5.2运动的合成与分解课件（25张PPT）
文档属性
| 名称 | 5.2运动的合成与分解课件（25张PPT） |  | |
| 格式 | ppt | ||
| 文件大小 | 14.5MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-02-17 21:59:07 | ||
图片预览
文档简介
(共25张PPT)
运动的合成与分解
如果研究复杂的运动，我们怎么办呢？
本节所学的运动的合成与分解是解决这一问题的基本方法。
一、一个平面运动的实例
演示
观察蜡块的运动
1、实验器材
红蜡做的小圆柱体、一端封闭长约1m的玻璃管、清水
A
3、实验结论
（1）水平方向：蜡块随管向右做匀速直线运动。
（2）竖直方向：蜡块相对管向上做匀速直线运动。
（3）在黑板的背景前我们看到蜡块相对黑板是向右上方运动的。
二、理论分析红蜡块的运动
1、建立坐标系
以蜡块开始匀速运动的位置为原点O，以水平向右的方向和竖直向上的方向分别为x轴和y轴的方向，建立平面直角坐标系。
蜡块的位置
Vx
Vy
O
蜡块的位置P的坐标：
2、蜡块运动的轨迹
x = vx t
y = vy t
代表的是一条过原点的直线，也就是说，蜡块的运动轨迹是直线。
从计时开始到时刻t，蜡块运动位移的大小是
3、蜡块运动的位移
位移的方向
蜡块的位置
V
Vx
Vy
O
vx
vy
OP= ＝t vx2 ＋ vy2
x2 ＋ y2
4、蜡块运动的速度
蜡块的位置
V
Vx
Vy
O
如图所示：速度v与vx、vy的关系可根据勾股定理写出它们之间的关系：
v ＝ vx2 ＋ vy2
vx
vy
根据三角函数的知识
三、运动的合成与分解
1、合运动和分运动
（1）合运动：物体实际的运动叫合运动。
（2）分运动：物体同时参与合成运动的运动叫分运动。
A
如图：蜡块向右上方的运动可以看成由沿玻璃管向上的运动和水平向右的运动共同构成。
2、合运动和分运动的关系
等时性 各分运动与合运动同时发生和结束，时间相同
等效性 各分运动的共同效果与合运动的效果相同
同体性 各分运动与合运动是同一物体的运动
独立性 各分运动之间互不相干，彼此独立，互不影响
跳伞是人们普遍喜欢的观赏性体育项目，当运动员在某高度从直升机上由静止跳下后，在下落过程中将会受到水平风力的影响，下列说法中正确的是
A.风力越大，运动员下落时间越长，运动员可完成更多的动作
B.风力越大，运动员着地速度越大，有可能对运动员造成伤害
C.运动员下落时间与风力有关
D.运动员着地速度与风力无关
√
运动的合成与分解即为描述运动的物理量的合成与分解
都遵守平行四边形定则。
位移合成与分解
速度合成与分解
加速度合成与分解
x
x2
x1
v
v2
v1
a
a2
a1
【例题】某商场设有步行楼梯和自动扶梯，步行楼梯每级的高度是0.15m，自动扶梯与水平面的夹角为30°，自动扶梯前进的速度是0.76m/s。有甲、乙两位顾客，分别从自动扶梯和步行楼梯的起点同时上楼，甲在自动扶梯上站立不动，乙在步行楼梯上以每秒上两个台阶的速度匀速上楼（如图所示）。哪位顾客先到达楼上？如果该楼层高4.56m，甲上楼用了多少时间？
解：如图所示，甲在竖直方向的速度
v甲y＝v甲sinθ＝0.76×sin30°m/s＝0.38m/s
乙在竖直方向的速度
因此v甲y >v乙，甲先到楼上。
甲比乙先到达楼上，甲上楼用了12s。
30°
v甲y
v甲
说明
（1）运动的合成与分解是分析复杂运动时常用的方法。
（2）运动合成与分解的思想和方法对分运动是变速运动的情况也是适用的。
思考与讨论：在如图所示的实验中，如果将玻璃管紧贴着黑板沿水平方向向右匀加速移动，若玻璃管内壁是光滑的，蜡块的轨迹还是一条直线吗？
蜡块的轨迹不再是一条直线，而是大致如图所示的曲线。
y
x
思考讨论1：不在同一直线上的两个匀速直线运动的合运动是什么运动？
不在同一直线上的两个匀速直线运动的合运动是匀速直线运动。
v2
v1
v合
F合= 0
不在同一直线上的匀速直线运动和匀变速直线运动的合运动是匀变速曲线运动。
思考讨论2：不在同一直线上的匀速直线运动和匀变速直线运动的合运动是什么运动？
v1
F
v2
v合
初速度为零的两个不在同一直线上的匀变速直线运动的合运动是匀变速直线运动。
F1
F2
F合
思考讨论3：初速度为零的两个不在同一直线上的匀变速直线运动的合运动是什么运动？
F合与v合不共线－匀变速曲线运动
F合与v合共线－匀变速直线运动
v1
v2
v合
F1
F2
F合
v1
v2
v合
F1
F2
F合
思考讨论4：初速度不为零的两个不在同一直线上的匀变速直线运动的合运动是什么运动？
课堂练习
2.关于运动的合成和分解，下列说法正确的是（ ）
A．合运动的时间等于两个分运动的时间之和
B．分运动是直线运动，则合运动必是直线运动
C．分运动是匀速直线运动，则合运动可能是曲线运动
D．分运动是匀变速直线运动，则合运动可能是曲线运动
D
课堂练习
3.在如图所示的实验中将玻璃管竖直倒置后，红蜡块将沿玻璃管匀速上升，则在红蜡块上升的过程中（ ）
A．若将玻璃管水平向右移动，红蜡块必定在竖直平面内做直线运动
B．若将玻璃管水平向右移动，红蜡块必定在竖直平面内做曲线运动
C．若将玻璃管水平向右加速移动，
红蜡块可能在竖直平面内做直线运动
D．若将玻璃管水平向右减速移动，
红蜡块必定在竖直平面内做曲线运动
D
运动的合成与分解
如果研究复杂的运动，我们怎么办呢？
本节所学的运动的合成与分解是解决这一问题的基本方法。
一、一个平面运动的实例
演示
观察蜡块的运动
1、实验器材
红蜡做的小圆柱体、一端封闭长约1m的玻璃管、清水
A
3、实验结论
（1）水平方向：蜡块随管向右做匀速直线运动。
（2）竖直方向：蜡块相对管向上做匀速直线运动。
（3）在黑板的背景前我们看到蜡块相对黑板是向右上方运动的。
二、理论分析红蜡块的运动
1、建立坐标系
以蜡块开始匀速运动的位置为原点O，以水平向右的方向和竖直向上的方向分别为x轴和y轴的方向，建立平面直角坐标系。
蜡块的位置
Vx
Vy
O
蜡块的位置P的坐标：
2、蜡块运动的轨迹
x = vx t
y = vy t
代表的是一条过原点的直线，也就是说，蜡块的运动轨迹是直线。
从计时开始到时刻t，蜡块运动位移的大小是
3、蜡块运动的位移
位移的方向
蜡块的位置
V
Vx
Vy
O
vx
vy
OP= ＝t vx2 ＋ vy2
x2 ＋ y2
4、蜡块运动的速度
蜡块的位置
V
Vx
Vy
O
如图所示：速度v与vx、vy的关系可根据勾股定理写出它们之间的关系：
v ＝ vx2 ＋ vy2
vx
vy
根据三角函数的知识
三、运动的合成与分解
1、合运动和分运动
（1）合运动：物体实际的运动叫合运动。
（2）分运动：物体同时参与合成运动的运动叫分运动。
A
如图：蜡块向右上方的运动可以看成由沿玻璃管向上的运动和水平向右的运动共同构成。
2、合运动和分运动的关系
等时性 各分运动与合运动同时发生和结束，时间相同
等效性 各分运动的共同效果与合运动的效果相同
同体性 各分运动与合运动是同一物体的运动
独立性 各分运动之间互不相干，彼此独立，互不影响
跳伞是人们普遍喜欢的观赏性体育项目，当运动员在某高度从直升机上由静止跳下后，在下落过程中将会受到水平风力的影响，下列说法中正确的是
A.风力越大，运动员下落时间越长，运动员可完成更多的动作
B.风力越大，运动员着地速度越大，有可能对运动员造成伤害
C.运动员下落时间与风力有关
D.运动员着地速度与风力无关
√
运动的合成与分解即为描述运动的物理量的合成与分解
都遵守平行四边形定则。
位移合成与分解
速度合成与分解
加速度合成与分解
x
x2
x1
v
v2
v1
a
a2
a1
【例题】某商场设有步行楼梯和自动扶梯，步行楼梯每级的高度是0.15m，自动扶梯与水平面的夹角为30°，自动扶梯前进的速度是0.76m/s。有甲、乙两位顾客，分别从自动扶梯和步行楼梯的起点同时上楼，甲在自动扶梯上站立不动，乙在步行楼梯上以每秒上两个台阶的速度匀速上楼（如图所示）。哪位顾客先到达楼上？如果该楼层高4.56m，甲上楼用了多少时间？
解：如图所示，甲在竖直方向的速度
v甲y＝v甲sinθ＝0.76×sin30°m/s＝0.38m/s
乙在竖直方向的速度
因此v甲y >v乙，甲先到楼上。
甲比乙先到达楼上，甲上楼用了12s。
30°
v甲y
v甲
说明
（1）运动的合成与分解是分析复杂运动时常用的方法。
（2）运动合成与分解的思想和方法对分运动是变速运动的情况也是适用的。
思考与讨论：在如图所示的实验中，如果将玻璃管紧贴着黑板沿水平方向向右匀加速移动，若玻璃管内壁是光滑的，蜡块的轨迹还是一条直线吗？
蜡块的轨迹不再是一条直线，而是大致如图所示的曲线。
y
x
思考讨论1：不在同一直线上的两个匀速直线运动的合运动是什么运动？
不在同一直线上的两个匀速直线运动的合运动是匀速直线运动。
v2
v1
v合
F合= 0
不在同一直线上的匀速直线运动和匀变速直线运动的合运动是匀变速曲线运动。
思考讨论2：不在同一直线上的匀速直线运动和匀变速直线运动的合运动是什么运动？
v1
F
v2
v合
初速度为零的两个不在同一直线上的匀变速直线运动的合运动是匀变速直线运动。
F1
F2
F合
思考讨论3：初速度为零的两个不在同一直线上的匀变速直线运动的合运动是什么运动？
F合与v合不共线－匀变速曲线运动
F合与v合共线－匀变速直线运动
v1
v2
v合
F1
F2
F合
v1
v2
v合
F1
F2
F合
思考讨论4：初速度不为零的两个不在同一直线上的匀变速直线运动的合运动是什么运动？
课堂练习
2.关于运动的合成和分解，下列说法正确的是（ ）
A．合运动的时间等于两个分运动的时间之和
B．分运动是直线运动，则合运动必是直线运动
C．分运动是匀速直线运动，则合运动可能是曲线运动
D．分运动是匀变速直线运动，则合运动可能是曲线运动
D
课堂练习
3.在如图所示的实验中将玻璃管竖直倒置后，红蜡块将沿玻璃管匀速上升，则在红蜡块上升的过程中（ ）
A．若将玻璃管水平向右移动，红蜡块必定在竖直平面内做直线运动
B．若将玻璃管水平向右移动，红蜡块必定在竖直平面内做曲线运动
C．若将玻璃管水平向右加速移动，
红蜡块可能在竖直平面内做直线运动
D．若将玻璃管水平向右减速移动，
红蜡块必定在竖直平面内做曲线运动
D