運動的合成與分解教學(xué)設(shè)計?一、教學(xué)目標(biāo)1.知識與技能目標(biāo)理解合運動和分運動的概念，知道合運動和分運動具有等時性、獨立性和等效性。掌握運動合成與分解的方法，會用作圖法和直角三角形知識解決簡單的運動合成與分解問題。能夠根據(jù)已知條件，確定分運動的方向，會計算合運動和分運動的速度、位移等物理量。2.過程與方法目標(biāo)通過實驗觀察和分析，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和邏輯思維能力。通過對運動合成與分解方法的探究，讓學(xué)生體會等效替代法在物理研究中的應(yīng)用，提高學(xué)生的科學(xué)探究能力。通過解決實際問題，培養(yǎng)學(xué)生運用數(shù)學(xué)知識解決物理問題的能力，提高學(xué)生的知識遷移能力。3.情感態(tài)度與價值觀目標(biāo)通過對生活中運動合成與分解現(xiàn)象的分析，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，培養(yǎng)學(xué)生關(guān)注生活、熱愛科學(xué)的情感。在探究過程中，培養(yǎng)學(xué)生勇于探索、敢于創(chuàng)新的精神，增強學(xué)生的自信心。

二、教學(xué)重難點1.教學(xué)重點合運動和分運動的概念及特點。運動合成與分解的方法，尤其是平行四邊形定則的應(yīng)用。2.教學(xué)難點如何引導(dǎo)學(xué)生理解合運動和分運動的等效性以及它們之間的相互關(guān)系。靈活運用運動合成與分解的方法解決實際問題，如渡河問題、繩拉物體問題等。

三、教學(xué)方法講授法、實驗法、討論法、探究法相結(jié)合

四、教學(xué)過程

（一）新課導(dǎo)入（5分鐘）1.播放視頻播放一段運動員投擲標(biāo)槍的視頻，引導(dǎo)學(xué)生觀察標(biāo)槍的運動軌跡。2.提問標(biāo)槍的運動看起來很復(fù)雜，我們能否將它的運動分解為更簡單的運動來研究呢？生活中還有哪些類似的復(fù)雜運動可以分解為簡單運動的例子呢？通過這些問題引發(fā)學(xué)生的思考，從而引入本節(jié)課的主題運動的合成與分解。

（二）新課教學(xué)（30分鐘）1.合運動與分運動的概念（5分鐘）結(jié)合視頻中標(biāo)槍的運動，講解合運動的概念：物體實際發(fā)生的運動叫做合運動。引導(dǎo)學(xué)生思考：如果我們把標(biāo)槍的運動看作是由兩個或多個簡單運動共同作用的結(jié)果，那么這些簡單運動就叫做分運動。舉例說明：如平拋運動可以看作是水平方向的勻速直線運動和豎直方向的自由落體運動的合運動。讓學(xué)生判斷一些常見運動中的合運動和分運動，加深對概念的理解。2.合運動與分運動的特點（10分鐘）等時性實驗演示：利用平拋運動演示儀進行實驗，讓小球從斜槽上滾下做平拋運動，同時在小球運動軌跡的一側(cè)用頻閃光源照亮，另一側(cè)用帶有方格的背景板。通過頻閃照片可以看到，小球在水平方向和豎直方向的分運動與合運動是同時進行的。講解：合運動與分運動經(jīng)歷的時間相等，即同時開始，同時結(jié)束。例如，一個物體在做平拋運動時，水平方向的勻速直線運動和豎直方向的自由落體運動是同時進行的，它們的運動時間都等于物體從拋出到落地的時間。獨立性理論分析：以平拋運動為例，水平方向不受力，根據(jù)牛頓第一定律，物體將保持勻速直線運動狀態(tài)，其運動情況不受豎直方向運動的影響；豎直方向只受重力，做自由落體運動，其運動情況也不受水平方向運動的影響?？偨Y(jié)：分運動各自獨立進行，互不干擾。每個分運動都按其自身的規(guī)律進行，不會因為其他分運動的存在而改變。等效性講解：合運動是由分運動共同產(chǎn)生的效果，合運動與分運動在效果上是等效的。例如，用兩個力F?和F?共同作用于一個物體，使物體產(chǎn)生的效果與一個力F單獨作用于該物體產(chǎn)生的效果相同，那么F就叫做F?和F?的合力，F(xiàn)?和F?就叫做F的分力。同樣，合運動與分運動在位移、速度等方面也具有等效性。舉例說明：一個人以一定速度v沿與水平方向成θ角的方向勻速行走，我們可以把他的運動分解為水平方向的勻速直線運動和豎直方向的勻速直線運動。這兩個分運動的合運動與他實際的運動效果是完全相同的。3.運動合成與分解的方法（15分鐘）平行四邊形定則回顧知識：復(fù)習(xí)力的合成與分解中平行四邊形定則的內(nèi)容，強調(diào)其是矢量運算的基本法則。講解運動合成與分解遵循平行四邊形定則：已知分運動求合運動叫做運動的合成，已知合運動求分運動叫做運動的分解。無論是運動的合成還是分解，都遵循平行四邊形定則。即把兩個分運動的速度（或位移）作為平行四邊形的兩條鄰邊，合速度（或合位移）就是平行四邊形的對角線。實例分析小船渡河問題提出問題：一艘小船在靜水中的速度為v?，水流速度為v?，河寬為d。若要使小船渡河時間最短，船頭應(yīng)如何指向？若要使小船渡河位移最短，船頭又應(yīng)如何指向？分析過程：首先，將小船的運動分解為垂直于河岸方向的分運動和平行于河岸方向的分運動。垂直于河岸方向的分運動決定渡河時間，平行于河岸方向的分運動決定小船在河中的位置。當(dāng)船頭垂直指向?qū)Π稌r，垂直于河岸方向的分速度最大，渡河時間最短，t=d/v?。當(dāng)v?>v?時，要使渡河位移最短，船頭應(yīng)斜向上游，使合速度方向垂直于河岸。設(shè)船頭與河岸夾角為θ，則有cosθ=v?/v?。當(dāng)v?<v?時，要使渡河位移最短，船頭應(yīng)斜向上游，使合速度方向與河岸夾角最大。此時，合速度方向與河岸垂直時渡河位移最短。總結(jié)方法：解決小船渡河問題的關(guān)鍵是正確分析小船的分運動，明確合運動與分運動的關(guān)系，然后根據(jù)平行四邊形定則進行求解。繩拉物體問題提出問題：如圖所示，在水平地面上，有一個人通過定滑輪用繩子拉物體A，人以速度v勻速向右運動，當(dāng)繩子與水平方向夾角為θ時，物體A的速度是多少？分析過程：將物體A的速度分解為沿繩子方向和垂直于繩子方向的兩個分速度。沿繩子方向的分速度與繩子的伸長或縮短速度相等，即等于人的拉繩速度v。設(shè)物體A的速度為v?，則有v?cosθ=v，所以v?=v/cosθ?？偨Y(jié)方法：對于繩拉物體問題，要抓住物體實際運動速度是合速度這一關(guān)鍵，然后根據(jù)繩子的方向?qū)⒑纤俣确纸鉃檠乩K子方向和垂直于繩子方向的分速度，再利用平行四邊形定則建立各速度之間的關(guān)系進行求解。

（三）課堂練習(xí)（15分鐘）1.布置練習(xí)題飛機以300km/h的速度斜向上飛行，方向與水平方向成30°角。求飛機在水平方向和豎直方向的分速度。河寬60m，水流速度為6m/s，小船在靜水中的速度為10m/s。若要使小船以最短位移渡河，船頭應(yīng)與河岸成多大角度？渡河時間是多少？如圖所示，用一根輕繩通過定滑輪拉物體A，當(dāng)繩與水平方向夾角為θ時，物體A沿水平面向右做勻速直線運動。已知物體A的速度為v，求此時繩的拉力F的大小。（物體A所受摩擦力忽略不計）2.學(xué)生練習(xí)學(xué)生在練習(xí)本上獨立完成練習(xí)題，教師巡視指導(dǎo)，及時發(fā)現(xiàn)學(xué)生存在的問題。3.講解練習(xí)針對學(xué)生練習(xí)中出現(xiàn)的問題進行集中講解，強調(diào)解題的思路和方法。對于飛機分速度問題，引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)平行四邊形定則進行求解：水平分速度v?=vcos30°=300×√3/2=150√3km/h，豎直分速度vy=vsin30°=300×1/2=150km/h。對于小船渡河問題，分析過程如下：當(dāng)小船以最短位移渡河時，合速度方向垂直于河岸。設(shè)船頭與河岸夾角為α，則有cosα=v水/v船=6/10=0.6，所以α=53°。此時合速度v=√(v船2v水2)=√(10262)=8m/s，渡河時間t=d/v=60/8=7.5s。對于繩拉物體問題，先分析物體A的速度分解，然后根據(jù)平衡條件求解繩的拉力。物體A沿水平方向勻速運動，合力為零。沿繩子方向的分力等于繩的拉力F，垂直于繩子方向的分力與物體所受支持力平衡。由速度分解可知，繩子的拉力F=mg/cosθ。

（四）課堂小結(jié)（5分鐘）1.引導(dǎo)學(xué)生回顧本節(jié)課所學(xué)內(nèi)容合運動和分運動的概念、特點。運動合成與分解的方法，特別是平行四邊形定則的應(yīng)用。通過小船渡河問題和繩拉物體問題的分析，掌握解決實際問題的思路和方法。2.強調(diào)重點和難點重點：合運動與分運動的特點及運動合成與分解的方法。難點：理解合運動和分運動的等效性以及靈活運用方法解決實際問題。3.鼓勵學(xué)生在課后繼續(xù)思考相關(guān)問題，加深對知識的理解

（五）布置作業(yè)（5分鐘）1.書面作業(yè)一艘快艇以2m/s2的加速度在海面上做勻加速直線運動，快艇的初速度是6m/s。求這艘快艇在8s末的速度和8s內(nèi)經(jīng)過的位移。（要求將加速度和速度分解為水平和豎直方向，分別求解后再合成）如圖所示，光滑水平面上有一物體，受到水平方向的兩個拉力F?和F?的作用，已知F?=3N，F(xiàn)?=4N，兩力夾角為90°。求這兩個力的合力大小。若物體質(zhì)量為2kg，求物體的加速度大小。（將力的合成與運動學(xué)公式結(jié)合起來求解）2.拓展作業(yè)查閱資料，了解運動合成與分解在航空航天、航海等領(lǐng)域的應(yīng)用，并撰寫一篇簡短的報告。思考如果合運動和分運動不具有等時性、獨立性和等效性，會對我們研究物體的運動產(chǎn)生什么影響？

五、教學(xué)反思通過本節(jié)課的教學(xué)，學(xué)生對運動的合成與分解有了較為系統(tǒng)的認識，理解了合運動和分運動的概念、特點，掌握了運動合成與分解的方法，并能運用這些知識解決一些簡單的實際問題。在