5.2运动的合成与分解（共19张ppt）
文档属性
| 名称 | 5.2运动的合成与分解（共19张ppt） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 6.6MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-02-20 16:00:39 | ||
图片预览
文档简介
(共19张PPT)
5.2 运动的合成与分解
第五章 抛体运动
知识回顾： 力的合成与分解
分力
合力
力的合成
力的分解
力的合成与分解过程 遵循原则？
平行四边形定则
是否可以应用于其他物理矢量运算？
等效替代思想
必备知识：理解合运动和分运动的概念，
关键能力：能应用矢量运算法则进行计算
学科素养：通过实验探究过程，体会将复杂运动分解为简单运动的物理思想
学习目标
狗子在河中始终保持头的朝向垂直于河岸游向对岸
（1）如果河水静止，狗子能垂直到达对岸么？
（2）如果河水流动，狗子能垂直到达对岸么？如果不能，到达对岸的位置会偏向上游还是下游，为什么？
如何分析狗子运动的速度、位移及运动轨迹？
情境引入
一个平面运动的实例
1、在一端封闭的玻璃管内注满清水，水中放一个红蜡做的小圆柱体A，将玻璃管的开口端用橡胶塞塞紧(图甲)。把玻璃管倒置(图乙)，蜡块A沿玻璃管上升，观察蜡块的运动情况
2、如果在玻璃管旁边竖立一把刻度尺，可以看到，蜡块上升的速度大致不变，即蜡块做匀速直线运动。
1、在蜡块匀速上升的同时，将玻璃管紧贴着黑板沿水平方向向右匀速移动，蜡块将会做什么运动？你是如何判断出来的？
实验分析：可以通过频闪照相机或在其运动方向放一把刻度尺观察其做匀速直线运动（定性）
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P 的坐标：
x = vx t
y = vy t
理论定量分析蜡块的运动
蜡块的位置
v
vx
vy
O
P
2、蜡块运动的轨迹
x = vx t
y = vy t
在数学上，关于x、y两个变量的关系式可以 描述一条曲线（包括直线）。
y ＝ —x
vx
vy
上面x、y的表达式中消去变量t，这样就得到：
由于vx和vy都是常量，所以 也是常量
—
vx
vy
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
vx
vy
OP= ＝t vx2 ＋ vy2
x2 ＋ y2
蜡块的位置
v
vx
vy
O
P
4、蜡块运动的速度
如图所示：速度v与vx、vy的关系也可根据勾股定理写出它们之间的关系
根据三角函数的知识
蜡块的位置
v
vx
vy
O
由匀速直线运动公式：x=vt
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。
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。蜡块相对于白板向右上方的运动叫作合运动。蜡块沿玻璃管向上的运动和它随着玻璃管向右的运动，都叫作分运动。
理解运动的合成和分解
2、合运动和分运动的特性
（1）独立性:一个物体同时参与几个分运动,各分运动独立进行,不受其他分运动的影响.
（2）等时性:各分运动经历的时间与合运动经历的时间相等,求物体的运动时间时,可选择一个简单的运动进行求解
（3）等效性:各分运动叠加起来与合运动有相同的效果,即分运动与合运动可以“等效替代"。
（4）同体性:各分运动与合运动是同一个物体的运动。
4、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
（1）由分运动求合运动的过程叫运动的合成。
（2）由合运动求分运动的过程叫运动的分解。
3、运动的合成与分解（类比力的合成与分解）
在“观察蜡块的运动”的实验中，如果将玻璃管紧贴着白板沿水平方向向右匀加速移动，蜡块依然沿玻璃管匀速上升，蜡块的轨迹还是一条直线吗？
不是直线，蜡块的轨迹将是一条曲线
思考与讨论
两个互成角度的直线运动的合运动性质的判断
合运动的性质取决于两个分运动的合初速度和合加速度（合外力）的关系
匀速
v1
匀速
v2
v
a1=0
a2=0
a=0
匀速
v1
匀加速
v2
v
a1=0
a2
(a)
v1=0匀加速
a
a1
a2
v=0
v2=0匀加速
匀速直线运动
初速度为0的
匀加速直线运动
v1
v2
v
a2
a1
a
匀加速
匀加速
匀加速直线运动
a2
a1
a
匀变速曲线运动
匀变速曲线运动
a2
a1
a
(1)两个匀速直线运动的合运动一定是匀速直线运动。
(2)两个初速度均为零的匀加速直线运动的合运动一定是匀加速直线运动
(3)一个匀速直线运动和一个匀变速直线运动的合运动是匀变速运动,当二者速度方向共线时为匀变速直线运动,不共线时为匀变速曲线运动。
(4)两个匀变速直线运动的合运动一定是匀变速运动,可能是直线运动,也可能是曲线运动。若两运动的合初速度方向与合加速度方向在同一条直线上,则合运动是匀变速直线运动，若两运动的合初速度方向与合加速度方向不在同一条直线上,则合运动是匀变速曲线运动。
例题：随着科技的发展，无人机逐渐成为小朋友们喜欢的玩具，图为利用机载传感器描绘出某无人机由静止开始的运动图像。图甲为其水平方向加速度保持恒定的运动x-t图像，图乙为竖直方向的v-t图像。下列关于无人机0～3s内的运动情况，下列说法正确的是（）
A.无人机的运动轨迹为曲线B.无人机在1s末的速度为3m/sC.无人机所受合力恒定D.无人机2s末运动方向与水平方向夹角的正切值为tanq=2
两个分运动（等效）的运动状态
分析
分别与两个分运动对应的初速度和加速度
合成
合成后的合初速度与合加速度
分析
与合速度及合加速度对应的运动状态
合运动的运动状态
分析
与合运动对应的初速度和加速度
分解
分解后两个分运动方向分别得到的初速度和加速度。
分析
两个分运动方向各自对应的运动状态
运动的分解
运动合成
小结
5.2 运动的合成与分解
第五章 抛体运动
知识回顾： 力的合成与分解
分力
合力
力的合成
力的分解
力的合成与分解过程 遵循原则？
平行四边形定则
是否可以应用于其他物理矢量运算？
等效替代思想
必备知识：理解合运动和分运动的概念，
关键能力：能应用矢量运算法则进行计算
学科素养：通过实验探究过程，体会将复杂运动分解为简单运动的物理思想
学习目标
狗子在河中始终保持头的朝向垂直于河岸游向对岸
（1）如果河水静止，狗子能垂直到达对岸么？
（2）如果河水流动，狗子能垂直到达对岸么？如果不能，到达对岸的位置会偏向上游还是下游，为什么？
如何分析狗子运动的速度、位移及运动轨迹？
情境引入
一个平面运动的实例
1、在一端封闭的玻璃管内注满清水，水中放一个红蜡做的小圆柱体A，将玻璃管的开口端用橡胶塞塞紧(图甲)。把玻璃管倒置(图乙)，蜡块A沿玻璃管上升，观察蜡块的运动情况
2、如果在玻璃管旁边竖立一把刻度尺，可以看到，蜡块上升的速度大致不变，即蜡块做匀速直线运动。
1、在蜡块匀速上升的同时，将玻璃管紧贴着黑板沿水平方向向右匀速移动，蜡块将会做什么运动？你是如何判断出来的？
实验分析：可以通过频闪照相机或在其运动方向放一把刻度尺观察其做匀速直线运动（定性）
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P 的坐标：
x = vx t
y = vy t
理论定量分析蜡块的运动
蜡块的位置
v
vx
vy
O
P
2、蜡块运动的轨迹
x = vx t
y = vy t
在数学上，关于x、y两个变量的关系式可以 描述一条曲线（包括直线）。
y ＝ —x
vx
vy
上面x、y的表达式中消去变量t，这样就得到：
由于vx和vy都是常量，所以 也是常量
—
vx
vy
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
vx
vy
OP= ＝t vx2 ＋ vy2
x2 ＋ y2
蜡块的位置
v
vx
vy
O
P
4、蜡块运动的速度
如图所示：速度v与vx、vy的关系也可根据勾股定理写出它们之间的关系
根据三角函数的知识
蜡块的位置
v
vx
vy
O
由匀速直线运动公式：x=vt
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。
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。蜡块相对于白板向右上方的运动叫作合运动。蜡块沿玻璃管向上的运动和它随着玻璃管向右的运动，都叫作分运动。
理解运动的合成和分解
2、合运动和分运动的特性
（1）独立性:一个物体同时参与几个分运动,各分运动独立进行,不受其他分运动的影响.
（2）等时性:各分运动经历的时间与合运动经历的时间相等,求物体的运动时间时,可选择一个简单的运动进行求解
（3）等效性:各分运动叠加起来与合运动有相同的效果,即分运动与合运动可以“等效替代"。
（4）同体性:各分运动与合运动是同一个物体的运动。
4、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
（1）由分运动求合运动的过程叫运动的合成。
（2）由合运动求分运动的过程叫运动的分解。
3、运动的合成与分解（类比力的合成与分解）
在“观察蜡块的运动”的实验中，如果将玻璃管紧贴着白板沿水平方向向右匀加速移动，蜡块依然沿玻璃管匀速上升，蜡块的轨迹还是一条直线吗？
不是直线，蜡块的轨迹将是一条曲线
思考与讨论
两个互成角度的直线运动的合运动性质的判断
合运动的性质取决于两个分运动的合初速度和合加速度（合外力）的关系
匀速
v1
匀速
v2
v
a1=0
a2=0
a=0
匀速
v1
匀加速
v2
v
a1=0
a2
(a)
v1=0匀加速
a
a1
a2
v=0
v2=0匀加速
匀速直线运动
初速度为0的
匀加速直线运动
v1
v2
v
a2
a1
a
匀加速
匀加速
匀加速直线运动
a2
a1
a
匀变速曲线运动
匀变速曲线运动
a2
a1
a
(1)两个匀速直线运动的合运动一定是匀速直线运动。
(2)两个初速度均为零的匀加速直线运动的合运动一定是匀加速直线运动
(3)一个匀速直线运动和一个匀变速直线运动的合运动是匀变速运动,当二者速度方向共线时为匀变速直线运动,不共线时为匀变速曲线运动。
(4)两个匀变速直线运动的合运动一定是匀变速运动,可能是直线运动,也可能是曲线运动。若两运动的合初速度方向与合加速度方向在同一条直线上,则合运动是匀变速直线运动，若两运动的合初速度方向与合加速度方向不在同一条直线上,则合运动是匀变速曲线运动。
例题：随着科技的发展，无人机逐渐成为小朋友们喜欢的玩具，图为利用机载传感器描绘出某无人机由静止开始的运动图像。图甲为其水平方向加速度保持恒定的运动x-t图像，图乙为竖直方向的v-t图像。下列关于无人机0～3s内的运动情况，下列说法正确的是（）
A.无人机的运动轨迹为曲线B.无人机在1s末的速度为3m/sC.无人机所受合力恒定D.无人机2s末运动方向与水平方向夹角的正切值为tanq=2
两个分运动（等效）的运动状态
分析
分别与两个分运动对应的初速度和加速度
合成
合成后的合初速度与合加速度
分析
与合速度及合加速度对应的运动状态
合运动的运动状态
分析
与合运动对应的初速度和加速度
分解
分解后两个分运动方向分别得到的初速度和加速度。
分析
两个分运动方向各自对应的运动状态
运动的分解
运动合成
小结