2.1运动的合成与分解（教学课件）(共31张PPT)-2024-2025学年鲁科版（2019）高中物理必修第二册

(共31张PPT)
第一节 运动的合成与分解
高中物理鲁科版（2019）必修第二册
教学课件
Teaching Courseware
20XX.XX.XX
第二章 抛体运动
PART.1
PART.2
PART.3
PART.4
素养目标
新课讲解
新课导入
经典例题
目录
CONTENTS
PART.2
PART.4
课堂练习
课堂小结
1.了解曲线运动的内涵，知道物体做曲线的条件
2.能从运动合成与分解角度分析曲线运动。
3.能在熟悉情境中运用运动的合成与分解解决曲线运动问题。
素养目标
新课导入
飞镖运动是一项非常有趣的运动。在一次飞镖比赛中，一位同学沿水平方向正对飞镖盘的靶心投出飞镖，飞镖能命中靶心吗 从物理学的角度看，怎样才能投得更准
在田径运动会上，运动员投掷标枪、铅球、铁饼，都会非常注意投掷的角度。如果要参加学校田径运动会的投掷比赛，你知道怎样才能投掷得更远吗
投出的飞镖、掷出的标枪的运动均属于曲线运动。曲线运动有怎样的规律 如何探究曲线运动的特点
新课讲解
New lesson explanation
新课讲解
一、认识曲线运动
1.自然界中物体的运动通常十分复杂。为了便于研究，可根据研究的问题，将运动简化为直线运动和曲线运动。
下落的苹果、竖直向上抛出的石子、沿平直公路行驶的汽车，其运动轨迹都可视为直线，这种轨迹为直线的运动称为直线运动。
盘旋的公路、绕地球运动的卫星 ，其运动轨迹都是曲线，这种轨迹为曲线的运动称为曲线运动。
新课讲解
物体在什么情况下做曲线运动呢？
实验：观察钢球的运动轨迹
（1）让钢球从斜槽上沿直线下滑，在水平面上做直线运动。
（2）在钢球运动路线的正前方或旁边放一块磁铁观察钢球的运动。
实验结论：当物体所受合力的方向跟它的速度方向在同一直线上时，由牛顿第二定律可知，加速度方向与速度方向在一条直线上，物体做直线运动。当物体所受合力的方向跟它的速度方向不在同一直线上时，物体做曲线运动。
新课讲解
2.物体做曲线运动的条件：
当物体所受合力的方向和它的速度方向不在同一直线上时，物体做曲线运动。
V0
F
V
合力与速度不在同一直线上
F
F
F
A
B
C
合力方向指向曲线凹侧
新课讲解
如何判断曲线运动的速度方向呢？
（1）从砂轮上打磨下来炽热的微粒沿什么方向飞出
微粒从砂轮边缘的切线方向飞出
（2）撑开带有雨滴的雨伞绕柄旋转，伞边缘上的水滴如何运动？
水滴从雨伞边缘的切线方向飞出
新课讲解
实验：观察曲线运动的速度方向
用笔画一条直线，你会发现，笔尖运动方向保持不变；
再用笔画一条曲线观察笔尖运动，你会发现，笔尖运动方向不断改变 。
根据平均速度的定义，笔尖经时间 t 沿曲线从 A 点运动到 B 点，平均速度的方向与位移 AB 的方向相同。t 越短，平均速度越接近A 点的瞬时速度，其方向越接近 A 点的切线方向。因此，物体在某点的速度方向，就是沿曲线在该点的切线方向。
新课讲解
曲线运动中速度的方向是时刻改变的，质点在某一点（或某一时刻）的速度方向沿曲线在这一点的切线方向。
3.曲线运动的方向
v1
v2
v3
v4
新课讲解
二、生活中运动的合成与分解
如何研究复杂的运动？
新课讲解
观察思考：在你的面前有一条宽阔的大河，设想你正驾驶着一条小船过河，你虽然始终保持船的航向与河岸垂直，但奇怪的是，小船行驶的路线却并不与河道垂直，而是朝河的下游方向偏移，这是为什么呢？
v1
v2
水流方向
船头方向
分运动
分运动
合运动
新课讲解
运动的合成与分解是处理复杂运动的基本方法。
分运动
合运动
运动的合成
运动的分解
将复杂的运动拆分成简单的运动：
v1
v2
水流方向
船头方向
分运动
分运动
合运动
1.物体同时参与的几个运动叫分运动。
2.物体实际的运动叫合运动。
小船同时参与两个方向的运动
新课讲解
1.合运动与分运动
2.合运动与分运动的关系
(2) 独立性---各分运动独立进行，互不影响；
(3) 等效性----各分运动的规律叠加起来和合运动的规律等效；
(1) 等时性---合运动和分运动经历的时间相等；
一个物体实际发生的运动产生的效果跟另外两个运动共同产生的效果相同,这一物体实际发生的运动叫做这两个运动的合运动，这两个运动叫做这以实际运动的分运动。
(4) 同一性----合运动与分运动必须对同一物体。
新课讲解
如图某人乘小船以速度v沿直线 从小溪的A处到下游对岸的 处，那么我们如何建立坐标系研究小船的运动
根据小船的运动效果,可以这样建立坐标:
以小船的初始位置A为坐标原点,沿河岸和垂直河岸的方向建立直角坐标系。
x
y
A
B
v船
v水
v
1、小船位置
平面直角坐标系
v2
x
y
P
x
y
α
v1
小船经过时间t位置P的坐标：
x = v1 t
y = v2 t
所以经过时间t小船运动的位移
位移的方向α(如图)
位移方向不变,所以小船运动轨迹是直线
新课讲解
设小船经过时间t运动到P点
v1
v2
x
y
P
x
y
所以经过时间t小船运动的速度
速度的方向β(如图)
α
速度大小和方向都不变，所以小船的运动是匀速直线运动
vx
vy
v
β
在x轴方向上做匀速直线运动，有vx=v1
在y轴方向上做匀速直线运动，有vy=v2
求小船经过时间t运动到P点速度
2、小船速度
经典例题
Classic Example
经典例题
【例1】一物体在竖直平面内运动，它在竖直方向的速度时间图像和水平方向的位移时间图像分别如图甲、乙所示。关于物体运动说法正确的是（　）
A．零时刻的速度为2m/s
B．加速度a=1m/s2
C．物体做匀变速直线运动
D．物体做变加速曲线运动
B
经典例题
【例2】跳伞员打开降落伞下落一段时间后的运动可近似视为匀速下落。若无风,跳伞员着地的速度约为5m/s，方向竖直向下；若有风，且风速大小为4m/s，方向水平向东,假设跳伞员在水平方向的速度与风速相等，落地时在竖直方向的速度与水平风速无关，则跳伞员着地的速度将是多大？速度的方向怎样？
分析：有风时跳伞运动员的实际运动是竖直下落的运动和水平方向运动的合运动。
v风
v伞
v地
由勾股定理得：
设着地速度与竖直方向夹角为
经典例题
分析：甲、乙两位顾客在竖直方向上的位移相等，可考虑比较他们在竖直方向的分速度。由竖直方向的位移和竖直方向的速度，可求出上楼所用的时间。
解 甲在竖直方向的速度
v甲
v甲y
v甲x
）θ
v甲y=v甲sinθ=0.76×sin30 =0.38m/s
乙在竖直方向的速度
【例3】 某商场设有步行楼梯和自动扶梯，步行楼梯每级的高度是0.15 m，自动扶梯平面的夹角为30°，自动扶梯前进的速度是0.76 m/s。有甲、乙两位顾客，分别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，乙在步行楼梯上秒上两个台阶的速度匀速上楼。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？
课堂练习
Classroom Practice
课堂练习
1.如图，物体在恒力F 作用下沿曲线从 A 运动到B ， 这时突然使它所受力反向（大小不变），则物体以后的运动情况（ ）
A、可能沿曲线 Ba运动
B、可能沿直线 Bb 运动
C、可能沿曲线 Bc运动
D、可能沿原曲线由 B 返回 A
A
c
b
a
B
C
课堂练习
2．关于运动的性质，下列说法中正确的是( )
A．曲线运动一定是变速运动
B．曲线运动一定是变加速运动
C．变速运动一定是曲线运动
D．变力作用下的物体一定做曲线运动
A
课堂练习
C
课堂练习
课堂练习
4．有一个质量为4 kg的质点在xOy平面内运动，在x方向的速度图象和y方向的位移图象分别如图甲、乙所示．下列说法正确的是（　　）
A．质点做匀变速直线运动
B．质点所受的合外力为22 N
C．2 s时质点的速度为6 m/s
D．零时刻质点的速度为5 m/s
D
课堂练习
课堂小结
Class Summary
课堂小结
1.物体实际的运动叫合运动
2.物体同时参与合成的运动叫分运动
3.特征：等效性、同一性、等时性、独立性
分运动
合运动
运动的合成
运动的分解
当物体所受合力的方向和它的速度方向不在同一直线上时，物体做曲线运动。
运动的合成与分解是处理复杂运动的基本方法。
感谢观看
THANK YOU