2013年高中物理新课标多媒体教学课件：12 第1课时 运动的合成与分解（22张ppt）（沪科版必修2）含视频

1.2 研究平抛运动的规律 第1课时 运动的合成与分解 1、掌握运动的合成与分解的知识，在具体问题中知道什么是合运动，什么是分运动，会进行案例分析。 3、知道合运动和分运动是同时发生的，并且互不影响，了解曲线运动的科学探究方法。 2、知道运动的合成和分解遵循平行四边形法则。 问题与思考 本资料来自于资源最齐全的２１世纪教育网www.21cnjy.com 在以上视频中，为什么在玻璃生产线上，玻璃刀要斜着划过玻璃？ 思考与讨论 本资料来自于资源最齐全的２１世纪教育网www.21cnjy.com 运动的合成与分解 观察与思考 分析： 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。 蜡块在任一时刻的位置 设蜡块竖直向上的速度为 蜡块水平向右的速度为 任一时刻的x坐标 任一时刻的y坐标 O x y t时间内物体的位移 P 蜡块运动的轨迹 其中 是常量。 描述的是一条过原点的直线, 也就是说蜡块相对于黑板的运动轨迹是直线。 蜡块的速度 可知任一时间段内 所以蜡块做的是匀速直线运动。 的平均速度均是 ,是恒定不变的, 一 合运动与分运动 红蜡块沿玻璃管在竖直方向的运动和随管的水平方向的运动，叫做分运动。 红蜡块实际发生的运动叫做合运动。 合运动的（位移、速度）叫做合（位移、速度） 分运动的（位移、速度）叫做分（位移、速度） 1 物体的真实运动（相对于地面）是合运动。 2 运动的分解合成就是决定运动状态的物理量（速度、加速度、位移）的分解合成。 3 分运动与合运动的等时性。 4 各分运动间的独立性。 特别提示 二 运动的合成与分解  由合运动求分运动的过程叫做运动的分解 三 运动的合成与分解的法则  由分运动求合运动的过程叫做运动的合成 平行四边形法则 小船过河问题 探究与思考 例1 一条宽度为L的河，水流速度为v水，已知 船在静水中的速度为v船 （1）怎样渡河时间最短？ 设船头斜向上游与河岸成任意角θ．这时船在 垂直于河岸方向的速度分量为v1＝v船sinθ，渡 河所需的时间为： t ＝ ＝ 当θ＝90°时，sinθ＝1 最大 tmin＝ （2）若v船>v水，怎样渡河位移最小？ 渡河的最小位移即河的宽度．为了使渡河位移等于L，必须使船的合速度v的方向与河岸垂直，即使沿河岸方向的速度分量为0．这时船头应指向河的上游，并与河岸成一定的角度θ．根据三角函数关系有 v船cosθ－v水＝0 因为0≤cosθ≤1，所以只有在v船>v水时，船才有可能垂直河岸渡河。 cosθ＝ （3）若v船<v水，怎样渡河位移最小？（供选用） 水流速度大于船在静水中的航行速度，则不论船的航向如何，总是被水冲向下游 。设船头与河岸成θ角，合速度v与河岸成α角。可以看出：α角越大，船漂下的距离x越短。以v水的矢尖为圆心、v船为半径画圆，当v与圆相切时，α角最大．根据cosθ＝v船/v水，船头与河岸的夹角应为 θ＝arccos 此时渡河的最短位移： s= = 训练1 火车以 12 m/s的速度向东行驶，雨点的速度为 16 m/s，方向竖直向下，求：车中的人所观察到雨点的速度，方向如何？ 答案：20 m /s 方向竖直向下偏西37° 训练2 船以5m/s垂直河岸的速度渡河，水流的速度为3m/s，若河的宽度为100m，试分析和计算： （1）船能否垂直到达对岸； （2）船需要多少时间才能到达对岸； （3）船登陆的地点离船出发点的距离是多少？ （4）设此船仍是这个速率，但是若此船要垂直到达对岸的话，船头需要向上游偏过一个角度，求sin. 答案：(1)不能 (2) t=20s (3) s=116.6m (4) 人静止于车厢时，由于车厢相对于地面速度为5m/s，所以人相对于地面的速度也是5m/s。 人沿列车行驶的反方向在车厢内匀速跑动时，相对于地面的速度为5m/s-5m/s=0m/s,即人相对于地面是静止的。 例2 在一列以5m/s的速度匀速行驶的列车上，一名乘客相对于车厢静止站立，则该名乘客相对地面的速度是多大？若乘客在车厢内沿列车行驶的反方向以5m/s速度匀速跑动，则此时他相对于地面的速度是多大？ 训练3 在一列以5m/s的速度匀速行驶的列车上，一名乘客相对于车厢静止站立，若在t=0时刻该乘客在车厢内以2m/s2 的加速度沿车前进方向加速起跑，则1秒末人相对于地面的速度是多大？1秒末人相对于地面的位移是多大？ 1秒末人相对于车厢的速度为 =2m/s， 人相对于地面的速度则为(5+2) m/s