物理人教版（2019）必修第二冊(cè)5.2運(yùn)動(dòng)的合成與分解（共19張ppt）

1、5.2 運(yùn)動(dòng)的合成與分解第五章 拋體運(yùn)動(dòng)知識(shí)回顧： 力的合成與分解分力合力力的合成力的分解 力的合成與分解過程 遵循原則？平行四邊形定則是否可以應(yīng)用于其他物理矢量運(yùn)算？等效替代思想必備知識(shí)：理解合運(yùn)動(dòng)和分運(yùn)動(dòng)的概念，關(guān)鍵能力：能應(yīng)用矢量運(yùn)算法則進(jìn)行計(jì)算學(xué)科素養(yǎng)：通過實(shí)驗(yàn)探究過程，體會(huì)將復(fù)雜運(yùn)動(dòng)分解為簡(jiǎn)單運(yùn)動(dòng)的物理思想學(xué)習(xí)目標(biāo)狗子在河中始終保持頭的朝向垂直于河岸游向?qū)Π叮?）如果河水靜止，狗子能垂直到達(dá)對(duì)岸么？（2）如果河水流動(dòng)，狗子能垂直到達(dá)對(duì)岸么？如果不能，到達(dá)對(duì)岸的位置會(huì)偏向上游還是下游，為什么？如何分析狗子運(yùn)動(dòng)的速度、位移及運(yùn)動(dòng)軌跡？情境引入一個(gè)平面運(yùn)動(dòng)的實(shí)例 1、在一端封閉的玻璃管內(nèi)注

2、滿清水，水中放一個(gè)紅蠟做的小圓柱體A，將玻璃管的開口端用橡膠塞塞緊(圖甲)。把玻璃管倒置(圖乙)，蠟塊A沿玻璃管上升，觀察蠟塊的運(yùn)動(dòng)情況2、如果在玻璃管旁邊豎立一把刻度尺，可以看到，蠟塊上升的速度大致不變，即蠟塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)。1、在蠟塊勻速上升的同時(shí)，將玻璃管緊貼著黑板沿水平方向向右勻速移動(dòng)，蠟塊將會(huì)做什么運(yùn)動(dòng)？你是如何判斷出來的？實(shí)驗(yàn)分析：可以通過頻閃照相機(jī)或在其運(yùn)動(dòng)方向放一把刻度尺觀察其做勻速直線運(yùn)動(dòng)（定性）1、建立坐標(biāo)系以蠟塊開始勻速運(yùn)動(dòng)的位置為原點(diǎn)O，以水平向右的方向和豎直向上的方向分別為x軸和y軸的方向，建立平面直角坐標(biāo)系。蠟塊的位置P 的坐標(biāo)：x = vx ty = vy t理論

3、定量分析蠟塊的運(yùn)動(dòng)蠟塊的位置vvxvyOP2、蠟塊運(yùn)動(dòng)的軌跡x = vx ty = vy t在數(shù)學(xué)上，關(guān)于x、y兩個(gè)變量的關(guān)系式可以 描述一條曲線（包括直線）。y xvxvy上面x、y的表達(dá)式中消去變量t，這樣就得到：由于vx和vy都是常量，所以 也是常量 vxvy代表的是一條過原點(diǎn)的直線，也就是說，蠟塊的運(yùn)動(dòng)軌跡是直線。 從計(jì)時(shí)開始到時(shí)刻t，蠟塊運(yùn)動(dòng)位移的大小是3、蠟塊運(yùn)動(dòng)的位移位移的方向vxvyOP= t vx2 vy2 x2 y2蠟塊的位置vvxvyOP4、蠟塊運(yùn)動(dòng)的速度如圖所示：速度v與vx、vy的關(guān)系也可根據(jù)勾股定理寫出它們之間的關(guān)系根據(jù)三角函數(shù)的知識(shí)蠟塊的位置vvxvyO由勻速直線

4、運(yùn)動(dòng)公式：x=vt1、合運(yùn)動(dòng)和分運(yùn)動(dòng)（1）合運(yùn)動(dòng)：物體實(shí)際的運(yùn)動(dòng)叫合運(yùn)動(dòng)。（2）分運(yùn)動(dòng)：物體同時(shí)參與合成運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)叫分運(yùn)動(dòng)。如圖：蠟塊向右上方的運(yùn)動(dòng)可以看成由沿玻璃管向上的運(yùn)動(dòng)和水平向右的運(yùn)動(dòng)共同構(gòu)成。蠟塊相對(duì)于白板向右上方的運(yùn)動(dòng)叫作合運(yùn)動(dòng)。蠟塊沿玻璃管向上的運(yùn)動(dòng)和它隨著玻璃管向右的運(yùn)動(dòng)，都叫作分運(yùn)動(dòng)。理解運(yùn)動(dòng)的合成和分解2、合運(yùn)動(dòng)和分運(yùn)動(dòng)的特性（1）獨(dú)立性:一個(gè)物體同時(shí)參與幾個(gè)分運(yùn)動(dòng),各分運(yùn)動(dòng)獨(dú)立進(jìn)行,不受其他分運(yùn)動(dòng)的影響.（2）等時(shí)性:各分運(yùn)動(dòng)經(jīng)歷的時(shí)間與合運(yùn)動(dòng)經(jīng)歷的時(shí)間相等,求物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)間時(shí),可選擇一個(gè)簡(jiǎn)單的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行求解（3）等效性:各分運(yùn)動(dòng)疊加起來與合運(yùn)動(dòng)有相同的效果,即分運(yùn)動(dòng)與合運(yùn)

5、動(dòng)可以“等效替代。（4）同體性:各分運(yùn)動(dòng)與合運(yùn)動(dòng)是同一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)。4、運(yùn)動(dòng)的合成與分解即為描述運(yùn)動(dòng)的物理量的合成與分解都遵守平行四邊形定則。位移合成與分解 速度合成與分解 加速度合成與分解 xx2x1vv2v1aa2a1（1）由分運(yùn)動(dòng)求合運(yùn)動(dòng)的過程叫運(yùn)動(dòng)的合成。（2）由合運(yùn)動(dòng)求分運(yùn)動(dòng)的過程叫運(yùn)動(dòng)的分解。3、運(yùn)動(dòng)的合成與分解（類比力的合成與分解）在“觀察蠟塊的運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中，如果將玻璃管緊貼著白板沿水平方向向右勻加速移動(dòng)，蠟塊依然沿玻璃管勻速上升，蠟塊的軌跡還是一條直線嗎？不是直線，蠟塊的軌跡將是一條曲線思考與討論兩個(gè)互成角度的直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)性質(zhì)的判斷合運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)取決于兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的合初速度和

6、合加速度（合外力）的關(guān)系勻速v1勻速v2va1=0a2=0a=0勻速v1勻加速v2va1=0a2(a)v1=0勻加速aa1a2v=0v2=0勻加速勻速直線運(yùn)動(dòng)初速度為0的勻加速直線運(yùn)動(dòng)v1v2va2a1a勻加速勻加速勻加速直線運(yùn)動(dòng)a2a1a勻變速曲線運(yùn)動(dòng)勻變速曲線運(yùn)動(dòng)a2a1a(1)兩個(gè)勻速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)一定是勻速直線運(yùn)動(dòng)。(2)兩個(gè)初速度均為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)一定是勻加速直線運(yùn)動(dòng)(3)一個(gè)勻速直線運(yùn)動(dòng)和一個(gè)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)是勻變速運(yùn)動(dòng),當(dāng)二者速度方向共線時(shí)為勻變速直線運(yùn)動(dòng),不共線時(shí)為勻變速曲線運(yùn)動(dòng)。(4)兩個(gè)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)一定是勻變速運(yùn)動(dòng),可能是直線運(yùn)動(dòng),也可能是曲線

7、運(yùn)動(dòng)。若兩運(yùn)動(dòng)的合初速度方向與合加速度方向在同一條直線上,則合運(yùn)動(dòng)是勻變速直線運(yùn)動(dòng)，若兩運(yùn)動(dòng)的合初速度方向與合加速度方向不在同一條直線上,則合運(yùn)動(dòng)是勻變速曲線運(yùn)動(dòng)。例題：隨著科技的發(fā)展，無人機(jī)逐漸成為小朋友們喜歡的玩具，圖為利用機(jī)載傳感器描繪出某無人機(jī)由靜止開始的運(yùn)動(dòng)圖像。圖甲為其水平方向加速度保持恒定的運(yùn)動(dòng)x-t圖像，圖乙為豎直方向的v-t圖像。下列關(guān)于無人機(jī)03s內(nèi)的運(yùn)動(dòng)情況，下列說法正確的是（） A.無人機(jī)的運(yùn)動(dòng)軌跡為曲線B.無人機(jī)在1s末的速度為3m/sC.無人機(jī)所受合力恒定D.無人機(jī)2s末運(yùn)動(dòng)方向與水平方向夾角的正切值為tanq=2兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)（等效）的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)分析分別與兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)對(duì)應(yīng)的初速度和加速度合