中小学教育资源及组卷应用平台 5.2运动的合成与分解 教学设计 一、核心素养目标 1.物理观念 （1）通过生活实例与实验分析，明确“合运动”“分运动”的定义，建立“一个复杂运动可等效分解为两个简单运动”的认知，突破“运动只能单一描述”的思维局限。 （2）掌握运动的合成与分解的平行四边形定则，理解位移、速度、加速度的合成与分解遵循矢量运算规律，能结合具体情境进行矢量运算，构建“矢量合成与分解”的物理观念。 （3）理解合运动与分运动的等时性、独立性和等效性特征，能运用这些特征分析小船渡河、关联速度等实际问题，建立“复杂运动与分运动的关联”认知。 2.科学思维 （1）经历“观察现象（小船渡河、蜡块运动）→提出问题（如何描述复杂运动）→模型构建（分运动与合运动）→规律应用（平行四边形定则）”的思维过程，培养从复杂现象中抽象物理模型的能力。 通过对比标量运算与矢量运算的差异，建立“矢量运算需遵循平行四边形定则”的思维范式，能运用该定则解决位移、速度的合成与分解问题，提升逻辑推理能力。 结合小船渡河的极值问题（最短时间、最短位移），培养“动态分析”和“极值求解”的思维能力，能从分运动的规律推导合运动的性质，突破“分运动与合运动关系混淆”的误区。 3.科学探究 （1）参与“探究蜡块的合运动”实验，自主操作打点计时器、透明玻璃管等器材，记录蜡块在水平和竖直方向的运动数据，分析分运动与合运动的关系，培养实验操作与数据处理能力。 在实验中通过改变蜡块的竖直运动速度或玻璃管的水平运动速度，探究分运动变化对合运动轨迹的影响，运用控制变量法分析因果关系，提升科学探究能力。 小组合作完成“小船渡河问题的模拟探究”，通过搭建简易模型（水流模拟器、小船模型），模拟不同水流速度和船速下的渡河轨迹，培养合作探究与实践创新能力。 4.科学态度与社会责任 （1）通过分析运动的合成与分解在航海（轮船航线设计）、航空（飞机起降与风向关系）、体育（跳远助跑与起跳的速度合成）等领域的应用，体会物理规律与实际生活的紧密联系，培养关注生活的科学态度。 在实验探究中严谨记录数据，尊重实验事实，当合运动轨迹与理论推导不符时，能主动分析误差原因（如器材精度、操作误差），养成实事求是的科学品质。 结合我国航海事业中轮船导航对运动合成知识的应用，认识物理规律对科技发展和国家安全的重要意义，增强科技自信与社会责任意识。 二、教学重难点 1.教学重点 （1）运动的合成与分解的基本概念：明确合运动、分运动的定义，理解等时性、独立性、等效性三大特征，能在具体问题中区分合运动与分运动（如判断小船渡河的合运动是实际航线运动）。 （2）矢量运算规律：掌握位移、速度、加速度的合成与分解遵循平行四边形定则（或三角形定则），能结合几何关系（直角三角形、锐角三角形）进行矢量的大小和方向计算。 （3）实际问题应用：能运用运动的合成与分解知识解决小船渡河、关联速度（如绳端速度分解）等典型问题，明确解题思路（确定分运动→矢量运算→分析合运动）。 2.教学难点 （1）分运动的等效性分解：难以根据实际问题需求，将合运动等效分解为两个恰当的分运动（如将绳端的复杂运动分解为沿绳和垂直绳的两个分运动），易出现“分解方向错误”的问题。 （2）合运动轨迹的判断：无法根据分运动的性质（匀速、匀变速）推导合运动的轨迹形状（直线或曲线），对“合加速度与合速度方向关系决定轨迹”的规律应用不熟练。 （3）小船渡河极值问题：难以区分“最短时间”与“最短位移”的求解条件，混淆“船速垂直河岸”与“船速大于水流速度时船头指向特定方向”的不同场景，无法结合矢量运算推导极值条件。 三、教学环节 （一）情境导入：从生活现象引发 ... ...
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