与分解来直接导入.[设疑]
关于合成和分解的问题我们已经学过,是什么的合成与分解呢? [结论]力的合成与分解.问:在进行力的合成和分解时遵循什么定则? [结论]平行四边形定则 [教师导入]
那么,今天我们学习运动的合成与分解是如何进行的呢?又为什么要学习运动的合成与分解呢?
二、新课教学
(一)运动的合成与分解的目的.[提出问题]
曲线运动和直线运动哪个较复杂?哪个我们更熟悉? 互动归纳:
曲线运动较复杂,直线运动的规律更为熟悉一些.[方法渗透]
由于上述原因,我们想找到一种方法来把复杂的运动简化为比较简单的我们熟悉的直线运动而应用已经掌握的有关直线运动的规律来研究复杂运动.这也就是研究运动的合成与分解的目的所在.(二)分运动与合运动
[演示]两次
1.管不动,红蜡小圆柱体在注满水的长直玻璃管中匀速上浮时间t.2.红蜡小圆柱体随管子匀速右移时间t.3.上述两步同时进行时间t.[学生活动设计]
1.注意观察小蜡块的运动情况.2.注意实验时强调的问题.3.在观察完成以后讨论思考下面思考题.上述三个运动哪一个的效果和另外两个依次进行的效果相同? [点拨归纳]
1.[CAI课件]模拟蜡块的运动,重点突出等效性、等时性.2.[结论]演示三的运动与一、二的运动依次进行的效果相同.这也说明演示三的运动可看做是相同时间内演示一、二运动的合运动.[概念介绍]
1.合运动是实际发生的运动,其余具有某一方面效果的运动则为分运动.2.合运动与分运动具有等时性,即同时开始,同时结束.3.各个分运动具有独立性.即各个分运动互不影响.[强化训练]
[CAI课件]模拟小船渡河情况如下图,试分析其合运动与分运动的效果.[参考答案]
①小船实际向左的运动是合运动 ②随绳的运动是分运动一.③垂直绳的摆动是分运动二.(三)运动的合成和分解.1.[类比力的合成和分解得出]概念 ①已知分运动求合运动叫运动的合成.②已知合运动求分运动叫运动的分解.[过渡设疑] 如何进行呢?
2.运动的合成和分解方法 ①[复习描述运动的物理量]
描述运动的物理量有速度v、加速度a、位移s都是矢量.故运动的合成和分解也是这些矢量的合成和分解.②运动的合成和分解的方法 a.运动的合成a1.两个分运动必须是同一质点在同一时间内相对于同一参考系的运动.a2.两个分运动在一条直线上 互动归纳:
矢量运算转化为代数运算,注意要先选定一个正方向.合运动的各量为各分运动各量的矢量和.[举例分析]
例如:竖直上抛运动可以看成是竖直方向的匀速运动和自由落体的合运动.即先取向上为正,则有: vt=v0+(-gt)=v0-gt 11s=v0t+(-2gt2)=v0t-2gt2 a=0+(-g)=-g a3.不在同一直线上 类比力的合成学习.互动归纳:按照平行四边形定则合成 [举例应用]图象法 b.运动的分解
类比力的分解,运动的分解必须将实际运动(供分解的“合运动”)按平行四边形定则将其各个物理量分解.[举例]
如图,人用绳通过定滑轮拉物体A,当人以速度v0匀速前进时,求物体A的速度.解析:合运动即实际运动即物体A的运动.其一个分运动是随绳沿绳的方向被牵引,v1=v0.其另一个分运动是垂直于绳以定滑轮为圆心的摆动,它不改变摆长,只改变角度θ的值.所以,如图分解可得
v=v0·cosθ
由于θ在变大,vA也将逐渐变大.故物体A在做变速运动.[学生活动设计]
A层次:结合实例,领会运动分解的关键所在.B层次:互相讨论,加深理解.C层次:整理思路,写出具体解析步骤.(四)例题解析
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沿管匀速地竖直向上运动,同时匀速地水平移动玻璃管,当玻璃管水平移动了80cm 时,红蜡块到到达玻璃管的另一端。整个运动过程所用的时间为20s。求红蜡块的合速度。
思考:①说明红蜡块参与了哪两个分运动? ②蜡块的分运动和合运动所用时间有什么关系? ③红蜡块的分速度应如何求解? ④求解合速度的方法有哪些? 动画模拟
弄清各个思考题,试写出解题步骤.[师生互动]
①激励评价,实物投影展示.②投影各种方法详解.方法一:
蜡块的水平分位移s1=0.8 m,竖直分位移s2=0.9 m,据平行四边形定则得: 合位移s=s1s222=1.2 m.s则v合=t=0.06 m/s.方法二:
s据v=t分别求出两个分速度.s1水平:v1=t=0.04 m/s s2竖直:v2=t=0.045 m/s 合:v=v1v222=0.06 m/s [题后总结]后一种方法是基本解法,适合于求解不是匀速运动的一般情况和匀速运动的特殊情况.例2: 飞机以300km/h的速度斜向上飞行,方向与水平方向成30o。求水平方向的分速度Vx和竖直方向的分速度Vy的大小? 动画模拟 [题后总结]
运动的分解要根据实际情况来分析.说明两个分速度的实际作用:水平分速度使飞机前进,竖直分速度使飞机上升.(五)实践操作
讨论两个互相垂直的直线运动的合运动的类型有哪些.展示可能的情形:
1.两匀速合成仍为匀速直线运动.2.一匀速,一匀变速,合成为匀变速曲线运动.[教师点评、投影图解] 补充:
3.两匀变速,可能为匀变速直线运动也可能为匀变速曲线运动.[题后总结]
1.两个互相垂直的直线运动可能为直线运动,也可能为曲线运动.2.反向思维:曲线运动也可以分解为两个垂直方向的直线运动,利用直线运动规律研究以后再合成就可以知道作为合运动的曲线运动的规律.三、小结
本节小结提纲
1.运动的合成和分解的目的是什么? 2.运动的合成和分解的基本方法有哪些? 3.分解的是什么运动?能否随意分解? 4.合运动和分运动有哪些联系和区别? 5.直线运动垂直合成一定是直线运动吗?
四、作业 1.复习该节内容 2.课本练习二 3.预习下一节 4.思考题:
北风速度4 m/s,大河中的水流正以3 m/s的速度向东流动,船上的乘客看见轮船烟囱冒出的烟柱是竖直的,求轮船相对于水的船行速度多大?什么方向? 参考答案:v=5 m/s;向南偏西37°
五、板书设计