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《曲线运动运动的合成与分解》教案

教学目标及教学重点、难点

【教学目标】

拓展学生对运动多样性的认识

使学生体会模型、极限与迁移创新的思维过程

深化学生对位移、速度、加速度等基本概念的理解

4．体会物理学中化繁为简、将复杂运动分解为简单运动的物理思想。能用这种方法分析生产生活中的曲线运动。

【难点】将直线运动中运动的合成和分解的方法迁移到分析曲线运动中来

【重点】掌握曲线运动速度方向的判断方法，掌握分解与合成速度、位移等矢量时的平行四边形法则的运用

教学过程(表格描述)

教学环节

主要教学活动

设置意图

环节一曲线运动的特点-----速度方向

环节二：曲线运动的特点之-------物体做曲线运动的条件

环节三：运动的合成和分解之-------如何研究较复杂的运动？

环节四：运动的合成和分解之-------合运动与分运动

幻灯片2

在学习曲线运动之前，我们先来回顾一下研究直线运动时的基本思路和方法：比如在研究自由落体运动时，我们可以通过实验现象得出加速度的大小，知道它是加速度大小和方向都不变的匀变速直线运动；我们还可以从理论角度推出，它的位移、速度随着时间变化的规律。

在这一章的曲线运动的研究中，我们也是循着同样的思路和方法，希望同学们随着学习的深入逐渐体会

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今天我们主要学习：曲线运动速度的方向物体做曲线运动的条件如何研究曲线运动合运动与分运动等几方面内容

我们一起来看吧

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我们了解运动，是从直线运动开始，但实际上，自然界中的曲线运动更为常见：运动员奋力投球，篮球沿着一条优美的弧线进入篮筐;亿万年来地球在接近圆形的轨道上绕太阳时刻不停地公转。抛出的篮球、公转的地球，它们运动的轨迹都是曲线。我们把轨迹是曲线的运动称为曲线运动

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我们观察生活，生活中轨迹是曲线的运动比比皆是：游乐场里的摩天轮，里面的游客做的是圆周运动，他的轨迹是曲线，航展上，飞机做飞行表演，表演各种高难的飞行动作时飞机在天空中通过的轨迹是曲线；滑冰运动员的冰刀在冰面上划过，留下各种弧线也是曲线………曲线运动是如此常见，现在，让我们把目光转向抛体运动、圆周运动，以及这些更一般的曲线运动，通过学习来体会，研究直线运动时的基本思路和方法，是怎样用来处理曲线运动的

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相比直线运动，我们都知道，曲线运动的特点是，物体在运动中改变了运动方向。

如何确定物体做曲线运动的运动方向，也就是它速度的方向呢？

看这两幅图，左图是工件被高速转动的砂轮打磨的时候，火花飞溅的情景，大家看这幅图，想一想，转动的砂轮边缘上的点，速度方向怎样呢？

有的同学推断，摩擦打磨下来的颗粒由于惯性飞出，它的速度方向，就是砂轮边缘上的点的速度方向，目测这个方向沿着圆运动的切线，你觉得他说的对么？

右图是一位链球运动员，旋转身体将链球投出的瞬间，观看比赛时，你注意过链球出手时的速度沿什么方向吗？

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如果链球运动过于陌生，我们来观察我们熟悉的篮球运动，投篮的时候，篮球出手的方向有什么特点呢？

观察飞镖的运动，飞镖落至地面插入泥土的方向，就是它落地前瞬间速度的方向，观察这个方向与飞镖在空中划过的轨迹的关系

分析这些运动，大家可能会猜想，猜想物体做曲线运动的速度方向可能是沿着他们轨迹的切线方向。

我们可以设计一个实验来验证这个想法

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我们拼接出一段弯曲的轨道，让一个小球在轨道中运动，观察小球离开轨道时，小球的运动速度方向。由于小球具有惯性，此时它离开轨道的方向就是他在轨道上做曲线运动时经过该位置的瞬时速度的方向。好，我们一起来看实验。请同学们观察小球从不同的轨道末端离开时的运动方向

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通过实验，我们看到，小球和小车离开轨道的速度方向，沿着轨道的切线方向。

也就是说，从生活中的观察和实验中我们可以得到一个结论：物体做曲线运动的速度方向沿它轨迹的切线方向

但是这个结论对不对呢，我们还可以从理论中来寻找依据。

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回顾速度的定义,我们知道，瞬时速度的方向，就是在极短时间t内的位移的方向。

画出一段曲线运动的轨迹，若质点在一段时间内从B点运动到A点，则质点的平均速度方向由B点指向A点，即过AB两点的割线方向；

当B点越来越靠近A点时，过AB两点的割线方向在不断的变化；当B点非常非常接近A点时，这条割线就叫做曲线在A点的切线

所以，B点越来越靠近A点时，质点的平均速度方向将越来越接近A点的切线方向。当B点与A点的距离接近0时，质点在A点的速度方向沿过A点的的切线方向

在这里，平均速度的方向，对应轨迹的割线方向；瞬时速度方向对应轨迹在某点的切线方向

这里展现的，是一个由曲线的割线向切线逼近的过程，是一个平均速度向瞬时速度逼近的过程，是极限思想的体现

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好，那至此，我们从生活中的观察到实验验证，再从理论上加以分析和论证，得到一