高一物理下冊二單元質(zhì)點(diǎn)在平面內的運動(dòng)教案
一、預習目標
1. 在具體的情景中知道什么是合運動(dòng)，什么是分運動(dòng)，知道其等時(shí)性和獨立性
2. 知道運動(dòng)的合成分解，理解平行四邊形定則。
3. 會(huì )用作圖和計算的方法求分解合成問(wèn)題。
二、預習內容
1、由分運動(dòng)求合運動(dòng)的過(guò)程叫做 ;由合運動(dòng)求分運動(dòng)的過(guò)程叫做 。物體的真實(shí)運動(dòng)是合運動(dòng)。根據需要在物體運動(dòng)的平面或空間內建立一個(gè)坐標系，分運動(dòng)可以理解成是物體運動(dòng)過(guò)程中對應的各方向上位置坐標的變化規律。
2、運動(dòng)的位移、速度、加速度的合成遵循矢量合成法則―― 定則。運動(dòng)的分解是 的逆過(guò)程，同樣遵循 定則。
3、分運動(dòng)和合運動(dòng)的特點(diǎn)：⑴運動(dòng)的獨立性：一個(gè)物體同時(shí)參與幾個(gè)分運動(dòng)，各分運動(dòng)獨立進(jìn)行，互不干擾。⑵運動(dòng)的等時(shí)性：合運動(dòng)和分運動(dòng)同時(shí)發(fā)生、同時(shí)進(jìn)行、同時(shí)結束，運動(dòng)的時(shí)間相等。⑶等效性：合運動(dòng)產(chǎn)生的效果是各分運動(dòng)分別產(chǎn)生的效果的總效果，它能替代所有的分運動(dòng)，即合運動(dòng)與分運動(dòng)的等效性。
4、兩直線(xiàn)運動(dòng)的合成：
�、賰蓚�(gè)勻速直線(xiàn)運動(dòng)的合運動(dòng)是 .
�、谝粋�(gè)勻速直線(xiàn)運動(dòng)和一個(gè)勻變速直線(xiàn)運動(dòng)的合運動(dòng)是
�、蹆蓚�(gè)勻變速直線(xiàn)運動(dòng)的合運動(dòng)是
三、提出疑惑
同學(xué)們，通過(guò)你的自主學(xué)習，你還有哪些疑惑，請把它填在下面的表格中
疑惑點(diǎn) 疑惑內容
課內探究學(xué)案
一、學(xué)習目標
1、在具體的情景中知道什么是合運動(dòng)，什么是分運動(dòng)，知道其等時(shí)性和獨立性
2、知道運動(dòng)的合成分解，理解平行四邊形定則。
3、會(huì )用作圖和計算的方法求分解合成問(wèn)題。
學(xué)習重難點(diǎn)：會(huì )用作圖和計算的方法求分解合成問(wèn)題
二、學(xué)習過(guò)程
探究蠟塊在平面內的運動(dòng)
實(shí)驗演示：蠟塊在平面內的運動(dòng)
在一端封閉、長(cháng)約l m的玻璃管內注滿(mǎn)清水.水中放一紅蠟做的小圓柱體R，將玻璃管的開(kāi)口端用膠塞塞緊.(圖甲)
(1) 將玻璃管倒置并保持豎直不動(dòng)，你觀(guān)察到蠟塊怎樣運動(dòng)?
(2) 讓豎直、倒置的玻璃管水平勻速運動(dòng)，此時(shí)蠟塊怎樣運動(dòng)?
(3) 再次將玻璃管上下顛倒，在蠟塊上升的同時(shí)將玻璃管水平向右勻速移動(dòng)，觀(guān)察蠟塊的運動(dòng).(圖丙)
探究一、蠟塊的位置
選蠟塊開(kāi)始運動(dòng)的'位置為原點(diǎn)，水平向右的方向和豎直向上的方向分別為x軸和y軸的正方向.
蠟塊在t時(shí)刻的位置P(x，y)，蠟塊在兩個(gè)方向上做的都是勻速直線(xiàn)運動(dòng)如何得到點(diǎn)p的兩個(gè)坐標呢?
探究二、蠟塊的運動(dòng)軌跡
蠟塊運動(dòng)的軌跡，由蠟塊運動(dòng)軌跡的方程確定.
問(wèn)題：如何得到蠟塊的軌跡方程呢?
由蠟塊的軌跡方程可知蠟塊的運動(dòng)軌跡是一條什么樣的曲線(xiàn)呢?
探究三、蠟塊的位移
在前面建立的坐標系中，前面我們已經(jīng)找出物體在任意時(shí)刻的位置P(x，y)，物體的位移應該是怎么表示的呢?
位移的方向應該怎樣來(lái)表示呢?
探究四、蠟塊的速度
根據速度的合成表示出蠟塊實(shí)際運動(dòng)的速度的大小及方向。
總結蠟塊的運動(dòng)情況：蠟塊沿玻璃管豎直向上的勻速運動(dòng)和隨玻璃管水平的勻速運動(dòng)叫做蠟塊兩個(gè)分運動(dòng)，而蠟塊實(shí)際斜向上的運動(dòng)叫做蠟塊的合運動(dòng)。這是一個(gè)已知分運動(dòng)分析合運動(dòng)的問(wèn)題，分運動(dòng)和合運動(dòng)所用的時(shí)間是 ，可以先分別求出分運動(dòng)的位移、速度，再根據矢量合成的 定則求蠟塊的合位移、合速度，討論蠟塊的運動(dòng)軌跡。
延伸與拓展：如果物體在x方向的分速度不隨時(shí)間變化，而在y方向的分速度隨時(shí)間均勻增加，請大致畫(huà)出物體運動(dòng)的軌跡，判斷物體運動(dòng)的性質(zhì)。
三、反思總結
1、分清蠟塊的分運動(dòng)與合運動(dòng)(實(shí)際運動(dòng))
2、怎樣求蠟塊經(jīng)過(guò)任意一段時(shí)間之后的位移、速度。
四、當堂檢測
1、下列說(shuō)法正確的是(C)
A、合速度的大小一定比兩個(gè)分速度的大小大。
B、合速度的大小一定比其中一個(gè)分速度的大小大。
C、物體的合運動(dòng)是物體的真實(shí)運動(dòng)。
D、知道兩個(gè)分速度大小能確定合速度大小。
2.一人游泳渡河以垂直河岸不變的速度(相對水)向對岸游去，河水流動(dòng)速度恒定.下列說(shuō)法中正確的是 ( )
A.河水流動(dòng)速度對人渡河無(wú)任何影響
B.游泳渡河的路線(xiàn)與河岸垂直
C.由于河水流動(dòng)的影響，人到達對岸的時(shí)間與靜水中不同
D.由于河水流動(dòng)的影響，人到達對岸的位置，向下游方向偏移
3.如果兩個(gè)不在同一直線(xiàn)上的分運動(dòng)都是勻速直線(xiàn)運動(dòng)，對其合運動(dòng)的描述中，正確的是 ( )
A.合運動(dòng)一定是曲線(xiàn)運動(dòng)
B.合運動(dòng)一定是直線(xiàn)運動(dòng)
C.合運動(dòng)是曲線(xiàn)運動(dòng)或直線(xiàn)運動(dòng)
D.當兩個(gè)分運動(dòng)的速度數值相等時(shí)，合運動(dòng)才為直線(xiàn)運動(dòng)
4.一船以恒定的速率渡河，水流速度恒定(小于船速)，要使船垂直到達對岸，則( )
A.船應垂直河岸航行
B.船的航行方向應偏向上游一側
C.船不可能沿直線(xiàn)到達對岸
D.河的寬度一定時(shí)，船到對岸的時(shí)間是任意的
5、飛機起飛時(shí)以v=300km/h的速度斜向上飛行，飛行方向與水平面的夾角為300。求水平方向的分速度Vx和豎直方向的分速度Vy。
課后練習與提高
1、無(wú)風(fēng)時(shí)氣球勻速豎直上升的速度是4m/s，現自西向東的風(fēng)速大小為3m/s，則
�、艢馇蛳鄬Φ孛孢\動(dòng)的速度大小為 ，方向 。
�、迫麸L(fēng)速增大，則氣球在某一時(shí)間內上升的高度與風(fēng)速增大前相比將 。(填增大、減小、保持不變)
2、一個(gè)質(zhì)點(diǎn)在xoy平面內運動(dòng)的軌跡如所示，下面判斷正確的是( )
A.若x方向始終勻速，則y方向先加速后減速
B.若x方向始終勻速，則y方向先減速后加速
C.若y方向始終勻速，則x方向先減速后加速
D.若y方向始終勻速，則x方向先加速后減速
3、用跨過(guò)定滑輪的繩把湖中小船拉靠近岸，如圖所示，如果要保證繩子的速度保持V不變，則小船的速度( )
A. 不變
B. 逐漸增大
C. 逐漸減小
D. 先增大后減小
4、如果兩個(gè)不在同一直線(xiàn)上的分運動(dòng)都是勻速直線(xiàn)運動(dòng)，關(guān)于它們的合運動(dòng)的描述，正確的是( )
A.合運動(dòng)一定是勻速直線(xiàn)運動(dòng)
B.合運動(dòng)可能是曲線(xiàn)運動(dòng)
C.只有當兩個(gè)分運動(dòng)的速度垂直時(shí)，合運動(dòng)才為直線(xiàn)運動(dòng)
D.以上說(shuō)法都不對
5、小河寬為d，河水中各點(diǎn)水流速度與各點(diǎn)到較近河岸邊的距離成正比， ， ，x是各點(diǎn)到較近河岸的距離。小船船頭垂直于河岸渡河，小船靜水速度為 ，則下列說(shuō)法中正確的是( )
A.小船渡河時(shí)的軌跡是直線(xiàn)
B.小船到達距河岸d4 處，船的渡河速度為
C.小船渡河時(shí)的軌跡是曲線(xiàn)
D.小船到達距河岸3d4 處，船的渡河速度為
6、如圖所示，汽車(chē)以速度v向左勻速行駛，當汽車(chē)到達圖示位置時(shí)，繩子與水平方向的夾角是，此時(shí)物體M的上升速度大小為多少?(結果用v和表示)
當堂檢測答案 1、C 2 D 3 B 4 B 5 Vx=259.5Km/h Vy=150 Km/h
課后練習與提高參考答案
1、【答案】:5m/s 東偏上53不
【解析】：⑴題中氣球的運動(dòng)，在地面上的人看來(lái)，它同時(shí)參與了兩個(gè)運動(dòng)，即豎直向上的運動(dòng)和自西向東的水平運動(dòng)，其合速度大小為
如圖所示，設合速度方向與水平方向夾角為，則
tan=arctan =53，即合速度的方向為向東偏上53。
�、迫绻粋�(gè)物體同時(shí)參與兩個(gè)運動(dòng)，這兩個(gè)分運動(dòng)是相互獨立、同時(shí)進(jìn)行的，各自遵守各自的規律。本題中，由風(fēng)引起的水平方向的分運動(dòng)不會(huì )影響氣球豎直方向的分運動(dòng)，所以不管水平方向的風(fēng)速如何變化，氣球在同一時(shí)間內上升的高度總是一定的。
2、【答案】：BD
【解析】：
x方向勻速對應右圖
y方向勻速對應右圖
3、【答案】:B
【解析】：同樣把小船的運動(dòng)分解到繩子方向和垂直于繩子的方向。小船運動(dòng)過(guò)程中保持繩子速度大小不變、兩個(gè)分運動(dòng)方向始終垂直、合運動(dòng)方向不變、繩子與水平方向夾角逐漸增大。作圖如下：(用三角形定則)
4、【答案】:A
5、【答案】:BC
【解析】：小船同時(shí)參與了兩個(gè)分運動(dòng)，即小船垂直河岸的勻速直線(xiàn)運動(dòng)(速度為 )和隨水流方向的運動(dòng)(速度為 ， )。小船實(shí)際發(fā)生的運動(dòng)是這兩個(gè)運動(dòng)合成的結果，其實(shí)際運動(dòng)的軌跡即合運動(dòng)的軌跡，由于隨水流方向的運動(dòng)速度在發(fā)生變化，故合運動(dòng)的加速度方向始終指向下游，與速度方向不在同一直線(xiàn)上，所以小船實(shí)際運動(dòng)軌跡是曲線(xiàn)，故C正確。小船距岸d4 處時(shí)， ，v水與船劃水速度垂直，所以船渡河速度為 ，故B正確。小船距河岸3d4 處時(shí)，也就是離對岸d4 處，所以此時(shí)速度仍為 ，故D錯。
6、【答案】:
【解析】：牢記物體的真實(shí)運動(dòng)即合運動(dòng)，所以汽車(chē)水平向左的速度v為汽車(chē)的合速度，再根據效果將運動(dòng)分解。汽車(chē)運動(dòng)時(shí)引起了繩子的收縮和繞滑輪的轉動(dòng)，所以將汽車(chē)的運動(dòng)分解到繩子收縮的方向和垂直與繩子的方向如圖所示。根據平行四邊形定則可得
沿繩方向速率
物體M上升的速率為
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