1.曲线运动PPT专用教学设计内容

1.曲线运动　 高中物理       人教2003课标版

知识目标：
1、通过对多个具体运动的演示及分析，使学生明确什么是合运动，什么是分运动；合、分运动是同时发生的，并且不互相影响。
2、知道什么是运动的合成，什么是运动的分解。理解运动的合成和分解遵循平行四边形定则。
3、利用矢量合成的原理，解决运动合成和分解的具体情况，会用作图法、直角三角形的知识解决有关位移、速度合成和分解的问题。
能力目标：
培养学生应用数学知识解决物理问题的能力。
情感目标：
通过对运动合成与分解的练习和理解，发挥学生空间想象能力，提高对相关知识的综合应用能力。

       “运动的合成和分解”是人教版高中《物理》第一册（必修）第五章“曲线运动”的第二节内容。在这一章中，教材的安排是第一节先讲述曲线运动的概念及物体做曲线运动的条件，本节讲述曲线运动的合成与分解。运动的合成与分解是研究较复杂运动的一种方法，即复杂的运动可以看作是几个较简单运动的合运动。这既是方法介绍又是研究平抛运动的预备知识。
       从整个高中物理教材的编排看，第一章中介绍了力的合成与分解的平行四边形定则，这一节是平行四边形定则在第二个矢量运算中的应用。学好这一节能使学生真正体会到平行四边形定则这一矢量运算法则，并且能很容易的推广到其它的矢量运算。
       矢量运算始终贯穿在高中物理知识内容的全过程中，因此无论从这一章看还是从整个教材看这一节是承上启下的重要知识。学好这节内容，一方面可以深化前面所学的知识，另一方面又为后续学习打好必要的基础。
本节内容可分为四部分：演示实验、例题、对运动合成和分解轨迹的分析、思考与讨论，但都是围绕演示实验而展开的，层层深入，由提出问题到找出解决问题的方法，以至最后对运动合成和分解问题的进一步讨论。

教学重点:对一个运动能正确地进行合成和分解

教学难点：具体问题中的合运动和分运动的判定

①  利用多媒体设备播放下列视频文件：

视频文件1：挖掘机挖掘泥土的工作过程；

视频文件2：解放军官兵驾驶冲锋舟在急流中抢救落水者的动人场面。

②  演示实验

演示实验：在灌满水的玻璃管中，放置一个适当的红蜡块，使红腊块恰好在玻璃管中作匀速运动。在水平方向匀速移动玻璃管，观察玻璃管中腊块的运动情况。

问：如何研究像挖掘机挖掘泥土、急流中行船和玻璃管中的腊块那样的复杂运动。

①  合作探究1：用什么方法研究腊块的运动。

师：请同学们在学习小组中展开讨论，探索曲线运动的研究方法。

导航1：在物理学中，我们总是按照先简单后复杂的顺序展开研究。

导航2：如果我们要研究通过导体的电流、电阻和导体两端的电压间的关系，我们一般的做法是先控制一个物理量不变，研究其它两个物理量间的变化规律？这种研究方法称为控制变量法。

学生分学习小组继续讨论，教师巡视指导，然后请学生代表回答。

生甲：我们设想用实验方法研究，在研究中先设法使红腊块相对于玻璃管静止，使玻璃管在水平方向做直线运动；再使玻璃管静止，让红腊块相对于玻璃管做匀速直线运动；最后才使玻璃管和红腊块同时运动。

师：很好。我们将采用甲同学所在学习小组设计的实验方法进行研究。

②  合作探究2：合运动与分运动。

教师交代节拍器的原理和在物理实验中的运用。在下面的实验中，当节拍器发出声音时，请做实验的同学将腊块位置记录下来，再在背景坐标纸上标出水平和竖直方向上的位置。

实验探索1：玻璃管静止不动，使腊块在竖直方向上做匀速直线运动。

实验探索2：腊块相对于玻璃管静止不动，玻璃管在水平方向上做匀速直线运动。

实验探索3：玻璃管在水平方向上做匀速直线运动，腊块相对于玻璃管匀速运动。

问：在水平方向匀速运动的玻璃管中，腊块在竖直方向的运动与玻璃管静止时相同吗？

导航：放在水平面上的物体，在斜向上的拉力的作用下做直线运动，斜向上的拉力的效果怎样？

师：请同学们在学习小组中根据刚才的实验展开讨论。

师：请第5学习小组派代表汇报你们的讨论结果。

生乙：红蜡块可看成同时参与了下面两个运动：在玻璃管中竖直向上的运动和随玻璃管水平向右的运动。红蜡块实际发生的运动是这两个运动合成的结果。

师：蜡块沿玻璃管在竖直方向的运动和随玻璃管做的水平方向的运动，叫做分运动，蜡块实际发生的运动叫做合运动。

合运动的位移（速度）叫做合位移（合速度），分运动的位移（速度）叫做分位移（分速度）。

③  合作探究3：分运动和合运动的关系。

利用多媒体课件再现腊块的运动。

师：运动的合成与分解遵循什么规律，为什么？

导航：在描述物体的运动的物理量中，那些是矢量，那些是标量？分别遵守哪些规则？

生丙：在物体的运动中，位移、速度、加速度等物理量是矢量，其运算应该遵守平行四边形定则。

师：说得很好。还应该注意的是，运动的合成是唯一的，而运动的分解是无限的，在实际问题中通常按效果进行分解。

④  合作探究4：运动的合成与分解的特点

问：运动的合成与分解有什么特点?

导航：力的合成与分解具有下列特点：

等效性：分力与合力是一种等效替代关系，即各分力叠加起来与合力具有完全相同的作用效果。

等时性：分力和合力是同时开始、同时进行、同时结束。

独立性：各分力是各自独立的，互不干扰，任何一个方向的分力都不会因为其他方向分力的存在而受到影响。

播放视频文件：吊车起吊货物；小船过河。

学习小组讨论后，归纳得出结论：

等效性：分运动与合运动是一种等效替代关系，即各分运动叠加起来与合运动有完全相同的效果。

等时性：分运动与合运动是同时开始、同时进行、同时结束。

独立性：一个物体同时参与几个分运动时，各分运动是各自独立的，互不干扰，任何一个方向的运动都不会因为其他方向运动的存在而受到影响。

①  合作运用1：在实际问题中确认分运动和合运动。

师：有风天气下落的雨滴做怎样的运动。

师：上述实际例子中分运动和合运动各是什么？合运动与分运动的关系如何？学习小组在进行简短的讨论后，由学习小组派代表汇报讨论结果。

②  合作运用2。

游泳运动员以恒定的速率垂直河岸横渡。当运动员游到河中央时，水的流速突然增大，则运动员渡河所经历的路程、时间有什么变化？

生丁：没有变化，因为水的流动不会影响运动员垂直水流方向的渡河运动。

师：这位同学说的很好！因为每一个分运动都是独立的，并不互相影响，水速的变化不会影响垂直河岸的横渡运动。

③  合作运用3。

重新播放解放军官兵驾驶冲锋舟在急流中抢救落水者的视频文件，现设冲锋舟在静水中的速度是10m/s，河水的流速为6m/s，落水者到堤岸的垂直距离为80m，冲锋舟到落水者沿水流方向的距离为48m，则冲锋舟应朝什么方向行驶，才能在最短的时间内救起落水者。

学习小组讨论后，请一位同学代表回答。

追问1:若现在冲锋舟要将抢险物质送到对岸，则如何渡河航程最短？

追问2:冲锋舟如何渡河时间最短？

请学生先猜测，再播放动画。

归纳：实际航线（即和速度方向）与河岸垂直时，小船渡河航程最短；当船头指向与河岸垂直时小船渡河时间最短。

①请同学们在课外利用课本、课外读物及网络等途径反思运动的合成与分解的本质，进一步应用运动的合成与分解知识解答物理问题。

②播放飞机投放物资的视频图像及平抛运动动画课件。

请同学们运用今天所学的知识在课外对平抛运动进行自主学习。

1.曲线运动　

1.曲线运动　

①  利用多媒体设备播放下列视频文件：

视频文件1：挖掘机挖掘泥土的工作过程；

视频文件2：解放军官兵驾驶冲锋舟在急流中抢救落水者的动人场面。

②  演示实验

演示实验：在灌满水的玻璃管中，放置一个适当的红蜡块，使红腊块恰好在玻璃管中作匀速运动。在水平方向匀速移动玻璃管，观察玻璃管中腊块的运动情况。

问：如何研究像挖掘机挖掘泥土、急流中行船和玻璃管中的腊块那样的复杂运动。

①  合作探究1：用什么方法研究腊块的运动。

师：请同学们在学习小组中展开讨论，探索曲线运动的研究方法。

导航1：在物理学中，我们总是按照先简单后复杂的顺序展开研究。

导航2：如果我们要研究通过导体的电流、电阻和导体两端的电压间的关系，我们一般的做法是先控制一个物理量不变，研究其它两个物理量间的变化规律？这种研究方法称为控制变量法。

学生分学习小组继续讨论，教师巡视指导，然后请学生代表回答。

生甲：我们设想用实验方法研究，在研究中先设法使红腊块相对于玻璃管静止，使玻璃管在水平方向做直线运动；再使玻璃管静止，让红腊块相对于玻璃管做匀速直线运动；最后才使玻璃管和红腊块同时运动。

师：很好。我们将采用甲同学所在学习小组设计的实验方法进行研究。

②  合作探究2：合运动与分运动。

教师交代节拍器的原理和在物理实验中的运用。在下面的实验中，当节拍器发出声音时，请做实验的同学将腊块位置记录下来，再在背景坐标纸上标出水平和竖直方向上的位置。

实验探索1：玻璃管静止不动，使腊块在竖直方向上做匀速直线运动。

实验探索2：腊块相对于玻璃管静止不动，玻璃管在水平方向上做匀速直线运动。

实验探索3：玻璃管在水平方向上做匀速直线运动，腊块相对于玻璃管匀速运动。

问：在水平方向匀速运动的玻璃管中，腊块在竖直方向的运动与玻璃管静止时相同吗？

导航：放在水平面上的物体，在斜向上的拉力的作用下做直线运动，斜向上的拉力的效果怎样？

师：请同学们在学习小组中根据刚才的实验展开讨论。

师：请第5学习小组派代表汇报你们的讨论结果。

生乙：红蜡块可看成同时参与了下面两个运动：在玻璃管中竖直向上的运动和随玻璃管水平向右的运动。红蜡块实际发生的运动是这两个运动合成的结果。

师：蜡块沿玻璃管在竖直方向的运动和随玻璃管做的水平方向的运动，叫做分运动，蜡块实际发生的运动叫做合运动。

合运动的位移（速度）叫做合位移（合速度），分运动的位移（速度）叫做分位移（分速度）。

③  合作探究3：分运动和合运动的关系。

利用多媒体课件再现腊块的运动。

师：运动的合成与分解遵循什么规律，为什么？

导航：在描述物体的运动的物理量中，那些是矢量，那些是标量？分别遵守哪些规则？

生丙：在物体的运动中，位移、速度、加速度等物理量是矢量，其运算应该遵守平行四边形定则。

师：说得很好。还应该注意的是，运动的合成是唯一的，而运动的分解是无限的，在实际问题中通常按效果进行分解。

④  合作探究4：运动的合成与分解的特点

问：运动的合成与分解有什么特点?

导航：力的合成与分解具有下列特点：

等效性：分力与合力是一种等效替代关系，即各分力叠加起来与合力具有完全相同的作用效果。

等时性：分力和合力是同时开始、同时进行、同时结束。

独立性：各分力是各自独立的，互不干扰，任何一个方向的分力都不会因为其他方向分力的存在而受到影响。

播放视频文件：吊车起吊货物；小船过河。

学习小组讨论后，归纳得出结论：

等效性：分运动与合运动是一种等效替代关系，即各分运动叠加起来与合运动有完全相同的效果。

等时性：分运动与合运动是同时开始、同时进行、同时结束。

独立性：一个物体同时参与几个分运动时，各分运动是各自独立的，互不干扰，任何一个方向的运动都不会因为其他方向运动的存在而受到影响。

①  合作运用1：在实际问题中确认分运动和合运动。

师：有风天气下落的雨滴做怎样的运动。

师：上述实际例子中分运动和合运动各是什么？合运动与分运动的关系如何？学习小组在进行简短的讨论后，由学习小组派代表汇报讨论结果。

②  合作运用2。

游泳运动员以恒定的速率垂直河岸横渡。当运动员游到河中央时，水的流速突然增大，则运动员渡河所经历的路程、时间有什么变化？

生丁：没有变化，因为水的流动不会影响运动员垂直水流方向的渡河运动。

师：这位同学说的很好！因为每一个分运动都是独立的，并不互相影响，水速的变化不会影响垂直河岸的横渡运动。

③  合作运用3。

重新播放解放军官兵驾驶冲锋舟在急流中抢救落水者的视频文件，现设冲锋舟在静水中的速度是10m/s，河水的流速为6m/s，落水者到堤岸的垂直距离为80m，冲锋舟到落水者沿水流方向的距离为48m，则冲锋舟应朝什么方向行驶，才能在最短的时间内救起落水者。

学习小组讨论后，请一位同学代表回答。

追问1:若现在冲锋舟要将抢险物质送到对岸，则如何渡河航程最短？

追问2:冲锋舟如何渡河时间最短？

请学生先猜测，再播放动画。

归纳：实际航线（即和速度方向）与河岸垂直时，小船渡河航程最短；当船头指向与河岸垂直时小船渡河时间最短。

①请同学们在课外利用课本、课外读物及网络等途径反思运动的合成与分解的本质，进一步应用运动的合成与分解知识解答物理问题。

②播放飞机投放物资的视频图像及平抛运动动画课件。

请同学们运用今天所学的知识在课外对平抛运动进行自主学习。