物理人教版 必修第二册5.2运动的合成与分解（共19张ppt）.pptx

5.2 运动的合成与分解第五章第五章 抛体运动抛体运动知识回顾知识回顾：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：必备知识：理解合运动和分运动的概念，理解合运动和分运动的概念，关键能力：关键能力：能应用矢量运算法则进行计算能应用矢量运算法则进行计算学科素养：学科素养：通过实验探究过程，体会将复杂运动分解为通过实验探究过程，体会将复杂运动分解为简单运动的物理思想简单运动的物理思想学习目标学习目标狗子在河中始终保持头的朝狗子在河中始终保持头的朝向垂直于河岸游向对岸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、位移及运动轨迹如何分析狗子运动的速度、位移及运动轨迹？情境引入情境引入一个平面运动的实例一个平面运动的实例 1 1、在一端封闭的玻璃管内注满、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清水，水中放一个红蜡做的小圆柱体A A，将玻璃管的开口端用橡胶塞塞紧，将玻璃管的开口端用橡胶塞塞紧(图甲图甲)。把玻璃管倒置。把玻璃管倒置(图乙图乙)，蜡块，蜡块A A沿玻璃管上升，观察蜡块的运动情沿玻璃管上升，观察蜡块的运动情况况2 2、如果在玻璃管旁边竖立一把刻度尺，可以、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，即蜡块做看到，蜡块上升的速度大致不变，即蜡块做匀速直线运动。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 1、建立坐标系、建立坐标系以蜡块开始匀速运动的位置为原点以蜡块开始匀速运动的位置为原点O O，以水平向右，以水平向右的方向和竖直向上的方向分别为的方向和竖直向上的方向分别为x x轴和轴和y y轴的方向，建轴的方向，建立平面直角坐标系。立平面直角坐标系。蜡块的位置蜡块的位置P P 的坐标：的坐标：x=vx ty=vy t理论定量分析蜡块的运动理论定量分析蜡块的运动蜡块的位置蜡块的位置vvxvyOP2 2、蜡块运动的轨迹、蜡块运动的轨迹x=vx ty=vy t在数学上，关于在数学上，关于x x、y y两个变量的关两个变量的关系式可以系式可以 描述一条曲线（包括直线）。描述一条曲线（包括直线）。y xvxvy上面上面x x、y y的表达式中消去变量的表达式中消去变量t t，这样就得到：，这样就得到：由于由于v vx x和和v vy y都是常量，所以都是常量，所以 也是常量也是常量 vxvy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。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。从计时开始到时刻从计时开始到时刻t t，蜡块运动位移的大小是，蜡块运动位移的大小是3 3、蜡块运动的位移、蜡块运动的位移位移的方向位移的方向vxvyOP=t vx2 vy2 x2 y2蜡块的位置蜡块的位置vvxvyOP4 4、蜡块运动的速度、蜡块运动的速度如图所示：速度如图所示：速度v v与与v vx x、v vy y的关系也可根据勾股的关系也可根据勾股定理写出它们之间的关系定理写出它们之间的关系根据三角函数的知识根据三角函数的知识蜡块的位置蜡块的位置vvxvyO由匀速直线运动公式：由匀速直线运动公式：x=vtx=vt1 1、合运动和分运动、合运动和分运动（1 1）合运动：物体）合运动：物体实际的运动实际的运动叫合运动。叫合运动。（2 2）分运动：物体同时参与合成运动的运动叫分运动。）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。管向上的运动和水平向右的运动共同构成。蜡蜡块相对于白板向右上方的运动叫作块相对于白板向右上方的运动叫作合运动合运动。蜡。蜡块沿玻璃管向上的运动和它随着玻璃管向右的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。运动，都叫作分运动。理解运动的合成和分解理解运动的合成和分解2 2、合运动和分运动的特性、合运动和分运动的特性（1 1）独立性独立性:一个物体同时参与几个分运动一个物体同时参与几个分运动,各分运动独立进行各分运动独立进行,不受其他不受其他分运动的影响分运动的影响.（2 2）等时性等时性:各分运动经历的时间与合运动经历的时间相等各分运动经历的时间与合运动经历的时间相等,求物体的运求物体的运动时间时动时间时,可选择一个简单的运动进行求解可选择一个简单的运动进行求解（3 3）等效性等效性:各分运动叠加起来与合运动有相同的效果各分运动叠加起来与合运动有相同的效果,即分运动与合运即分运动与合运动可以动可以“等效替代等效替代。（4 4）同体性同体性:各分运动与合运动是同一个物体的运动。各分运动与合运动是同一个物体的运动。4 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都遵守遵守平行四边形定则平行四边形定则。位移合成与分解位移合成与分解 速度合成与分解速度合成与分解 加速度合成与分解加速度合成与分解 xx2x1vv2v1aa2a1（1 1）由）由分运动求合运动分运动求合运动的过程叫运动的的过程叫运动的合成合成。（2 2）由）由合运动求分运动合运动求分运动的过程叫运动的的过程叫运动的分解分解。3 3、运动的合成与分解、运动的合成与分解（类比力的合成与分解）（类比力的合成与分解）在在“观察蜡块的运动观察蜡块的运动”的实验中，的实验中，如果将玻璃管紧贴着白板沿水平方如果将玻璃管紧贴着白板沿水平方向向右向向右匀加速匀加速移动，蜡块依然沿玻移动，蜡块依然沿玻璃管璃管匀速匀速上升，蜡块的轨迹还是一上升，蜡块的轨迹还是一条直线吗？条直线吗？不是直线，蜡块的轨迹将是一条曲线不是直线，蜡块的轨迹将是一条曲线思考与讨论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运动的性质取决于两个分运动的合初速度合初速度合初速度合初速度和和合加速度（合外力）合加速度（合外力）合加速度（合外力）合加速度（合外力）的关系的关系匀速匀速v v1 1匀速匀速v v2 2v va a1 1=0=0a a2 2=0=0a=0a=0匀速匀速v v1 1匀加速匀加速v v2 2v va a1 1=0=0a a2 2(a)(a)v v1 1=0=0匀加速匀加速a aa a1 1a a2 2v=0v=0v v2 2=0=0匀加速匀加速匀速直线运动匀速直线运动初速度为初速度为0 0的的匀加速直线运动匀加速直线运动v v1 1v v2 2v va a2 2a a1 1a a匀加速匀加速匀加速匀加速匀加速直线运动匀加速直线运动a a2 2a a1 1a a匀变速曲线运动匀变速曲线运动匀变速曲线运动匀变速曲线运动a a2 2a a1 1a a(1)(1)两个匀速直线运动的合运动一定是匀速直线运动。两个匀速直线运动的合运动一定是匀速直线运动。(2)(2)两个初速度均为零的匀加速直线运动的合运动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一定是匀加速直线运动运动(3)(3)一个匀速直线运动和一个匀变速直线运动的合运动是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匀变速运动,当二者速度方向共线时为匀变速直线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不共线时为匀变速曲线运动。动。(4)(4)两个两个匀变速直线匀变速直线运动的合运动一定是运动的合运动一定是匀变速匀变速运动运动,可能是直线运可能是直线运动动,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同一条直线上,则合运动是则合运动是匀变速直线匀变速直线运动，运动，若两运动的合初速度方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向与合加速度方向不在同一条直线上,则合运动是则合运动是匀变速曲线匀变速曲线运动。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03s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的分解运动合成运动合成小结小结