(共49张PPT)
1. 什么是曲线运动?它的方向变化吗?曲线运动的实质是什么?
2. 如何确定曲线运动的速度方向?如何找切线?
3. 物体在什么条件下做曲线运动?
4. 如何判断物体做曲线运动还是直线运动?加速运动还是减速运动?
5.如何根据曲线运动的图线来判断合力的大致方向呢?
课堂回顾:
课时2 质点在平面内的运动
课前导航
受热带风暴“风神”的影响,2008年6月26日白天至27日早上广东省河源市多个县市持续强降雨,江河暴涨,道路受毁,村庄受浸,山塘水库溢流.灾情就是命令,危急时刻,武警广东总队河源市支队官兵闻灾而动,支队先后派出抢险突击队2批70多名官兵及时赶到现场用冲锋舟、橡皮艇或是简陋的轮胎、木板等工具,一天内转移被洪水围困的群众8500多人(如图2-1所示).
图2-1
请你思考:
在抗洪抢险中,时间就是生命.假如你是一名战士,在救人的地点、船速和水速大小一定的情况下,你应如何驾驶冲锋舟才能在最短的时间内将人送上岸?
学习目标
基本要求 1.知道当物体的运动轨迹不是直线时,需要建立平面直角坐标系进行研究.
2.经历蜡块运动位置、轨道的研究过程,体会其中所用的数学方法.
3.经历蜡块速度的研究过程,体会运动合成所用的方法.
4.初步认识运动的合成与分解遵循平行四边形定则.
发展要求 能够初步分析运动的合成与分解问题.
<播放1>
【演示实验】 红蜡块的运动
1. 你是怎样确定蜡块位置的?
2. 你是怎样确定蜡块运动轨迹的?
3. 你是如何确定蜡块运动速度的?
实验思考
一、红蜡块在平面内的运动
一、红蜡块在平面内的运动
水平方向:蜡块随管向右做匀速直线运动。
一、红蜡块在平面内的运动
水平方向:蜡块随管向右做匀速直线运动。
竖直方向:蜡块相对 管向上做 匀速直线 运动。
一、红蜡块在平面内的运动
水平方向:蜡块随管向右做匀速直线运动。
竖直方向:蜡块相对 管向上做 匀速直线 运动。
蜡块相对平面 向右上方运动
建立直角坐标系
1. 蜡块的位置P的坐标:
建立直角坐标系
1. 蜡块的位置P的坐标:
建立直角坐标系
1. 蜡块的位置P的坐标:
建立直角坐标系
x = vxt
y = vyt
2. 蜡块的轨迹
2. 蜡块的轨迹
消去时间t:
2. 蜡块的轨迹
消去时间t:
蜡块相对 于黑板的运动 轨迹是过原点 的一条直线。
从计时开始到时刻t,蜡块运动位移 的大小是:
从计时开始到时刻t,蜡块运动位移 的大小是:
位移的方向:
从计时开始到时刻t,蜡块运动位移 的大小是:
位移的方向:
从计时开始到时刻t,蜡块运动位移 的大小是:
从计时开始到时刻t,蜡块运动位移 的大小是:
从计时开始到时刻t,蜡块运动位移 的大小是:
3. 蜡块的速度:
从计时开始到时刻t,蜡块运动位移 的大小是:
3. 蜡块的速度:
从计时开始到时刻t,蜡块运动位移 的大小是:
3. 蜡块的速度:
从计时开始到时刻t,蜡块运动位移 的大小是:
3. 蜡块的速度:
蜡块相对于平面的运动是匀速直线运动
二、知识精析、归纳总结、提升拓展
红蜡块可看成是同时参与了下面两个运动,在玻璃管中竖直向上的运动(由A到B)和随玻璃管水平向右的运动(由A到D),红蜡块实际发生的运动(由A到C)是这两个运动合成的结果。
二、知识精析、归纳总结、提升拓展
(一)、合运动、分运动及其判断
1.合运动:通常是指研究对象实际发生的运动(一般取大地为参考系).
2.分运动:是指研究对象同时参与的几个运动,或实际运动同时产生的几个运动效果.
3.合运动和分运动的判断
判断的关键是确定物体(一般相对大地)实际的运动,因为一般情况下,物体的实际运动就是合运动.
(二)、运动的合成和分解
1.运动的合成和分解:由已知的分运动来求合运动,叫做运动的合成;已知合运动求跟它等效的分运动,叫运动的分解.两者互为逆运算.
2.合运动分解的原则:与力的分解类似.若没有限制条件,一个实际运动可分解为无数对分运动,但在实际问题中往往分解成两个便于分析求解的简单运动(实际效果).
3.合成和分解的方法:运动的合成和分解常包括位移、速度和加速度的合成和分解,由于它们都是矢量,所以遵循平行四边形定则.
4.对于在平面内运动的物体,常将其运动在某直角坐标系中进行正交分解,则有:
vx=v·cosθ,vy=v·sinθ(θ为速度方向与x轴的夹角)
x=s·cosα,y=s·sinα(α为位移方向与x轴的夹角).
(三)、合运动与分运动的关系
1.同一性:各分运动与合运动,是指同一物体参与的分运动和实际发生的运动,不是几个物体不同时间发生的不同运动.
2.同时性:合运动与分运动总是同时开始,同时进行,同时结束的.
3.等效替代性:合运动是由各分运动共同产生的总运动效果,合运动和各分运动总的效果可以互相替代.因此,在对一个合运动进行分解时,首先要看这个合运动发生了哪几个运动的效果.
4.独立性:一个物体可以同时参与几个不同的分运动,各运动都是独立进行的,互不影响.
方法探究
一、同一直线上的运动的合成
例1 某人站在自动扶梯上不动,扶梯正常运行,人经时间t1由一楼升到二楼;如果自动扶梯不动,人从一楼沿扶梯走到二楼所用的时间为t2.现在扶梯正常运行,人也保持原来的速率沿扶梯向上走,则人从一楼到二楼所用的时间是多少?
解析 设一楼到二楼的扶梯斜长为s,扶梯上升的速度为v1,人相对扶梯的速度为v2,由题意可得:
v1= ,v2=
当扶梯以v1正常向上运行,人仍以v2在扶梯上行走时,设人对地的速度为v,由运动的合成可知:
v=v1+v2
所以人从一楼到二楼所用的时间t=
联立以上各式可得:t= .
答案
点评 若A相对B的速度为v1,B相对C的速度为v2,则A相对C的速度为:
运动的合成与分解解决实际问题
降落伞下落一定时间后的运动
是匀速的.没有风的时候,跳伞员
着地的速度是5m/s.现在有风,
风使他以4m/s的速度沿水平方
向东移动,问跳伞员将以多大的
速度着地,这个速度的方向怎样
V1
V2
V
解:依题意得:跳伞员着地的速度大小为: V
设着地速度V与竖直方向的夹角为α
变式训练1
湘西有座美丽的凤凰古城,它是文学大师沈从文的故乡.古城外有条美丽的沱江,“沱江泛舟”是每位游客不可缺少的活动.坐上小木船,荡漾在清澈见底的沱江上,放眼两岸尽是带有浓厚土家族民族风情的吊脚楼,真是有种“人在画中游”的感觉.设船相对于水的速率不变,当在你顺流而下时不小心将草帽掉入水中,10 min后到达终点并立即返航,如果船速不变,请问你再经过多长时间能捞到漂来的草帽?
解析 (1)以江岸为参考系,则小船对地的速度v为合速度,小船相对水的速度v1和水流的速度v2为分速度,由于顺流而下时v1与v2同向,所以v=v1+v2.在10 min内小船相对于水的位移s=v1t.小船返航时,合速度为v1-v2,设经过时间t′打捞到帽子,则t′时间内小船位移s1=(v1-v2)t′,帽子(水)的位移s2=v2t′,有s=s1+s2,即v1t=(v1-v2)t′+v2t′,解得:t′=t=10 min.
(2)以水为参照系,则草帽掉入水中后相对于水的速度为零,而小船先顺流而下用时10 min,所发生的位移(相对于水)为s,设船相对于水的速度为v,则有:s=vt.小船返航逆流而上时,小船相对于水的速率不变,仍为v,等捞到帽子时,小船相对水的位移大小也为s,所以返航后捞到草帽
的时间t′= =t=10 min.
答案 10 min
点评 本题以水为参照系则显得特别简单,帽子是不动的,而小船相对于水的速率不变,所以返回时间等于离开的时间.(共31张PPT)
第2节 质点与位移
自学提纲:
1、为什么引入质点的概念? 2、在什么情况下物体可以看成质点? 3、路程能否描述位置变化?如何描述物体位置的变化? 4、怎样画物体的位移?如何用一维坐标求物体的位移 ? 5、做匀速直线运动的物体的图像形状?能求得什么物理量?
一、质点
2、条件:所研究的问题涉及的尺度远远大于物体本身尺度,物体大小形状可以忽略或者物体平动而不是转动
完成19页讨论与交流
1、定义
为了研究问题的方便,忽略物体的大小和形状,仅把物体看成有质量的点
【例1】
2、位移和路程的比较
二、位移
1、定义:
由初位置指向末位置的有向线段
以下关于位移和路程的说法中,正确的是 ( )
A.位移和路程都是描述质点位置变动的物 理量。
B.质点的位移是直线,而路程是曲线。
C.在直线运动中位移与路程相同。
D.只有在质点做单向直线运动时,位移大 小才等于路程。
【例2】
3、位移与坐标:(一维)
末位置坐标; 初位置坐标
【例3】
思考与讨论
矢量:不但有大小,而且有方向。
标量:只有大小,没有方向。
4、矢量和标量
三、位移—时间图象(s-t图象)
t /s
s /m
A
B
C
①
②
③
㈠A、B、C的物理意义
㈡图像①②③的物理意义
1)它反映的是运动物体的位置随时间的变化关系;
2)匀速直线运动的图象是一条倾斜直线;
3)水平直线表示静止;
4)图象与轴的交点表示物体的初位置;
5)图象的交点表示该点的位置相同。
s-t图象主要应用
本节重点小结
1、质点条件的应用
2、能够画出位移,会用一维坐标求位移(正负的意义)
3、能够理解说出s-t图像的物理意义
练习:
课后练习题1、2、3、4
A、沿直线运动的物体,位移和路程是相等的
B、质点沿不同的路径由A运动到B,其路程可能不同而位移是相同的
C、质点通过一段路程,其位移可能性为零
D、质点运动的位移大小可能大于路程
课堂练习
1、下列说法正确的是:( )
BC
t /s
s /m
t /s
s /m