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运动的合成和分解

一、教学目标
1．在物理知识方面的要求：
（1）了解曲线运动的特点，速度方向在该点切线方向上且时刻在变，因此曲线
运动一定是变速运动；
（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