【核心素养】2 运动的合成和分解 教学设计 （表格式）

教学设计 课程基本信息 课题 运动的合成和分解 教学目标 物理观念：掌握运动的合成与分解的规律，并且运用运动的合成与分解的规律来解决速度关联、小船渡河等实际问题，形成运动的合成与分解的观念。 科学思维：通过探究的过程，让学生体会得到结论的科学方法：归纳法。 科学探究：通过蜡块在平面内运动的分析过程总结出运动的合成与分解的规律。 科学态度与责任：能领略曲线运动的奇妙与和谐，发展对科学的好奇心与求知欲。 教学内容 教学重点： 1.运动的合成与分解的规律以及如何进行运动的合成与分解。 2.理解运动的合成与分解思想。 教学难点： 1.分运动和合运动的同时性和独立性。 2.应用运动的合成和分解方法分析、解决实际问题。 教学过程 导入新课 人在流动的河水中始终保持头朝正前方游向对岸， 人会在对岸的正前方到达，还是会偏向上游或下游 对类似上述的运动应该怎样分析呢？让我们从一个简单的平面运动开始研究。 新课教学 （一） 一个平面运动的实例 在一端封闭、长约 1 m 的玻璃管内注满清水，水中放一个红蜡做的小圆柱体 A，将玻璃管的开口端用橡胶塞塞紧（图 甲）。把玻璃管倒置（图乙），蜡块 A 沿玻璃管上升。如果在玻璃管旁边竖立一把刻度尺，可以看到，蜡块上升的速度大致不变，即蜡块做匀速直线运动。 在蜡块匀速上升的同时，将玻璃管紧贴着黑板沿水平方向向右匀速移动（图丙），观察蜡块的运动情况。 思考以下问题： （1）蜡块在做什么样的运动？它的轨迹是直线还是曲线？ （2）蜡块速度的大小和方向是否发生变化？ 1. 如何描述蜡块的位置？建立坐标系 在研究蜡块的运动时，我们以蜡块开始匀速运动的位置为原点 O，以水平向右的方向和竖直向上的方向分别为 x轴和 y 轴的方向，建立平面直角坐标系。 要确定蜡块运动的轨迹，首先要确定任意时刻蜡块的位置。我们设法写出蜡块的坐标随时间变化的关系式。蜡块x 坐标的值等于它与 y 轴的距离， y 坐标的值等于它与 x 轴的距离。若以 vx 表示玻璃管向右移动的速度，以 vy 表示蜡块沿玻璃管上升的速度，则 水平分速度：vx 水平分位移：x = vxt 竖直分速度：vy 竖直分位移：y = vyt 2.蜡块运动的轨迹是什么样的？ 根据x = vxt，y = vyt，在数学上，关于 x、 y 两个变量的关系式可以描述一条曲线（包括直线），而在上面 x、y 的表达式中，除了 x、y 之外还有一个变量t，我们可以从中消去t，这样就得到y＝x，由于vx 和vy都是常量，所以也是常量，可见y＝x代表的是一条过原点的直线，也就是说，蜡块的运动轨迹是直线。 如何描述蜡块的速度？ 速度v与vx、vy 的关系已经在图中形象地标出，因此可以根据勾股定理写出它们之间的关系v ＝，根据三角函数的知识，从图中还可以确定速度v 的方向，即用速度矢量v 与x 轴正方向的夹角θ来表示，它的正切为tan θ＝。 （二）运动的合成与分解 1、物体实际的运动叫合运动 2、物体同时参与合成运动的运动叫分运动。 3、合运动与分运动的关系： a:等时性--合运动和分运动经历的时间相等。 b:独立性--各分运动独立进行，互不影响。 c:等效性--各分运动的规律叠加起来和合运动的规律等效。 4、运动的合成与分解： 运动的合成与分解遵循平行四边形定则和三角形定则。 【例题】某商场设有步行楼梯和自动扶梯，步行楼梯每级的高度是 0.15 m，自动扶梯与水平面的夹角为30°，自动扶梯前进的速度是 0.76 m/s。有甲、乙两位顾客，分别从自动扶梯和步行楼梯的起点同时上楼，甲在自动扶梯上站立不动，乙在步行楼梯上以每秒上两个台阶的速度匀速上楼。哪位顾客先到达楼上？如果该楼层高4.56 m，甲上楼用了多少时间？ 【分析】甲、乙两位顾客在竖直方向上的位移相等， 可考虑比较他们在竖直方向的分速度。由竖直方向的位 移和竖直方向的速度， ... ...