資源簡介

(共31張PPT)
第一節 運動的合成與分解
高中物理魯科版（2019）必修第二冊
教學課件
Teaching Courseware
20XX.XX.XX
第二章 拋體運動
PART.1
PART.2
PART.3
PART.4
素養目標
新課講解
新課導入
經典例題
目錄
CONTENTS
PART.2
PART.4
課堂練習
課堂小結
1.了解曲線運動的內涵，知道物體做曲線的條件
2.能從運動合成與分解角度分析曲線運動。
3.能在熟悉情境中運用運動的合成與分解解決曲線運動問題。
素養目標
新課導入
飛鏢運動是一項非常有趣的運動。在一次飛鏢比賽中，一位同學沿水平方向正對飛鏢盤的靶心投出飛鏢，飛鏢能命中靶心嗎 從物理學的角度看，怎樣才能投得更準
在田徑運動會上，運動員投擲標槍、鉛球、鐵餅，都會非常注意投擲的角度。如果要參加學校田徑運動會的投擲比賽，你知道怎樣才能投擲得更遠嗎
投出的飛鏢、擲出的標槍的運動均屬于曲線運動。曲線運動有怎樣的規律 如何探究曲線運動的特點
新課講解
New lesson explanation
新課講解
一、認識曲線運動
1.自然界中物體的運動通常十分復雜。為了便于研究，可根據研究的問題，將運動簡化為直線運動和曲線運動。
下落的蘋果、豎直向上拋出的石子、沿平直公路行駛的汽車，其運動軌跡都可視為直線，這種軌跡為直線的運動稱為直線運動。
盤旋的公路、繞地球運動的衛星 ，其運動軌跡都是曲線，這種軌跡為曲線的運動稱為曲線運動。
新課講解
物體在什么情況下做曲線運動呢？
實驗：觀察鋼球的運動軌跡
（1）讓鋼球從斜槽上沿直線下滑，在水平面上做直線運動。
（2）在鋼球運動路線的正前方或旁邊放一塊磁鐵觀察鋼球的運動。
實驗結論：當物體所受合力的方向跟它的速度方向在同一直線上時，由牛頓第二定律可知，加速度方向與速度方向在一條直線上，物體做直線運動。當物體所受合力的方向跟它的速度方向不在同一直線上時，物體做曲線運動。
新課講解
2.物體做曲線運動的條件：
當物體所受合力的方向和它的速度方向不在同一直線上時，物體做曲線運動。
V0
F
V
合力與速度不在同一直線上
F
F
F
A
B
C
合力方向指向曲線凹側
新課講解
如何判斷曲線運動的速度方向呢？
（1）從砂輪上打磨下來熾熱的微粒沿什么方向飛出
微粒從砂輪邊緣的切線方向飛出
（2）撐開帶有雨滴的雨傘繞柄旋轉，傘邊緣上的水滴如何運動？
水滴從雨傘邊緣的切線方向飛出
新課講解
實驗：觀察曲線運動的速度方向
用筆畫一條直線，你會發現，筆尖運動方向保持不變；
再用筆畫一條曲線觀察筆尖運動，你會發現，筆尖運動方向不斷改變 。
根據平均速度的定義，筆尖經時間 t 沿曲線從 A 點運動到 B 點，平均速度的方向與位移 AB 的方向相同。t 越短，平均速度越接近A 點的瞬時速度，其方向越接近 A 點的切線方向。因此，物體在某點的速度方向，就是沿曲線在該點的切線方向。
新課講解
曲線運動中速度的方向是時刻改變的，質點在某一點（或某一時刻）的速度方向沿曲線在這一點的切線方向。
3.曲線運動的方向
v1
v2
v3
v4
新課講解
二、生活中運動的合成與分解
如何研究復雜的運動？
新課講解
觀察思考：在你的面前有一條寬闊的大河，設想你正駕駛著一條小船過河，你雖然始終保持船的航向與河岸垂直，但奇怪的是，小船行駛的路線卻并不與河道垂直，而是朝河的下游方向偏移，這是為什么呢？
v1
v2
水流方向
船頭方向
分運動
分運動
合運動
新課講解
運動的合成與分解是處理復雜運動的基本方法。
分運動
合運動
運動的合成
運動的分解
將復雜的運動拆分成簡單的運動：
v1
v2
水流方向
船頭方向
分運動
分運動
合運動
1.物體同時參與的幾個運動叫分運動。
2.物體實際的運動叫合運動。
小船同時參與兩個方向的運動
新課講解
1.合運動與分運動
2.合運動與分運動的關系
(2) 獨立性---各分運動獨立進行，互不影響；
(3) 等效性----各分運動的規律疊加起來和合運動的規律等效；
(1) 等時性---合運動和分運動經歷的時間相等；
一個物體實際發生的運動產生的效果跟另外兩個運動共同產生的效果相同,這一物體實際發生的運動叫做這兩個運動的合運動，這兩個運動叫做這以實際運動的分運動。
(4) 同一性----合運動與分運動必須對同一物體。
新課講解
如圖某人乘小船以速度v沿直線 從小溪的A處到下游對岸的 處，那么我們如何建立坐標系研究小船的運動
根據小船的運動效果,可以這樣建立坐標:
以小船的初始位置A為坐標原點,沿河岸和垂直河岸的方向建立直角坐標系。
x
y
A
B
v船
v水
v
1、小船位置
平面直角坐標系
v2
x
y
P
x
y
α
v1
小船經過時間t位置P的坐標：
x = v1 t
y = v2 t
所以經過時間t小船運動的位移
位移的方向α(如圖)
位移方向不變,所以小船運動軌跡是直線
新課講解
設小船經過時間t運動到P點
v1
v2
x
y
P
x
y
所以經過時間t小船運動的速度
速度的方向β(如圖)
α
速度大小和方向都不變，所以小船的運動是勻速直線運動
vx
vy
v
β
在x軸方向上做勻速直線運動，有vx=v1
在y軸方向上做勻速直線運動，有vy=v2
求小船經過時間t運動到P點速度
2、小船速度
經典例題
Classic Example
經典例題
【例1】一物體在豎直平面內運動，它在豎直方向的速度時間圖像和水平方向的位移時間圖像分別如圖甲、乙所示。關于物體運動說法正確的是（　）
A．零時刻的速度為2m/s
B．加速度a=1m/s2
C．物體做勻變速直線運動
D．物體做變加速曲線運動
B
經典例題
【例2】跳傘員打開降落傘下落一段時間后的運動可近似視為勻速下落。若無風,跳傘員著地的速度約為5m/s，方向豎直向下；若有風，且風速大小為4m/s，方向水平向東,假設跳傘員在水平方向的速度與風速相等，落地時在豎直方向的速度與水平風速無關，則跳傘員著地的速度將是多大？速度的方向怎樣？
分析：有風時跳傘運動員的實際運動是豎直下落的運動和水平方向運動的合運動。
v風
v傘
v地
由勾股定理得：
設著地速度與豎直方向夾角為
經典例題
分析：甲、乙兩位顧客在豎直方向上的位移相等，可考慮比較他們在豎直方向的分速度。由豎直方向的位移和豎直方向的速度，可求出上樓所用的時間。
解 甲在豎直方向的速度
v甲
v甲y
v甲x
）θ
v甲y=v甲sinθ=0.76×sin30 =0.38m/s
乙在豎直方向的速度
【例3】 某商場設有步行樓梯和自動扶梯，步行樓梯每級的高度是0.15 m，自動扶梯平面的夾角為30°，自動扶梯前進的速度是0.76 m/s。有甲、乙兩位顧客，分別動扶梯和步行樓梯的起點同時上樓，甲在自動扶梯上站立不動，乙在步行樓梯上秒上兩個臺階的速度勻速上樓。哪位顧客先到達樓上？如果該樓層高4.56m，甲上樓用了多少時間？
課堂練習
Classroom Practice
課堂練習
1.如圖，物體在恒力F 作用下沿曲線從 A 運動到B ， 這時突然使它所受力反向（大小不變），則物體以后的運動情況（ ）
A、可能沿曲線 Ba運動
B、可能沿直線 Bb 運動
C、可能沿曲線 Bc運動
D、可能沿原曲線由 B 返回 A
A
c
b
a
B
C
課堂練習
2．關于運動的性質，下列說法中正確的是( )
A．曲線運動一定是變速運動
B．曲線運動一定是變加速運動
C．變速運動一定是曲線運動
D．變力作用下的物體一定做曲線運動
A
課堂練習
C
課堂練習
課堂練習
4．有一個質量為4 kg的質點在xOy平面內運動，在x方向的速度圖象和y方向的位移圖象分別如圖甲、乙所示．下列說法正確的是（　　）
A．質點做勻變速直線運動
B．質點所受的合外力為22 N
C．2 s時質點的速度為6 m/s
D．零時刻質點的速度為5 m/s
D
課堂練習
課堂小結
Class Summary
課堂小結
1.物體實際的運動叫合運動
2.物體同時參與合成的運動叫分運動
3.特征：等效性、同一性、等時性、獨立性
分運動
合運動
運動的合成
運動的分解
當物體所受合力的方向和它的速度方向不在同一直線上時，物體做曲線運動。
運動的合成與分解是處理復雜運動的基本方法。
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