内容正文:
第五章 抛体运动
5.2 运动的合成与分解
若人在河中始终保持头朝正前方游向对岸,他会在什么位置靠岸?
教学目标
1.在具体情景中,知道合运动、分运动分别是什么,知道其同时性和独立性.
2.知道运动的合成与分解,理解运动的合成与分解遵循平行四边形定则.
3.会用作图和计算的方法,求解位移和速度的合成与分解问题.
下游。因为水也在流动。
新课导入
若人在河中始终保持头朝前方游向对岸,你认为他会在对岸的正前方达到,还是会偏向上游或下游?为什么?
一个平面运动的实例
在一端封闭、长约1m的玻璃管内注满清水,水中放一个红蜡做的小圆柱体A,将玻璃管的开口端用橡胶塞塞紧(图5.2-1甲)。把玻璃管倒置(图乙),蜡块A沿玻璃管上升。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,即蜡块做匀速直线运动。
观察蜡块的运动
在蜡块勾速上升的同时,将玻璃管紧贴着白板沿水平方向向右匀速移动(图丙),观察蜡块的运动情况。
观察蜡块的运动
玻璃管倒置,水平方向不动
玻璃管倒置,水平向右匀速运动
思考:蜡块向右上方做什么运动?
轨迹为直线
要想定量地研究蜡块的运动,就要建立坐标系,具体分析。
如何验证其轨迹?
法一:实验验证
法二:理论验证
1、建立坐标系
以蜡块开始匀速运动的位置为原点O,以水平向右的方向和竖直向上的方向分别为x轴和y轴的方向,建立平面直角坐标系。
蜡块的位置P 的坐标:
x = vx t
y = vy t
理论分析蜡块的运动
蜡块的位置
v
vx
vy
O
P
2、蜡块运动的轨迹
x = vx t
y = vy t
在数学上,关于x、y两个变量的关系式可以 描述一条曲线(包括直线)。
y = —x
vx
vy
上面x、y的表达式中消去变量t,这样就得到:
由于vx和vy都是常量,所以 也是常量
—
vx
vy
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t,蜡块运动位移的大小是
3、蜡块运动的位移
位移的方向
vx
vy
OP= =t vx2 + vy2
x2 + y2
蜡块的位置
v
vx
vy
O
P
4、蜡块运动的速度
如图所示:速度v与vx、vy的关系可根据勾股定理写出它们之间的关系:
v = vx2 + vy2