第一篇:高中物理运动的合成和分解教案4新人教版必修1
曲线运动——运动的合成和分解
动一定是变速运动;
(2)了解曲线运动的条件:合外力与速度不在同一条直线上;
(3)根据学生理解能力,可将曲线运动的条件深化,即平行速度的力只改变速度大小;垂直速度的力只改变速度方向,可根据力的效果将合外力沿速度方向和垂直速度方向分解;
(4)了解合运动、分运动,掌握运动的合成与分解法则——平行四边形定则;(5)由分运动的性质及特点综合判断合运动的性质及轨迹。
2.通过观察演示实验,有关教学软件,并联系学生生活实际总结概括出曲线运动 的速度方向,曲线运动的条件,以及用运动的合成与分解处理复杂运动的基本方法。培养学生观察能力,分析概括推理能力,并激发学生兴趣。
3.渗透物理学方法的教育。研究船渡河运动,假设水不流动,可以想象出船的分
运动;又假设船发动机停止工作,可想象出船只随水流而动的另一分运动。培养学生的想象能力和运用物理学抽象思维的基本方法。
二、重点、难点分析;
1.重点是让学生掌握曲线运动为什么是变速运动,理解做曲线运动的条件及运动 的合成与分解定则;
2.已知两个分运动的性质特点,判断合运动的性质及轨迹,学生不容易很快掌握,是教学的难点,解决难点的关键是引导学生把每个分运动的初始值(包括初速度、加速度以及每个分运动所受的外力)进行合成,最终还是用合运动的初速度与合外力的方向关系来判断。
三、教具
1.乒乓球、小铁球、细绳。
2.斜槽、条形磁铁、铁球、投影仪、计算机软盘、彩电。
四、主要教学过程
(一)引入新课
机械运动可以划分为平动和转动,而平动又可以划分为直线运动和曲线运动,所
以曲线运动属于平动形式,做曲线运动的物体仍然可以看成一个质点,曲线运动比直线运动更为普遍。例如,车辆拐弯;月球绕地球约27天转一圈;地球绕太阳约一年转
一周;太阳绕银河系中心约2.2亿年转一周。
(二)教学过程设计
1.曲线运动中速度的方向
因为曲线运动中速度方向连续发生变化,我们很难直观物体在某时刻的速度方向。
可以设想如果某时刻的速度方向不再发生变化,物体将沿该时刻的速度方向做匀速直线运动。然后联系实际引导学生想象几种现象。
(1)让学生回答,绳拉小球在光滑的水平面上做圆周运动,当绳断后小球将沿什
么方向运动?(沿切线方向飞出)然后引导学生分析原因:绳断后小球速度方向不再发生变化,由于惯性,从即刻起小球做匀速直线运动,沿切线飞出。
(2)教材内容:砂轮磨刀使火星沿切线飞出,引导学生分析原因:被磨掉的炽热
微粒速度方向不再改变,由于惯性以分离时的速度方向做匀速直线运动。又如,让撑开的带有雨滴的雨伞旋转,雨滴沿伞边切线方向飞出(与上例同理)。
(3)在想象与分析的基础上,引导学生概括总结得出:曲线运动中,速度方向是
时刻改变的,在某时刻的瞬时速度方向在曲线的这一点的切线方向上。并引导学生注意到:曲线运动中速度的大小和方向可能同时变化,但速度的方向是一定改变的,速度是矢量,方向一定变,速度就一定变,所以曲线运动一定是变速运动。
2.曲线运动的条件
曲线运动是变速运动,由牛顿第二定律分析可知,速度的变化一定产生加速度,而加速度必然由外力引起,加速度与合外力成正比并且方向相同。随后提出问题,引导学生思考。
(1)如果合外力与速度在同一直线上,物体将做什么样的运动?(变速直线运动)
(2)绳拉小球在光滑水平面上做速度大小不变的圆周运动,绳子的拉力T起什么
作用?(改变速度方向)
(3)演示实验(用投影仪或计算机软件):让小铁球从斜槽上滚下,小球将沿直 线OO′运动。然后在垂直OO′的方向上放条形磁铁,使小球再从斜槽上滚下,小球将偏离原方向做曲线运动。又例如让小球从桌面上滚下,离开桌面后做曲线运动。
(4)观察实验后引导学生概括总结如下:
①平行速度的力改变速度大小; ②垂直速度的力改变速度的方向;
③不平行也不垂直速度的外力,同时改变速度的大小和方向;
④引导学生得出曲线运动的条件:合外力与速度不在同一直线上时,物体做曲线运动。
3.运动的合成和分解
物体的运动往往是复杂的,对于复杂的运动,常常可以把它们看成几个简单的运
动组成的,通过研究简单的运动达到研究复杂运动的目的。
(1)通过演示实验和联系船渡河实际,给出合运动、分运动的概念。
①把注满水的乒乓球用细绳系住另一端固定在B钉上,乒乓球静止在A点,画出线段BB′且使AB≈BB′(如图5),用光滑棒在B点附近从左向右沿BB′方向匀速推动吊绳,提示学生观察乒乓球实际运动的轨迹是沿AB′方向,帮助学生分析这是因为乒乓球同时参与了AB方向和BB′方向的匀速直线运动的结果,而这两个分运动的速度 都等于棒的推动速度。小球沿竖直方向及沿BB′方向的运动都是分运动;沿AB′方向的是合运动。分析表明合运动的位移与分运动位移遵守平行四边形定则。
②船渡河问题:可以看做由两个运动组成。假如河水不流动而船在静水中沿AB方
向行驶,经一段时间从A运动到B(如图6),假如船的发动机没有开动,而河水流动,那么船经过相同的一段时间将从A运动到A′,如果船在流动的河水中开动同时参与上述两个运动,经相同时间从A点运动到B′点,从A到B′的运动就是上述两个分运动的合运动。
注意:船头指向为发动机产生的船速方向,指分速度;船的合运动的速度方向不
一定是船头的指向。这里的分运动、合运动都是相对地球而言,不必引入相对速度概念,避免使问题复杂化。
(2)引导学生概括总结运动的合成分解定则——平行四边形定则。
①用分运动的位移、速度、加速度求合运动的位移、速度、加速度等叫运动的 合成。反之由合运动求分运动的位移速度、加速度等叫运动的分解。
②运动的合成与分解遵守矢量运算法则,即平行四边形法则。例如:船的合位移
s合是两个分位移s1s2的矢量和;又例如飞机斜向上起飞时,在水平方向及竖直方向的分速度分别为v1=vcosθ,v2=vsinθ,其中,v是飞机的起飞速度。如图7所示。
(3)用分运动的性质判断合运动的性质及轨迹。
①两个匀速直线运动的合运动一定是匀速直线运动。提问学生为什么?(v合为 恒量)
②提出问题:船渡河时如果在AB方向的分运动是匀加速运动,水仍然匀速流动,船的合运动轨迹还是直线吗?学生思考后回答并提示学生用曲线运动的条件来判断,然后引导学生综合概括出判断方法:首先将两个分运动的初始运动量及外力进行合成,然后用合运动的初速度及合运动所受的合外力的方向关系进行判断。合成结果可知,船的合速度 v合与合外力F不在同一直线上,船一定做曲线运动。如巩固知识让学生再思考回答:两个不在同直线上初速度都为零的匀加速直线运动的合运动是什么运动?
(匀加速直线运动)
4.引申内容:关于船的渡河问题的讨论(1)通过此例让学生明确运动的独立性及等时性的问题,即每一个分运动彼此独立,互不干扰;合运动与每一个分运动所用时间相同。
(2)关于速度的说明,在应用船速这个概念时,应注意区别船速v船及船的合运动速度v合。前者是发动机产生的分速度,后者是合速度,由于不引入相对速度概念,使上述两种速度容易相混。
(3)问题的提出:河宽H,船速为v船,水流速度为v水,船速v船与河岸的夹角为θ,如图9所示。
①求渡河所用的时间,并讨论θ=?时渡河时间最短。②怎样渡河,船的合位移最小?
分析①用船在静水中的分运动讨论渡河时间比较方便,根据运动的独立性,渡河 时间
分析②当v船>v水时,v合垂直河岸,合位移最短等于河宽H,根
向与河岸的夹角。
反之叫运动的分解,运动的合成与分解,遵守平行四边形定
3.用曲线运动的条件及运动的合成与分解知识可以判断合运动的性质及合运动轨 迹。
(四)作业与思考
最后一例题可作为思考题先留给学生。在学生思考后讲解效果更好。
第二篇:运动的合成和分解教案
运动的合成和分解教案
教学目标:
1、知识与技能
(1)在具体情景中,知道合运动、分运动分别是什么,知道其同时性和独立性;(2)知道运动的合成与分解,理解运动的合成与分解遵循平行四边形定则;(3)会用作图和计算的方法,求解位移和速度的合成与分解问题。
2、过程与方法
(1)通过对抛体运动的观察和思考,了解一个运动可以与几个不同的运动效果相同,体会等效替代的方法;
(2)通过观察和思考演示实验,知道运动独立性.学习化繁为筒的研究方法;(3)掌握用平行四边形定则处理简单的矢量运算问题。
3、情感、态度与价值观(1)通过观察,培养观察能力;
(2)通过讨论与交流,培养勇于表达的习惯和用科学语言严谨表达的能力。教学重点、难点: 1.重点:
(1)明确一个复杂的运动可以等效为两个简单的运动的合成或等效分解为两个简单的运动;
(2)理解运动合成、分解的意义和方法。2.难点:
分运动和合运动的等时性和独立性;应用运动的合成和分解方法分析解决实际问题。
教学方法:
探究、讲授、讨论、练习
教学用具:
演示红蜡烛运动的有关装置。教学过程:
一、复习提问: 1.什么是曲线运动? 2.曲线运动的特点是什么? 3.物体做曲线运动的条件是什么?
二、导入新课
上节课我们学习了曲线运动的定义,性质及物体做曲线运动的条件,先来回顾一下这几个问题:什么是曲线运动?(运动轨迹是曲线的运动是曲线运动。)
怎样确定做曲线运动的物体在某一时刻的速度方向?(质点在某一点的速度方向沿曲线在这一点的切线方向。)
物体在什么情况下做曲线运动?(当物体所受合力的方向跟它的速度方向不在同一直线上时,物体做曲线运动。)
通过上节课的学习,我们对曲线运动有了一个大致的认识,但我们还投有对曲线运动进行深入的研究,要研究曲线运动需要什么样的方法呢?这节课我们就来研究这个问题。
三、新课教学
我们先来回想一下我们是怎样研究直线运动的,同学们可以从如何确定质点运动的位移来考虑。
可以沿着物体或质点运动的轨迹建立直线坐标系,通过物体或质点坐标的变化可以确定其位移,从而达到研究物体运动过程的目的。现在我们先看一个匀加速直线运动的例子。
物体运动轨迹是直线,位移增大的越来越快,初逮度为零,速度均匀增大,加速2 度保持不变,所以这种运动为初速度为零的匀加速直线运动。
现在我们可以看到,我们已经把这个物体的运动分解成了两个运动:其一是速度为vO的匀速直线运动:其二是同方向的初速度为0,加速度为a的匀加速直线运动。可以说这种方法可以将比较复杂的一个运动运动转化成两个或几个比较简单的运动,这种方法我们称为运动的分解。实际上运动的分解不仅能够应用在直线运动中,对于曲线运动它同样适用。下面我们就来探究一下怎样应用运动的合成与分解来研究曲线运动。
演示实验:如图5.1-9所示,在一端封闭、长约l m的玻璃管内注满清水,水中放一红蜡做的小圆柱体R,将玻璃管的开口端用胶塞塞紧。(图甲)将这个玻璃管倒置(图乙),蜡块R就沿玻璃管上,如果旁边放一个米尺,可以看到蜡块上升的速度大致不变,即蜡块做匀连直线运动。
再次将玻璃管上下颠倒,在蜡块上升的同时将玻璃管水平向右匀速移动,观察蜡块的运动。(图丙)在黑板的背景前观察由甲到乙的过程,可以发现蜡块做的是匀速直线运动,而过程丙中蜡块微的是什么运动呢?有可能是直线运动,速度大小变不变化不能判断,有可能是曲线运动。也就是说,仅仅通过用眼睛观察我们并不能得到物体运动的准确信息,要精确地了解物体的运动过程,还需要我们进行理论上的分析。下面我们就通过运动的分解对该物体的运动过程进行分析。
对于直线运动,很明显,其运动轨迹就是直线,直接建立直线坐标系就可以解决问题,但如果是一个运动轨迹不确定的运动还能这样处理吗?很显然是不能的,这时候我们可以选择平面内的坐标系了。比如选择我们最熟悉的平面直角坐标系。下面我们就来看一看怎样在乎面直角坐标系中研究物体的运动。
1、蜡块的位置
建立如图5.1-10所示的平面直角坐标系:选蜡块开始运动的位置为原点,水平向 3 右的方向和竖直向上的方向分别为x轴和y轴的正方向。
在观察中我们已经发现蜡块在玻璃管中是匀速上升的,所以我们设蜡块匀速上升的速度为vy,玻璃管向右匀速运动的速度为vx,从蜡块开始运动的时刻开始计时,我们就可以得到蜡块在t时刻的位置P(x,y),我们该如何得到点p的两个坐标呢?
蜡块在两个方向上做的都是匀速直线运动,所以x、y可以通过匀速直线运动的位移公式x=vt获得,即:
x=vxt
y=vyt 这样我们就确定了蜡块运动过程中任意时刻的位置,然而要知道蜻块做的究竟是什么运动这还不够,我们还要知道蜡块的运动轨迹是什么样的。下面我们就来操究这个问题。
2、蜡块的运动轨迹
我们在数学课上就已经学过了怎样在坐标中表示一条直线或曲线。在数学上,关于x、y两个变量的方程就可以代表一条直线或曲线,现在我们要找的蜡块运动的轨迹,实际上我们只要找到表示蜡块运动轨迹的方程就可以了。观察我们刚才得到的关于蜡块位置的两个方程,发现在这两个关系式中,除了x、y之外还有一个变量“那我们应该如何来得到蜡块的轨迹方程呢?
根据数学上的消元法,我们可以从这两个关系式中消去变量t,就可以得到关于x,y两个变量的方程了。实际上我们前面得到的两个关系式就相当于我们在数学上学到的参数方程,消t的过程实际上就是消参数的过程。
那消参数的过程和结果应该是怎样的呢? 我们可以先从公式(1)中解出t t=x/vx
y=vy x/vx
现在我们对公式④进行数学分析,看看它究竟代表的是一条什么样的曲线呢?
由于蜡块在x、y两个方向上做的都是匀速直线运动,所以vy、vx都是常量.所4 以vy /vx也是常量,可见公式④表示的是一条过原点的倾斜直线。
在物理上这代表什么意思呢?
这也就是说,蜡块相对于黑板的运动轨迹是直线,即蜡块做的是直线运动。既然这个方程所表示的直线就是蜡块的运动轨迹,那如果我们要找靖块在任意时刻的位移,是不是就可以通过这条直线来实现呢?下面我们就来看今天的第三个问题。
3、蜡块的位移
在直线运动中我们要确定物体运动的位移,我们只要知道物体的初末位置就可以了对于曲线运动也是一样的。在前面建立坐标系的时候我们已经说过了,物体开始运动的位置为坐标原点,现在我们要找任意时刻的位移,只要再找出任意时刻t物体所在的位置就可以了。
实际上这个问题我们已经解决了,前面我们已经找出物体在任意时刻的位置P(x,y),请同学们想一下在坐标中物体位移应该是怎么表示的呢?
在坐标系中,线段OP的长度就代表了物体位移的大小。现在我找一位同学来计算一下这个长度。
我们在前面的学习中已经知道位移是矢量,所以我们要计算物体的位移仅仅知道位移的大小是不够的,我们还要再计算位移的方向。这应该怎样来求呢?
因为坐标系中的曲线就代表了物体运动的轨迹,所以我们只要求出该直线与x轴的夹角θ就可以了。要求"我们只要求出它的正切就可以了。
tanθ==vy /vx
这样就可以求出θ,从而得知位移的方向。
现在我们已经知道了蜡块做的是直线运动,并且求出了蜡块在任意时刻的位移,但我们还不知道蜡块做的是什么样的直线运动,要解决这个问题,我们还需要求出蜡块的速度。
4、蜡块的速度
根据我们前面学过的速度的定义,物体在某过程中的速度等于该过程的位移除以发生这段位移所需要的时间,即前面我们已经求出了蜡块在任意时刻的位移的大小所以我们可以直接计算蜡块的位移,直接套入速度公式我们可以得到什么样的速度表达式?带人公式可得:
分析这个公式我们可以得到什么样的结论? vy /vx都是常量,度是不发生变化的,即蜡块做的是匀速运动。
结合我们前面得出的结论,我们可以概括起来总结蜡块的运动,它做的应该是个什么运动?(蜡块做的是匀速直线运动。)
在这个实验中,我们看到的蜡块实际的运动是相对于黑板向右上方运动的,而这个运动并不是直接发生的,它是由向上和向右的两个运动来构成的,在这种情况中,我们把蜡块沿玻璃管向上的运动和它随着玻璃管向右的运动,都叫做分运动;而蜡块相对于黑板向右上方的运动叫做合运动。明确了合运动和分运动的概念之后,我们就可以得出运动合成与分解的概念了:
由分运动求合运动的过程叫做运动的合成; 由合运动求分运动的过程叫做运动的分解。思考与讨论
如果物体在一个方向上的分运动是匀速直线运动,在与它垂直方向的分运动是匀加速直线运动。合运动的轨迹是什么样的?(参考提示:匀速运动的速度V1和匀速运动的初速度的合速度应如图5.1-10所示,而加速度a与v2同向,则a与v合必有夹角,因此轨迹为曲线。)板书设计
也是常量。也就是说蜡块的速6
一、合运动与分运动的概念
1、合运动和分运动:
2、运动的合成与分解:
二、运动合成与分解的法则:
三、合运动与分运动的关系:
1.独立性:两个分运动可能共线、可能互成角度。两个分运动各自独立,互不干扰。
2.等效性:两个分运动的规律、位移、速度、加速度叠加起来与合运动的规律、位移、速度、加速度有完全相同效果。
3.等时性:合运动和分运动进行的时间完全相同。
四、常见运动的合成与分解:
渡河问题:水流速度、船相对水的速度(船在静水中的速度)、船的合速(船对地岸的速度,方向为船的航向)、渡河时间、航程、最短渡河时间、最短航程。
四、课堂练习:
1.关于运动的合成,下列说法中正确的是…………………………………()A.合运动的速度一定比每一个分运动的速度大 B.两个匀速直线运动的合运动,一定是匀速直线运动 C.两个分运动是直线运动的合运动,一定是直线运动 D.两个分运动的时间,一定与它们的合运动的时间相等
2.如果两个分运动的速度大小相等.且为定值,则以下说法中正确的是()A.两个分运动夹角为零,合速度最大
B.两个分运动夹角为90°,合速度大小与分速度大小相等 C.合速度大小随分运动的夹角的增大而减小
D.两个分运动夹角大于120°,合速度的大小等于分速度
3.小船在静水中的速度是v,今小船要渡过一河流,渡河时小船朝对岸垂直划行,7 若航行至中心时,水流速度突然增大,则渡河时间将………………………()A.增大 B.减小 C.不变 D.无法确定
五、课外作业: 对应练习册训练2。
六、教学反思:
第三篇:.4《力的合成》公开课教案-新人教 必修1.
公开课说课材料<<力的合成>>
本节课要达到的知识目标是:
1、理解力的合成和合力的概念;
2、掌握力的平行四边形定则,会用作图法求共点力的合力。
3、要求知道合力的大小与分力间夹角的关系。能力目标是培养学生动手能力、物理思维能力;德育目标:在实验的过程中,掌握正确的方法,结果要符合实验数据,培养学生实事求是的求实精神。
本节课内容比较抽象,因此借处于多媒体演示是十分必要的,通过实验归纳法和多媒体演示可以将抽象的内容变得直观,通过多个角度刺激学生的感观,让学生掌握所学内容;本节课通过不断地引申将所教内容不断深化,分阶段、分台阶地引导学生掌握所学内容,完成学习的任务。
本单元是在前面力的初步概念的基础上,通过实验分析归纳出力的平行四边形定则.明确提出力是矢量,并指出平行四边形定则是矢量合成、分解的普遍规律.
矢量概念是高中物理教学中引进的重要概念之一,也是高中物理难教难学的原因之一.必修教材对矢量的教学要求较低,如:不引入矢量符号,不要求用余弦定理解斜三角形问题等.这是教材降低高一物理学习的台阶的措施之一.
把有大小有方向的量叫矢量是矢量的一种粗浅的说法,这不是矢量的定义.矢量与标量的根本区别在于它们的运算法则不同.标量的合成是代数加法,矢量的合成是平行四边形定则.很好地掌握平行四边形定则是正确理解矢量概念的核心.平行四边形定则是研究以后各章内容的基础.
考虑到学生第一次接触矢量概念时会遇到许多困难,我们要注意联系学生实际来确定本单元的教学目的.学生在以后的学习中要多次应用平行四边形定则,还有机会进一步巩固提高.
(2)合力和它的分力是等效代替关系,学生不易理解,是教学的难点.教材通过多个实例分析说明一个力的作用效果是可以与多个力共同作用的效果相同的,因此,一个力与作用效果相同的多个力之间是可以相互代替的,从而引出合力和分力、合成和分解的概念.教学中还可以举如图1-7所示的一个人提桶与两个人提桶的例子,并用图1-8的受力图,说明F与F1、F2的等效代替关系.
我们通常说力作用于物体会产生两个效果:形变效果和产生加速度的效果.教材图1-15的演示是利用力的平衡,指的是产生加速度的效果相同(a=0).学生实验则是利用力的形变的效果相同.但是,在教学中勿需对力的效果问题多加什么说明,学生也是能够接受的.
(3)“力的合成”一节的重点是力的平行四边形定则.
教材先介绍同一直线上两个分力的合力的求法,这些内容学生是比较容易接受的.
力的合成的平行四边形定则应在实验的基础上提出来.我们可以把演示实验和学生实验很好地结合起来.现提供两种可能的教学方法.一种以教师讲解为主,教师先通过教材图1-15的演示实验,分析综合提出平行四边形定则,再让学生通过学生实验验证平行四边形定则.另一种方法以学生通过实验探索为主,在教师举例说明合力的等效性后提出问题:合力与分力间有什么关系?指出可通过实验来寻求关系,也就是寻求规律.让同学按教材图1-15做2~3次实验,用力的图示法画出合力、分力.同学可清楚地看到合力不等于分力的代数和.教师再让学生根据合力、分力的图示,猜想一下合力与分力间是什么关系?如果学生不好猜想,可再做1~2次实验.在得出合力、分力间可能符合平行四边形定则的猜想后教师应该指出,我们必须进一步做多种尽可能精确的实验来检验猜想是否正确.接着让学生按学生实验一的装置仔细做实验,要求实验尽量准确.教师说明实验的误差是不可避免的.这样,学生可以自己在实验探索的过程中逐步得出平行四边形定则.学生经过自己的探索获得的知识,不但可以使学得的知识终生难忘,还可以提高他们学习物理的兴趣和培养他们的思维能力.
学生应该准确掌握平行四边形定则的内容.要作出一个正确的平行四边形,应注意分力、合力的作用点相同,分力、合力的比例要适当,虚线、实线要分清.用平行四边形定则求合力,可用作图法,也可用解直角三角形的方法进行计算.本节教材的例题详细介绍了这两种方法,教学中可以通过例题让学生比较两种方法的特点.作图法直观、简单,但不够精确.计算法精确,但比较麻烦.要让学生体会到计算时也要作平行四边形,只不过作平行四边形时不用取标度、各边的长度不用太严格.因此,正确地作出平行四边形是基础.计算法,只要求用直角三角形的知识,从两个分力的夹角为90°开始,再扩大到合力跟两个分力中的一个分力垂直的情况.教材不要求讲三角形法.
第四篇:运动的合成和分解 教案
运动的合成和分解 教案
一、知识目标:
1、知道什么是平抛及物体做平抛运动的条件。
2、知道平抛运动的特点。
3、理解平抛运动的基本规律。
二、能力目标:
通过平抛运动的研究方法的学习,使学生能够综合运用已学知识,来探究新问题的研究方法。
三、德育目标:
通过平抛的理论推证和实验证明,渗透实践是检验真理的标准。
教学重点:
1、平抛运动的特点和规律
2、学习和借借鉴本节课的研究方法
教学难点:
平抛运动的规律 教学方法:
实验观察法、推理归纳法、讲练法
教学用具:
平抛运动演示仪、自制投影片、电脑、多媒体课件
教学步骤:
一、导入新课:
用枪水平地射出一颗子弹,子弹将做什么运动,这种运动具有什么特点,本节课我们就来学习这个问题。
二、新课教学
(一)用投影片出示本节课的学习目标
1、理解平抛运动的特点和规律
2、知道研究平抛运动的方法
3、能运用平抛运动的公式求解有关问题
(二)学习目标完成过程 1:平抛物体的运动
(1)简介平抛运动:
a:将物体用一定的初速度沿水平方向抛出,不计空气阻力,物体只在重力作用下所做的运动,叫平抛运动。
b:举例:用力打一下桌上的小球,使它以一定的水平初速度离开桌面,小球所做的就是平抛运动,并且我们看它做的是曲线运动。
c:分析说明平抛运动为什么是曲线运动?(因为物体受到与速度方向成角度的重力作用)
(2)巩固训练
a:物体做平抛运动的条件是什么? b:举几个物体做平抛运动的实例
(3)a:分析说明:做平抛运动的物体;在水平方向上由于不受力,将做匀速直线运动 b:在竖直方向上物体的初速度为0,且只受到重力作用,物体做自由落体运动。c:实验验证:
1.用CAI课件模拟课本图5—16的实验,2.模拟的同时,配音说明:
用小锤打击弹性金属片时,A球就向水平方向飞出,做平抛运动,而同时B球被松开,做自由落体运动。
3.实验现象:(学生先叙述,然后教师总结)
现象一:越用力打击金属片,A飞出水平距离就越远。
现象二:无论A球的初速度多大,它会与B球同时落地。
对现象进行分析:得到平抛运动在竖直方向上是自由落体运动,水平方向的速度大小并不影响平抛物体在竖直方向上的运动。
4.在CAI课件显示出在相等时间内水平方向前进的水平距离是相等的。
得到平抛运动的水平分运动是匀速的,且不受竖直方向的运动的影响。
(4)针对训练:用多媒体出示
平抛运动是一种曲线运动,它的水平分运动是,竖直分运动是。
2、平抛运动的规律
(1)平抛运动的物体在任一时刻的位置坐标的求解。
a:以抛点为坐标原点,水平方向为x轴(正方向和初速度v的方向相同),竖直方向为y轴,正方向向下,则物体在任意时刻t的位置坐标为
来,就得到平抛运动的轨迹→抛物线。
(2)平抛速度求解:
a:水平分速度
b:运用该公式我们就可以求得物体在任意时刻的坐标找到物体所在的位置,用平滑曲线把这些点连起b:竖直分速度
c:t秒末的合速度
d:的方向
(三)例题分析
1、用多媒体出示例题
一架老式飞机高处地面0.81km的高度,以2.5×10km/h的速度水平飞行,为了使飞机上投下的炸弹落在指定的目标,应该在与轰炸目标的水平距离为多远的地方投弹?不计空气阻力。
2、用电脑模拟题目所述的物理情景
3、在投影仪上出示下列思考题:
(1)从水平飞行的飞机上投下的炸弹,做什么运动?为什么?
(2)炸弹的这种运动可分解为哪两个什么样的分运动?
(3)要想使炸弹投到指定的目标处,你认为炸弹落地前在水平方向通过的距离与投弹时飞机离目标的水平距离之间有什么关系?
4:解决上述问题,并让学生书写解题过程 5:在多媒体上投影解题过程:
解:因为
所以
又在这段时间内炸弹通过的水平距离为所以0.89km 答:飞机应在离轰炸目标水平举例是0.89km的地方投弹。
三、巩固训练
1、填空:
(1)物体做平抛运动的飞行时间由 决定。
(2)物体做平抛运动时,水平位移由 决定。
(3)平抛运动是一种 曲线运动。
2、从高空中水平方向飞行的飞机上,每隔1分钟投一包货物,则空中下落的许多包货物和飞机的连线是
A:倾斜直线 B:竖直直线 C:平滑直线 D:抛物线
3、平抛一物体,当抛出1秒后它的速度与水平方向成45角,落地时速度方向与水平方向成60角。
(1)求物体的初速度;
(2)物体的落地速度。
四、小结
本节课我们学习了
1、什么是平抛运动
2、平抛运动是水平方向的匀速直线运动和竖直方向自由落体运动的合运动
3、平抛运动的规律
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第五篇:高中物理 力的合成教案4 新人教版必修1
第五课时:力的合成
二、能力目标:
培养学生动手能力、物理思维能力
三、德育目标:
在实验的过程中,掌握正确的方法,结果要符合实验数据,培养学生实事求是的求实精神。
教学重点:
(1)理解合力与分力的关系
(2)力的平行四边形定则
教学难点:
合力的大小与分力间夹角的关系
教学方法:
实验归纳法
教学用具:
平行四边形定则演示器、钩码、弹簧秤、细线、三角板
学生每两人一组:方木板、白纸、弹簧秤(两个)、橡皮条、细绳两条、三角板、刻度尺、图钉(几个)
课时安排: 1课时
教学步骤:
一、导入新课
如图甲,一个力用力F可以把一筒水慢慢地提起,图乙是两个人分别用F1、F2两个力把同样的一筒水慢慢地提起。那么力F的作用效果与F1、F2的共同作用的效果如何?
学生:效果是一样的。
老师:那么力F就叫做F1与F2的合力,如果我们要求F1和F2的合力,就叫力的合成。我们这节课就来学习力的合成符合什么规律。
二、新课教学
(一)用投影片出示本节课的学习目标
1、知道共点力的概念
2、知道合力和分力是从力的效果的角度区分
3、掌握平行四边形定则,它是力的合成的基本法则
4、会用图示法求共点力的合力
5、知道矢量和标量的概念,知道它们有不同的运算规则。
(二)学习目标完成过程
1、请同学阅读P12,回答下列问题(出示投影片)
(1)一个力作用在物体上产生的 与几个力共同作用在物体上的
一样,那这个力就是这个力的。
(2)如果几个力都作用在物体的同一点,或者它们的 相交于同一点,这几个力叫做共点力。
2、如何进行力的合成呢?请同学看下面实验(请一位同学上讲台帮忙)
(1)把放木板固定在黑板上,用图钉把白纸定字再生放木块上。
(2)用图钉把橡皮条一端固定在A点,结点自然状态在O点,结点上系着细绳,细绳的另一端系着绳套。
(3)用两弹簧秤分别勾住绳索,互成角度地拉橡皮条,使结点到达O′点。让学生记下O′的位置,用铅笔和刻度尺在白纸上从O′点沿两条细纸的方向画线,记下F1、F2的力的大小。
(4)放开弹簧秤,使结点重新回到O点,再用一只弹簧秤,通过细绳把橡皮条的结点拉到O′,读出弹簧秤的示数F,记下细绳的方向,按同一标度作出F1、F2和F1的力的图示。
(5)用三角板以F1、F2为邻边作平行四边形,在误差范围内,F几乎是F1、F2为邻边的平行四边形的对角线。
经过前人们很多次的、精细的实验,最后确认,对角线的长度、方向、跟合力的大小、方向一致,即对角线与合力重合,也就是说,对角线就表示F1、F2的合力。
(6)指导学生进行分组实验
观察学生实验情况,数据处理,要求操作的规范,遵从实验结果,尽量把误差减小到最小。
要求同学用平行四边形法则作出F1与F2的合力,与实际合力对照,相距多远,差距大不大。
总结:可见互成角度的两个力的合成,不是简单的斤两个力相加减,而是用表示两个力的有向线段为邻边作平行四边形,这两邻边之间的对角线就表示合力的大小和方向。这就要平行四边形定则。以后我们还要利用这个定则进行速度、加速度等的合成,只要是矢量的合成、就遵从平行四边形定则。
如果在实验中,对角线与合力相距比较远,那就找一找原因,是否有错误操作,即使操作完全正确,也会有实验误差,也不会完全重合。
这种情况很正常,一个规律的得出要很多人在很长时间里,进行许多此实验才总结出来,并不是一次实验就能得到。
3、运用平行四边形定则求互成角度的两个力的合力。
例:力F1=45N,方向水平向右。力F2=60N,方向竖直向上,用作图法求解合力F的大小和方向。
解:选择某一标度,利用0.5cm的长度表示15N的力,作出力的平行四边形,用刻度尺量出对角线的长度L,利用F=15N×
L 即可求出。0.5 教师要在黑板上板演示。
(1)巩固训练:(出示投影片)
两个力互成30°角,大小分别为90N和120N,用作图法求出合力的大小和方向。
(2)如果是三个共点力作用在物体上,又如何求他们的合力呢?为什么可以这样求?
学生讨论会得到:先求出任意两个力的合力,再求出这个合力跟第三个力的合力,直到把所有的力都合成进去,就得到其合力。因为每一次合成都遵从每两力与其合力产生共同效果的思想,所以可以这样合成。
(3)请同学完成P13的思考与讨论。
提问,如果两个分力F1、F2,他们的夹角不定,求其合力的范围。(用作图法)
同学们用作图法得到:
Fmax=F1+F2(两力夹角为0°)
Fmin=F1-F2(两力夹角为180°,F合于大的方向一致)夹角在0°——180°之间,后介于 Fmin与Fmax之间。
总结:
1、两个供电力的合力大于等于二力之差,小于等于二力之和。
2、合力F可大于某一分力,也可以小于某一分力。
三、小结
这节课主要掌握利用平行四边形定则,用作图法求两共点力的合力,并且用作图法得出两力夹角不定的情况下,F合取值范围,我们下课后要多动手练习,掌握这种方法。
四、作业
1、P14 3、4
2、有F1=5N,F2=8N,F3=10N,他们之间的夹角可以任意改变,求他们的最大合力和最小合力。