运动的合成与分解

教学目标

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、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．

教学建议

教材分析
　　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．

教法建议
　　关于演示实验所用的器材、材料都比较容易得到，实验也容易成功．此实验是本节的重点．一些重要的结论规律都是由演示实验分析得出的．观察红蜡块的实际运动引出合运动，并分析红蜡块的运动可看成沿玻璃管竖直方向的运动，和随管一起沿水平方向的运动，从而得出分运动的概念．着重分析蜡块的合运动和分运动是同时进行的，并且两个分运动之间是不相干的．合运动和分运动的位移关系，在演示中比较直观．而明确了它们的同时性，就容易得出合运动和分运动的速度关系．因此，课本在这里同时讲述了合运动和分运动的位移及速度的关系．即找到了解决运动合成和分解的方法——平行四边形定则．它是解决运动合成和分解的工具，所以在处理一个复杂的运动时，首先明确哪个是合运动，哪个是分运动，才能用平行四边形法则求某一时刻的合速度、分速度、加速度，某一过程的合位移、分位移．课本中合运动的定义是：红蜡块实际发生的运动，（由 ）通常叫合运动，即实际发生的运动，也理解为研究对象以地面为参照物的运动，再给学生举几个实例来说明如何确定合运动．如：
　　1、风中雨点下落 表示风速， 表示没风时雨滴下落速度，v表示雨滴合速度．

　　2、关于小船渡河（如图）： 表示船在静水中的运动速度，方向由船头指向确定． 表示水的流速，v表示雨滴合速度．

　　在研究雨滴和船的运动时，解决问题的关键是先确定雨滴、小船实际运动（合运动）．

　　注意应用平行四边形定则时，合矢量在对角线上，问题马上得到解决．

　　关于例题：例1：将演示实验过程定量讨论．给出两个分运动 、 及合、分运动的时间 ，求合速度 ．

　　法一；先求出两个分速度 再利用矢量合成求v．

　　法二：先利用矢量合成求出s，再由 求出v．

　　例2：飞机飞行给出 及与某一分速度角度，来求另外两个分速度．其思路先由平行四边形法则画出几何关系，再利用数学计算解决分速度问题．

　　两道例题很简单，但合、分运动关系及解决问题的方法、思路充分体现出来．通过练习使学生们加深了对合、分运动的理解．

　　关于分运动的性质决定合运动的性质和轨迹：课本以蜡块的运动说明两个直线运动的合运动不一定都是直线运动．为了搞清楚蜡块哪种情况下做直线运动，哪种情况下做曲线运动．这里可以让学生自己探究，得出结论：两个直线的合运动也可以是曲线运动．研究复杂的运动，可以根据不同方向分运动来研究复杂运动情况．

　　关于思考与讨论：本节只研究了互成角度的运动，其合成和分解遵从矢量合成规律——平行四边形定则．那么初速度为 的匀变速直线运动，可以看作同一直线上哪两个分运动的合运动？引导学生对同一直线上的运动合成和分解问题进行讨论，得出该运动也满足矢量合成规律（注意正方向），使我们对矢量合成与分解的规律有了更深的理解．

教学设计方案
运动的合成和分解

教学重点：
　　对于一个具体运动确定哪个是合运动以及合、分运动的关系（矢量图），并能用矢量合成规律解决实际问题．

教学难点：对合运动的理解．

主要教学设计：
　　由演示实验引出课题．首先介绍实验装置及研究对象，然后演示两个过程：红蜡块匀速上升；红错块匀速上升的同时将玻璃管向右水平匀速移动．观察蜡块轨迹——倾斜直线，从而引出课题．我们研究较复杂的运动，可以用到运动的合成和分解知识．实际运动参与两个运动，本例中竖直方向和水平方向，而实际运动沿倾斜直线运动．

一、如何确定一个具体运动的合运动及分运动？

　　1、合运动----研究对象实际发生的运动

　　2、合运动在中央，分运动在两边

讨论：有风天气雨滴下落、小船过河，加深同学们对合运动，就是研究对象实际发生运动的理解．（结合课件1、2）．

引导分析：雨点斜落向落到地面，此实际运动方向为合速度方向；注意区别船头方向为分速度方向，而船实际航行方向为合速度方向．
进一步研究合、分运动关系，（由演示实验说明）重新演示红蜡块运动的两个分运动：管不动，蜡块匀速上升管长度所用时间 ，管水平匀速移动蜡块匀速上升，观察并记录直到蜡块到达管顶所用时间t．由 和t的关系再结合课件l、2得出：

二、合、分运动关系

　　1、合、分运动的等时性

　　2、合、分运动关系符合平行四边形定则

三、利用矢量合成与分解规律解决实际问题

　　例1  学生自己分析：已知两分运动位移 、 及合运动时间 （先画v、s矢量图）

　　方法一：

　　方法二：

　　例2  思路：先画矢量图，并标已知、未知，然后由几何关系求两分速度

四、两个直线运动的合运动轨迹的确定

　　演示实验中蜡块同时参与竖直向上和水平向右两个运动，其合运动轨迹是直线．任何两个直线运动的合运动轨迹一定是直线吗？

　　讨论方法：图像方法

　　写出关于两个方向运动性质位移方程，取不同时刻描点．

　　分两层次：基础差的学生利用课件3演示

　　基础好的学生探究活动（活动方案见下面）

探究活动
研究方法：
　　要求学生自己阅读本章节最后两段及习题中最后一道题，然后找出研究方法．（图像方法）
互相交流：
　　满足什么条件可以得出这个结论——怎样得出这个结论．
总结：
　　对学生的研究过程给予评价，最后提出若两个分运动都是匀加速运动，其运动轨迹如何？两个分运动都是初速度为零的匀加速运动，其运动轨迹又是如何？