2024_2025学年新教材高中物理第2章抛体运动第1节运动的合成与分解教案鲁科版必修第二册.doc

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第1节运动的合成与分解

曲线运动是生活中常见的运动形式，曲线运动学问对高中生来说是比较新的学问，教材从生活中的实际例子动身，让学还是能建立起曲线运动的概念。运动的合成与分解是处理简单运动的基本方法，体现了化简单为简洁、变曲为直的争论思想，为学生理解和把握抛体运动的特点和规律奠定了基础。

【物理观念】能了解曲线运动的内涵，知道物体做曲线的条件，能从运动合成与分解角度分析曲线运动。

【科学思维】能在生疏情境中运用运动的合成与分解解决曲线运动问题。

【科学探究】通过迷你试验，探究曲线运动的条件和方向；通过分析小船渡河运动，初步体会等效替代的物理思想。

【科学态度与责任】能主动参与科技活动，有学习物理的内在动力；能体会物理学的技术应用对日常生活的影响。

【教学重点】理解曲线运动的条件，判定物体做曲线运动的方向及明确物体做曲线运动的条件，并且把握运动合成与分解的方法。

【教学难点】理解合运动与它的分运动是等效替代的关系。

【导入新课】

（演示试验引入）

试验1：将手中的粉笔由静止释放，观看粉笔的轨迹。

粉笔的轨迹是直线，做初速度为0加速度为g的匀加速运动

试验2：将手中的粉笔以肯定的速度斜向上抛出，观看粉笔的轨迹。

粉笔的轨迹是曲线

思考：如何分析曲线运动？

【新课讲授】

一、曲线运动

1、曲线运动：轨迹是曲线的运动叫做曲线运动。

（展现生活中曲线运动的例子）

思考：物体在什么状况下才做曲线运动呢？（观看迷你试验，得出结论）

“观看钢球的运动轨迹”

（1）让钢球从斜槽上沿直线下滑，在水平面上做直线运动。

（2）在钢球运动路线的正前方或旁边放一块磁铁观看钢球的运动。

试验结论：当物体受到的合力的方向与速度方向不在同一条直线上时，物体做曲线运动。

2、物体做曲线运动的条件

（1）物体具有初速度。

（2）物体受到的合力的方向与速度方向不在同一条直线上，而是成一角度。

3、做曲线运动的物体，所受合力的方向总是指向曲线的凹侧。

思考：做直线运动的物体的速度方向与所受的合外力共线，如何推断曲线运动的速度方向呢？

1.从砂轮上打磨下来酷热的微粒沿什么方向飞出?

微粒从砂轮边缘的切线方向飞出

2.撑开带有雨滴的雨伞绕柄旋转，伞边缘上的水滴如何运动？

水滴从雨伞边缘的切线方向飞出

（通过这两个实例定性的得出曲线运动的速度方向，接下来，通过试验进行探究验证）

“观看做曲线运动物体的速度方向”

（1）在水平桌面上放一张白纸，白纸上摆一条由几段稍短的弧形轨道组合而成的弯道。

（2）使表面沾有红色印泥的钢球以肯定的初速度从弯道的C端滚入，钢球从出口A离开后会在白纸上留下一条运动的痕迹，即为钢球在A点的运动方向。

（3）拆去一段轨道，出口改在B。用同样的方法可以记录钢球在B点的运动方向。

思考争论：白纸上的印迹与轨道（曲线）有什么关系？

白纸上的印迹与轨道（曲线）相切。

“极限思想查找曲线运动物体的速度方向”

分析：曲线上的某处A点的瞬时速度，可在A不久的下一个时刻（不远处）取一D点，求AD的平均速度来近似表示A点的瞬时速度，假如时间取得更短，这种近似更精确，如时间趋近于零，那么AD间的平均速度即为A点的瞬时速度。

结论：做曲线运动物体的速度方向是曲线上的某一点切线方向。

4、曲线运动的方向：曲线运动中速度的方向是时刻转变的，质点在某一点（或某一时刻）的速度方向沿曲线在这一点的切线方向。

5、直线运动和曲线运动以及匀变速和变加速运动的判定

结论：推断直线还是曲线运动关键看a与v是否同始终线；推断匀变速还是变加速关键看a是否恒定。

二、运动的合成与分解

观看思考：在你的面前有一条宽敞的大河，设想你正驾驶着一条小船过河，你虽然始终保持船的航向与河岸垂直，但惊异的是，小船行驶的路线却并不与河道垂直，而是朝河的下游方向偏移，这是为什么呢？

小船同时参与两个方向的运动

1、物体同时参与的几个运动叫分运动。

2、物体实际的运动叫合运动。

思考：合运动与分运动满足什么关系呢？

水流方向：小船随水流向右做匀速直线运动。分速度v1，分位移s1,时间t。

船头方向：小船垂直于岸边向上做匀速直线运动。分速度v2，分位移s2,时间t。

3、合运动与分运动的关系：

（1）运动的独立性各分运动独立进行，互不影响。

（2）运动的等时性合运动和分运动经受的时间相等。

（3）运动的等效性各分运动的规律叠加起来和合运动的规律等效。

（4）运动的同体性合运动和分运动都是对同一物体而言的。

运动的合成与分解遵循平行四边形定则

（1）位移的合成

（2）速度的合成

（3）加速度的合成

留意：运动的合成是惟一的，而运动的分解不是惟一的，通常按运动所产生的实际效果分解。

【延长拓展】

1、两个匀速直线运动的合运动是匀速直线运动

2、一个匀速直线运动