【正文】 關知識以及研究曲線運動基本方法——運動的合成與分解，在學習新課之前我們先來回顧一下． 做曲線運動的物體其速度方向是怎樣的? 生：質點在某一點的速度方向，沿曲線在這一點的切線方向． 師：在什么情況下物體會做曲線運動? 生：當物體所受的合力的方向跟它的速度方向不在同一條直線上時，物體做曲線運動． 師：運動的合成與分解包含哪幾個方面的內容? 生：包括速度的合成與分解、位移的合成與分解、加速度的合成與分解． 師：在合成與分解的過程中遵循什么樣的規(guī)律? 生：必須遵循平行四邊形定則． 師：合運動和分運動之間以及各個分運動之間存在什么關系呢? 生：合運動和分運動所經(jīng)歷的時間一定是相同的，這是等時性原理；各個分運動之間是相互獨立、互不影響的，這是獨立性原理．師：說了這么多，我們也僅僅是從理論上了解了通過運動的合成與分解能夠研究曲線運動的規(guī)律，但我們還沒有把這一理論應用到實際的曲線運動中來檢驗一番，所以這節(jié)課我們就來完成這一項任務，通過運動的合成與分解來研究一種生活中常見的運動——平拋運動．[新課教學] 一、拋體運動 [演示實驗] 以任意角度向空中拋出一個粉筆頭． 師：請同學們觀察粉筆頭的運動軌跡．判斷它的運動性質． 生：粉筆頭的運動軌跡是曲線，它做的是曲線運動． 師：分析它的受力情況． 生：受到豎直向下的重力和與運動方向相反的空氣阻力的作用． 師：實際上在這種情況下，空氣阻力非常小，一般情況下我們不考慮．這里我們就認為粉筆頭只受到重力的作用(如圖6．3—l所示)．現(xiàn)在請大家考慮一下，生活中有哪些物體的運動與我們剛才實驗中的粉筆頭情況相似? 生：足球比賽中被球員踢起來在空中飛行的足球；乒乓球比賽中被球拍打出去的乒乓球；被運動員扔出去的鐵餅、標槍、鉛球等師：可以看出，生活中有許多這種運動的例子．從這些例子中我們可以看出，所有這些物體都是以一定的初速度被拋出，忽略空氣阻力，在只受重力的情況下做曲線運動，我們把這種運動稱為拋體運動． 在拋體運動中有一種特殊情況，即物體被拋出時的初速度方向沿水平方向，我們把這樣的拋體運動稱為平拋運動． 根據(jù)拋體運動初速度的方向我們還可以對拋體運動進行如下分類： 初速度豎直向上，豎直上拋運動 初速度豎直向下：豎直下拋運動 初速度與水平面成正角：斜上拋運動 初速度與水平面成負角；斜下拋運動 我們這節(jié)課的任務就是探究平拋運動的規(guī)律． 二、平拋運動豎直方向的運動規(guī)律 [演示實驗] 用平拋運動演示儀演示平拋運動 師：請大家注意觀察平拋運動的軌跡，發(fā)現(xiàn)它是一條曲線．由此我們可以得出這樣一個結論；平拋運動在豎直方向上的分速度是越來越快的，但這個分速度到底是如何變化的我們還是不清楚．現(xiàn)在請大家來分析做平拋運動的物體在豎直方向上的受力情況． 生：在豎直方向上只受到重力的作用． 師：想一下我們前面學過的運動形式有沒有只在重力作用下實現(xiàn)的? 生：做自由落體運動的物體只受重力的作用． 師：既然豎直方向上只受重力的作用，與物體做自由落體運動的條件相同，根據(jù)我們上節(jié)課學的分運動的獨立性原理知道，分運動在各自的方向上遵循各自的規(guī)律，我們能得出什么樣的結論呢? 生：平拋運動豎直方向上的分運動有可能是自由落體運動． 師：既然我們有了這樣的猜想，為了驗證它的正確性，我們來做下面這個實驗 [演示實驗] 如圖6．3—2所示，用小錘打擊彈簧金屬片，金屬片把A球沿水平方向拋出，同時月球被松開，自由下落．A、B兩球同時開始運動． 師：先來分析兩個小球做的分別是什么運動． 生：A球在金屬片的打擊下獲得水平初速度后只在重力作用下運動，所以做的是平拋運動．B球被松開后沒有任何初速度．且只受到重力的作用，因此做的是自由落體運動． 師：現(xiàn)在觀察兩球的運動情況，看兩球是否同時落地． 這個地方教給大家一個判斷兩球是否同時落地的小技巧．那就是不要用眼睛看．而是用耳朵聽．兩個小球落地后會不止蹦一下，我們只聽它們落地的第一聲響．如果我們只聽到一聲響，說明兩個小球同時落地，如果聽到兩個落地聲，說明兩個小球先后落地．在做實驗之前我們先來聽一下一個小球落地的聲音． (拿一個和實驗用的小球一樣的球讓其做自由落體運動，讓學生仔細聽其落地的聲音．以便判斷實驗中的落地聲) 師：同學們聽到幾個落地聲啊? 生：一個． 師：A、B兩個小球從同一高度同時開始運動，又同時落地，這說明了什么問題啊? 生：這說明了A球在豎直方向上的分運動的性質和B球的運動性質是一樣的．B球做的是自由落體運動． 師：由這一次實驗我們就能下這樣的結論嗎?有沒有可能我們設置的這個高度是一個特殊的高度，它正好滿足自由落體下落的時間和平拋運動時間相等呢?或者說因為我們打擊力度的原因，使A球獲得的初速度剛好滿足這一條件呢? 生：有． 師：那我們應該如何來解決呢? 生：多次改變小球下落的高度與打擊的力度，重復這個實驗． 師：現(xiàn)在我們來改變高度和打擊力度重新來做這個實驗，來聽落地的聲音． 生：兩個小球仍然同時落地． 師：這說明了什么問題? 生：平拋運動在豎直方向上的分運動就是自由落體運動． 結論：平拋運動在豎直方向上的分運動是自由落體運動． 三、平拋運動水平方向的運動規(guī)律 師：研究完豎直方向上的運動，我們再來看水平方向上的分運動．先來分析做平拋運動的物體在水平方向上的受力情況． 生：做平拋運動的物體只受重力作用，重力的方向是豎直向下的，所以物體在水平方向上不受力． 師：根據(jù)運動的獨立性我們知道水平方向上的運動不會受到豎直方向的運動影響．再根據(jù)牛頓第一定律我們能得出什么樣的結論啊? 生：根據(jù)牛頓第一定律我們知道，如果一個物體處于不受力或受力平衡狀態(tài)，它將靜止或做勻速直線運動．在乎拋運動中，物體水平方向上不受力，并且水平方向上有一個初速度，所以物體在水平方向上應該是勻速直線運動． 師：那我們應該怎樣來驗證這個猜想呢?大家可以從勻速直線運動的特點出發(fā)來考慮這個問題。合速度大小與分速度大小相等 C. 合速度大小隨分運動的夾角的增大而減小 D．兩個分運動夾角大于120176。關于x、y兩個變量的方程就可以代表一條直線或曲線．現(xiàn)在我們要找的蠟塊運動的軌跡，實際上我們只要找到表示蠟塊運動軌跡的方程就可以了．觀察我們剛才得到的關于蠟塊位置的兩個方程．發(fā)現(xiàn)在這兩個關系式中．除了x、y之外還有一個變量“那我們應該如何來得到蠟塊的軌跡方程呢?生：根據(jù)數(shù)學上的消元法．我們可以從這兩個關系式中消去變量t，就可以得到關于x，y兩個變量的方程了．實際上我們前面得到的兩個關系式就相當于我們在數(shù)學上學到的參數(shù)方程，消t的過程實際上就是消參數(shù)的過程。(演示實驗)如圖6．2—l所示，在一端封閉、長約l m的玻璃管內注滿清水．水中放一紅蠟做的小圓柱體R，將玻璃管的開口端用膠塞塞緊．(圖甲)將這個玻璃管倒置(圖乙)，蠟塊R就沿玻璃管上．如果旁邊放一個米尺，可以看到蠟塊上升的速度大致不變，即蠟塊做勻連直線運動．再次將玻璃管上下顛倒，在蠟塊上升的同時將玻璃管水平向右勻速移動，觀察蠟塊的運動．(圖丙) 師：在黑板的背景前觀察由甲到乙的過程．可以發(fā)現(xiàn)蠟塊做的是勻速直線運動，而過程丙中蠟塊微的是什么運動呢?生：有可能是直線運動．速度大小變不變化不能判斷；有可能是曲線運動．師：也就是說，僅僅通過用眼睛觀察我們并不能得到物體運動的準確信息，要精確地了解物體的運動過程，還需要我們進行理論上的分析．下面我們就通過運動的分解對該物體的運動過程進行分析．對于直線運動，很明顯，其運動軌跡就是直線，直接建立直線坐標系就可以解決問題，但如果是一個運動軌跡不確定的運動還能這樣處理嗎?很顯然是不能的，這時候我們可以選擇平面內的坐標系了．比如選擇我們最熟悉的平面直角坐標系．下面我們就來看一看怎樣在乎面直角坐標系中研究物體的運動。生：物體運動軌跡是直線，位移增大的越來越快，初逮度為零，速度均勻增大，加速度保持不變，所以這種運動為初速度為零的勻加速直線運動．師：現(xiàn)在我們可以看到，我們已經(jīng)把這個物體的運動分解成了兩個運動：其一是速度為vO的勻速直線運動：其二是同方向的初速度為0、加速度為a。 運動的合成和分解課 型新授課（2課時）教 學 目 標知識與技能 1．在具體情景中，知道合運動、分運動分別是什么，知道其同時性和獨立性． 2．知道運動的合成與分解，理解運動的合成與分解遵循平行四邊形定則． 3．會用作圖和計算的方法，求解位移和速度的合成與分解問題．過程與方法 1．通過對拋體運動的觀察和思考，了解一個運動可以與幾個不同的運動效果相同，體會等效替代的方法． 2．通過觀察和思考演示實驗，知道運動獨立性．學習化繁為筒的研究方法． 3．掌握用平行四邊形定則處理簡單的矢量運算問題．情感、態(tài)度與價值觀 1．通過觀察，培養(yǎng)觀察能力． 2．通過討論與交流，培養(yǎng)勇于表達的習慣和用科學語言嚴謹表達的能力．教學重點、難點教學重點 1．明確一個復雜的運動可以等效為兩個簡單的運動的合成或等效分解為兩個簡單的運動． 2．理解運動合成、分解的意義和方法．教學難點 1．分運動和合運動的等時性和獨立性． 2．應用運動的合成和分解方法分析解決實際問題．教 學 方 法 探究、講授、討論、練習教 學 手 段教學用具 演示紅蠟燭運動的有關裝置．教 學 活 動[新課導入] 師：上節(jié)課我們學習了曲線運動的定義，性質及物體做曲線運動的條件，先來回顧一下這幾個問題：什么是曲線運動? 生：運動軌跡是曲線的運動是曲線運動． 師：怎樣確定做曲線運動的物體在某一時刻的速度方向? 生：質點在某一點的速度方向沿曲線在這一點的切線方向． 師：物體在什么情況下做曲線運動?生：當物體所受合力的方向跟它的速度方向不在同一直線上時，物體做曲線運動．師：通過上節(jié)課的學習．我們對曲線運動有了一個大致的認識，但我們還投有對曲線運動進行深入的研究．要研究曲線運動需要什么樣的方法呢?這節(jié)課我們就來研究這個問題。時，物體做曲線運動． 學 生 活 動作 業(yè)[布置作業(yè)] 教材第34頁“問題與練習”1，2，3．板 書 設 計167。角斜向上的力的作用，分析該物體的運動情況．生：物體做勻加速直線運動．師：物體的受力情況是怎樣的?生：受豎直向下的重力、豎直向上的支持力以及拉力．師：拉力與運動方向有什么關系?生：與運動方向有一定角度．師：剛才我們總結說：當物體受到與運動方向成一定角度的力的作用時，物體會做曲線運動，而在這個實驗中，物體受的力與運動方向成。課 題 曲線運動課 型新授課（2課時）教 學 目 標知識與技能 l. 知道曲線運動中速度的方向，理解曲線運動是一種變速運動． 2．知道物體做曲線運動的條件是所受的合外力與它的速度方向不在一條直線上． 過程與方法 1．體驗曲線運動與直線運動的區(qū)別． 2．體驗曲線運動是變速運動及它的建度方向的變化． 情感、態(tài)度與價值觀 1．能領略曲線運動的奇妙與和諧，發(fā)展對科學的好奇心與求知欲． 2．有參與科技活動的熱情，將物理知識應用于生活和生產實踐中．教學重點、難點教學重點 1．什么是曲線運動． 2．物體做曲線運動的方向的確定． 3．物體做曲線運動的條件．教學難點 物體微曲線運動的條件．教 學 方 法 探究、講授、討論、練習教 學 手 段教具準備 投影儀、投影片、斜面、小鋼球、小木球、條形磁鐵．教 學 活 動[新課導入] (展示問題) 師：前面我們學習過了各種直線運動，包括勻速直線運動、勻變速直線運動、自由落體運動等．下面來看這個小實驗，判斷該物體的運動狀態(tài)． (演示實驗) (1)演示自由落體運動． 師：該運動的特征是什么? 生：軌跡是直線． (2)演示平拋運動． 師：該運動的特征是什么? 生：軌跡是曲線． 師：這里我們看到一種我們前面沒有學過的運動形式，它與我們前面學過的運動形式有本質的區(qū)別．前面我們學過的運動的軌跡都是直線，而我們現(xiàn)在看到的這種運動的軌跡是曲線，我們把這種運動稱為曲線運動． 概念：軌跡是曲線的運動叫曲線運動． 師：其實曲線運動是比直線運動普遍的運動情形，現(xiàn)在請大家舉出一些生活中的曲線運動的例子． 生：微觀世界里如電子繞原子核旋轉； 宏觀世界里如天體運行； 生活中如投標搶、擲鐵餅、跳高、既遠等均為曲線運動．[新課教學] 一、曲線運動速度的方向師：在前面學習直線運動的時候我們已經(jīng)知道了任何確定的直線運動都有確定的速度方向，這個方向與物體的運動方向相同，現(xiàn)在我們又學習了曲線運動，大家想一想我們該如何確定曲線運動的速度方向?在解決這個問題之前我們先來看幾張圖片(如圖6．1—l、6．1—2)．師：觀察圖中所描述的現(xiàn)象，你能不能說清楚，砂輪打磨下來的熾熱的微粒．飛出去的鏈球，它們沿著什么方向運動?生：唐出的火