第1章 第2节 运动的合成与分解（Word教参）-【新课程学案】新教材2022-2023学年高中物理必修第二册（教科版2019）

第2节　运动的合成与分解 核心素养导学 物理观念 (1)理解合运动与分运动的概念。 (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。 科学思维 (1)会根据研究问题的需要建立合适的平面直角坐标系，并用函数描述直线运动。 (2)掌握运动的合成与分解的方法。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。 (3)能对简单平面运动进行合成与分解。 科学态度与责任 通过运动的合成与分解，初步体会把复杂运动分解为简单运动的物理思想，并能用这个思想方法解决类似的简单问题。 一、矢量的合成与分解 1．运动的合成与分解的方法：物体运动的位移、速度和加速度是矢量，其合成与分解的方法遵循平行四边形定则。 2．矢量的合成与分解的普遍法则：平行四边形定则。 3．平行四边形定则的作用：通过平行四边形定则将合矢量与分矢量的关系转化为平行四边形的对角线和邻边的关系，可以把矢量运算转化为几何运算。 二、位移和速度的合成与分解 1．小车在跑步机上的运动 (1)小车运动，跑步机履带静止(见下图) (2)小车静止，跑步机履带运动(见下图左) 　 (3)小车与跑步机履带同时运动(见上图右) 2．合运动与分运动：一个物体同时参与两个运动，那么物体实际的运动叫作合运动，参与的那两个运动叫作分运动。 3．合运动与分运动对应的时间关系：合运动与分运动对应的时间是相同的。 4．运动的合成与分解 (1)运动的合成：由已知的分运动求合运动的过程。 (2)运动的分解：由已知的合运动求分运动的过程。 (1)合运动的速度、位移、加速度与分运动的速度、位移、加速度间满足平行四边形定则。 (2)如果两个分运动的方向在同一直线上，求合运动时直接进行代数运算法则。　　 1.如图甲所示，竖直放置的两端封闭的玻璃管内注满清水，一个用红蜡做成的圆柱体蜡块可在管内运动，在红蜡块从玻璃管的最下端开始匀速上升的同时，使玻璃管水平向右匀加速运动，直至红蜡块到达玻璃管的最上端。 请对以下结论作出判断： (1)红蜡块在竖直方向和水平方向的两个运动都是分运动。(√) (2)红蜡块运动的速度等于竖直方向速度和水平方向速度的代数和。(×) (3)红蜡块运动的轨迹应为图乙中的Q。(√) 2．跳伞运动员从高空下落。落地前的一段时间内，在无风时运动员竖直匀速下落，如图甲所示；有风时运动员会斜着向下匀速运动，如图乙所示。 (1)有风时运动员参与了哪两个分运动？其合运动是哪个运动？它们在时间上有什么关系？ 提示：有风时运动员参与了竖直方向匀速下落和水平方向的匀速运动，其斜着向下匀速运动是合运动；它们在时间上具有等时性。 (2)已知运动员的两个分运动速度，怎样求运动员的合速度？ 提示：以两个分速度为邻边作平行四边形，运用平行四边形定则求合速度。 新知学习(一)|运动的合成与分解的理解 [任务驱动] 在刮风的下雨天，我们观察到雨滴总是斜着向下降落的，试问： (1)雨滴在降落时同时参与了什么方向上的运动？竖直方向的运动是雨滴的合运动还是分运动？ (2)已知雨滴的两个分运动速度，怎样求雨滴的合速度？ 提示：(1)雨滴同时参与了竖直向下和水平方向上的运动。竖直方向下落的运动是雨滴的分运动。 (2)应用平行四边形定则求合速度。　　　　 [重点释解] 1．合运动与分运动 (1)如果物体同时参与了几个运动，那么物体实际发生的运动就是合运动，参与的这几个运动就是分运动。 (2)物体实际运动的位移、速度、加速度就是它的合位移、合速度、合加速度，而分运动的位移、速度、加速度是它的分位移、分速度、分加速度。 2．合运动与分运动的四个特性 等时性 各分运动与合运动同时发生和结束，时间相同 等效性 各分运动的共同效果与合运动的效果相同 同体性 各分运动与合运动是同一物体的运动 独立性 各分运动之间互不相干，彼此独立，互不影响 3．运动的合成与分解的法则 运动的合成和分解是指位移、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。 [针对训练] 1．对于两个分运动的合运动，下列说法正确的是(　　) A．合运动的速度一定大于两个分运动的速度 B．合运动的速度一定大于其中一个分运动的速度 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和方向 解析：选C　合运动的速度不一定大于两个分运动的速度，可能小于或等于分速度，选项A错误；合运动的速度不一定大于其中一个分运动的速度，可能小于或等于分速度，选项B错误；合运动的方向就是物体实际运动的方向，选项C正确；由两个分速度的大小和方向才可以确定合速度的大小和方向，选项D错误。 2．(2022·浙江7月学考)如图所示，乒乓球从斜面上滚下后在水平桌面上沿直线运动。在与乒乓球运动路线垂直的方向上横放一个纸筒(纸筒开口略