第五章 第2节运动的合成与分解--人教版高中物理必修第二册教学课件(共28张PPT)

(共28张PPT)
第2节 运动的合成与分解
第五章 抛体运动
物理
船在流动的河水中始终保持船头朝正前方驶向对岸，船会在对岸的正前方到达，还是会偏向上游或下游 为什么？类似这样的运动应该怎样分析呢？1.经历蜡块运动的探究过程,学会根据研究的问题需要建立合适的平面直角坐标系，能够用函数描述直线运动。
2.通过对蜡块运动的分析，理解合运动、分运动的概念,能对简单平面运动进行合成与分解。
3.通过对合运动和分运动的分析,初步体会把复杂运动分解为简单运动的物理思想，能用这个思想解决简单的问题。
4.通过实例分析，掌握运用合成与分解的思想分析两类典型的运动模型——“小船渡河”模型和“关联速度”模型。
学习目标
在观察蜡块的运动这个过程中,蜡块运动的轨迹是怎样的 蜡块的速度是怎样的 学生通过视频对蜡块实验有了初步了解,让学习小组代表以黑板为背景进行实际的蜡块实验,并跟踪记录蜡块的轨迹。
[学生实验]
蜡块在水平方向做什么运动 在竖直方向做什么运动 实际上做的是什么运动
实际发生的运动参与的几个运动合成分解矢量运算1.蜡块水平、竖直方向的运动时间与实际运动的时间有什么关系
2.水平、竖直方向的运动与实际运动就产生的效果而言有什么特点？
3.水平、竖直方向的运动与实际的运动是发生在同一个物体上吗
4.水平、竖直方向的运动与实际的运动之间有相互影响吗
[思考讨论]
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？试着画出蜡块的运动轨迹。
[思考讨论]
两个不共线分运动的合成
分运动 合运动
匀速直线运动 匀速直线运动 直线运动
匀速直线运动 匀变速直线运动 曲线运动
匀变速直线运动 匀变速直线运动 可能直线运动
可能曲线运动
直线运动 曲线运动 可能直线运动
可能曲线运动
曲线运动 曲线运动 可能直线运动
可能曲线运动
决定因素：合初速度与合力（加速度）是否在同一直线上 [例题1]如图所示，竖直放置的两端封闭的玻璃管中注满清水，内有一个红蜡块能在水中以0.3 m/s的速度匀速上浮。现当红蜡块从玻璃管的下端匀速上浮的同时，使玻璃管水平匀速向右运动，测得红蜡块实际运动的方向与水平方向的夹角为37°。已知sin 37°=0.6，cos 37°=0.8，tan 37°=0.75，则：（1）根据题意可知玻璃管水平方向的移动速度为 m/s。（2）若玻璃管的长度为0.6m，则在红蜡块从玻璃管底端上浮到顶端的过程中，玻璃管水平运动的距离为m。小船渡河：模型特点：小船参与的两个分运动：(1)船相对水的运动(即船在静水中的运动)也就是船头指向的速度。(2)船随水漂流的运动(即速度等于水速)，它的方向与河岸平行。船在流水中实际的运动(合运动)是上述两个分运动的合成。θ
d
v2
v船
v1
（一）最短渡河时间：
假设船在静水中行驶：
①θ=900时，即船头垂直于河岸行驶时，渡河时间最短，且最短时间为：
②如果水流速度为v水：
根据运动的独立性原理，渡河时间不会因水的流动而改变，故船在动水中的渡河时间与在静水中情况相同。
渡河时间取决于v船垂直于河岸方向的分速度，与水流速度无关。
v1
θ
d
v船
v2
v水
①当v船＞v水时：当v合垂直河岸时合位移最短，等于河宽d。
d
v船
（二）最短渡河位移：
v船
v合
求夹角：
求时间：
求位移：
smin=d
v水
d
v船
v船
v合
v船
v水
②v船＜v水时，如图，当v合沿圆的切线方向时，合位移最短。
关联速度：
v
θ

v船
v
模型一：
θ
v∥
v⊥
v合

注意：1) v合即为船实际运动的速度
2)沿绳的方向上各点的速度大小相等
垂直于绳方向的旋转运动
沿绳方向的伸长或收缩运动
vA
vA＝v合 cosθ
模型二：
1．快递小哥用无人机配送快递。某次配送快递无人机在飞行过程中，水平方向速度vx及竖直方向速度vy与飞行时间t的关系图像如图甲、乙所示。竖直方向上以向上为正方向，关于无人机的运动，下列说法正确的是（ ）
[评价反馈]
A．0~t1时间内，无人机做曲线运动
B．t2时刻，无人机运动到最高点
C．t3~t4时间内，无人机做匀变速直线运动
D．t2时刻，无人机的速度为
D
甲
乙
2．一艘小船在静水中的速度为 3 m/s，渡过一条宽 150 m，水流速度为 4 m/s 的河流，则该小船（　　）
A．能到达正对岸
B．渡河的时间可能少于 50 s
C．以最短位移渡河时，位移大小为 200 m
D．以最短时间渡河时，沿水流方向的位移大小为 240 m
C
3．如图所示，小车以速度v沿斜面匀速向下运动，并通过绳子带动重物沿竖直杆上滑。则当滑轮右侧的绳子与竖直方向成θ角时，重物上滑的速度为（　　）
A．
B．
C．
D．
D
1.物体实际发生的运动是合运动，参与的几个运动是分运动，合运动与分运动遵从矢量运算法则。2.小船渡河问题中，船头垂直河岸渡河时间最短，合速度垂直河岸位移最小。3.“绳联物体”问题中，将物体的实际速度分解为垂直于绳(杆)和沿绳(杆)的两个分量。[课堂小结]谢谢大家