第五章 2．运动的合成与分解（教师用书）-2022-2023学年新教材高中物理必修第二册【金版新学案】同步导学（人教版2019）

2．运动的合成与分解 【核心素养目标】 物理观念 知道合运动、分运动的概念。知道合运动、分运动的关系。 科学思维 会由分运动的规律确定合运动的规律。会确定合运动的性质。 科学探究 通过蜡块实验探究合运动与分运动。 科学态度与责任 运用运动合成与分解的知识分析小船过河问题和关联速度问题，并能够以道德与规范认识和评价物理研发与应用。 一、一个平面运动的实例 1．蜡块的位置：如图所示，蜡块匀速上升的速度为vy，玻璃管向右匀速运动的速度为vx。则在时刻t，蜡块的位置P为x＝vxt，y＝vyt。 2．蜡块运动的轨迹：y＝·x，它代表的是一条过原点的直线。 3．蜡块运动的速度：v＝，速度的方向满足tan θ＝。 二、运动的合成与分解 1．合运动与分运动：如果一个物体同时参与几个运动，那么物体实际发生的运动就叫作那几个运动的合运动。那几个运动就叫作这个实际运动的分运动。 学生用书第7页 2．运动的合成：由分运动求合运动的过程，叫作运动的合成。 3．运动的分解：由合运动求分运动的过程，叫作运动的分解。 4．运动的合成与分解遵从的法则：矢量运算法则。 1．判断正误 (1)合运动与分运动是同时进行的，时间相等。(　　) (2)合运动一定是实际发生的运动。(　　) (3)合运动的速度一定比分运动的速度大。(　　) (4)两个夹角为90°的匀速直线运动的合运动，一定也是匀速直线运动。(　　) 答案：　(1)√　(2)√　(3)×　(4)√ 2．链接实景 观察图示情境，思考下列问题： (1)如何区分导弹的合运动与分运动？ (2)合运动的时间等于分运动的时间之和吗？ 提示：　(1)导弹在水平方向、竖直方向的运动是分运动，实际的运动是合运动。 (2)不等于，合运动的时间等于分运动的时间。 知识点一　运动的合成与分解 一艘货船需要通过水流恒定的河流将货物运送到正对岸。 (1)如果你是船长，你会选择船头正对河岸的方向渡河吗？为什么？ (2)渡河时，这艘货船将要参与几个方向的运动？你会如何确定开船的方向？ 提示：　(1)不会，因为在货船渡河时，也会随水流向下游方向运动，无法到达正对岸。 (2)货船将参与垂直河岸和沿河岸两个方向的运动；为了保证能够到达正对岸，可以让船头偏向上游适当的角度，以使货船的合运动方向垂直河岸。 1．合运动是物体的实际运动，在运动的合成与分解时所作的平行四边形中合运动对应平行四边形的对角线。 2．合运动与分运动的关系 等效性 各分运动的共同效果与合运动的效果相同 等时性 各分运动与合运动同时发生，同时结束，经历的时间相同 独立性 各分运动之间互不相干，彼此独立，互不影响 同体性 各分运动与合运动是同一物体的运动 3．运动的合成与分解的运算法则：合成与分解的实质是位移、速度、加速度的合成与分解，这些量都是矢量，遵循平行四边形定则。 学生用书第8页 (多选)如图所示，在一端封闭的光滑细玻璃管中注满清水，水中放一红蜡块R(R视为质点)。将玻璃管的开口端用胶塞塞紧后竖直倒置且与y轴重合，在R从坐标原点以速度v0＝3 cm/s匀速上浮的同时，玻璃管沿x轴正方向做初速度为零的匀加速直线运动，R的合速度的方向与y轴正方向的夹角为α。则(　　) A．红蜡块R的分位移y的平方与x成正比 B．红蜡块R的分位移y的平方与x成反比 C．tan α与时间t成正比 D．红蜡块R的合速度v的大小与时间t成正比 AC　[红蜡块R在竖直方向做匀速运动，则y＝v0t，在水平方向上，有x＝at2，解得y2＝x，故A正确，B错误；红蜡块R的合速度的方向与y轴正方向的夹角α满足tan α＝＝，即tan α与时间t成正比，故C正确；红蜡块R的合速度的大小v＝，故D错误。] 求解运动的合成与分解的方法 (1)正确区分合运动与分运动。 (2)根据v＝求解速度的大小。 (3)根据tan θ＝求解速度的方向。　　 针对练1．对于两个分运动的合运动，下列说法正确的是(　　) A．合运动的速度大小等于两分运动的速度大小之和 B．合运动的速度一定大于某一个分运动的速度 C．合运动的方向就是物体实际运动的方向 D．由两个分速度的大小就可以确定合速度的大小 C　[合运动的速度等于两分运动的速度的矢量和，A错误；合运动的速度不一定大于某一个分运动的速度，也可能小于或等于某一个分运动的速度，B错误；合运动的方向就是物体实际运动的方向，C正确；只知道两个分速度的大小而不知道分速度的方向，不能确定合速度的大小，D错误。] 针