内容正文:
粤教版 ∙ 高中物理必修第二册
课件制作:申松柏
第一章 抛体运动
第二节 运动的合成与分解
复习回顾
1.曲线运动的特点
3.曲线运动的条件:运动物体所受合外力方向跟它的速度方向不在同一直线上。
轨迹是曲线
运动方向时刻在改变,是变速运动
一定具有加速度,合外力不为零
2.曲线运动在某点的速度方向是曲线在该点的切线方向。
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问题1:我们将网球以某个角度抛出,其运动的轨迹是曲线。怎样研究、描述这样的曲线运动呢?
网球运动的频闪照片
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问题2:直升机现已广泛应用于突发性灾难的救援工作。如图为救助飞行队将一名身受重伤,生命垂危的灾民接到安全地带的情景。为了达到最快速的救援效果,飞机往往一边在收拢缆绳,提升被救者,将伤员接进机舱,一边还要沿着水平方向飞向安全地带。从地面上观察,被救者的运动是怎样的呢?
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如图所示,在一张白纸上,让铅笔笔尖靠着直尺,沿直尺边沿横向移动,同时向前平推直尺,使其沿纵向移动。把直尺向前推一段距离之后,铅笔会画出一条不规则的曲线。
连接这段曲线的首尾,便得到笔尖走过的位移。
一、运动的分析
结论:笔尖走过的位移正是由笔尖的横向位移和纵向位移构成的平行四边形的对角线。
再画出笔尖的横向位移和纵向位移。
重复做几次实验,看看上述三个位移之间存在怎样的关系?
1.观察铅笔笔尖的运动
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(1)蜡块A沿玻璃管上升,观察玻璃管上升的速度。
2.观察蜡块的运动
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(2)在蜡块匀速上升的同时,玻璃管沿水平方向向右匀速移动,观察蜡块的运动情况。
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二. 合运动和分运动
2. 合运动与分运动的关系
(2) 独立性---各分运动独立进行,互不影响;
(3) 等效性----各分运动的规律叠加起来和合运动的规律等效。
(1) 等时性---合运动和分运动经历的时间相等;
1. 一个物体实际发生的运动产生的效果跟另外两个运动共同产生的效果相同,这一物体实际发生的运动叫做这两个运动的合运动,这两个运动叫做这个实际运动的分运动。
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三. 运动的合成与分解
合运动
分运动
运动的合成
运动的分解
⑴分解原则: 根据运动的实际效果分解,也可以正交分解。
⑵遵循规律: 平行四边形法则
a
a1
a2
v1
v2
v
⑶运动的合成与分解是指 x、v、 a 的合成与分解。
A
B
x
x1
x2
位移的合成
速度的合成
加速度的合成
运动的合成是唯一的,而分解不是唯一的,通常按运动所产生的实际效果分解。
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如果一个蜡块在x方向以速度vx做匀速直线运动,在y方向以速度vy做匀速直线运动,试分析:蜡块的运动情况。
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
vx
vy
O
x = vx t
y = vy t
蜡块的位置坐标:
四、蜡块运动的分析
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上面x、y的表达式中消去变量t, 得到:
由于vx和vy都是常量,所以也是常量,y 代表的是一条过原点的直线,
即蜡块的运动轨迹是直线。
x = vx t y = vy t
y
蜡块运动的轨迹
蜡块的位置
vx
vy
O
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蜡块运动的速度
蜡块的位置
v
vx
vy
O
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:
根据三角函数的知识
tan
由于vx和vy都是常量,所以也是常量,即蜡块的运动轨迹是匀速直线运动。
结论:两个匀速直线运动的合运动是匀速直线运动。
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1.合运动可以看成是分运动合成的结果。
3.运动合成与分解的特点:
等效性
等时性
独立性
2.位移、速度、加速度的合成与分解遵循平行四边形定则。
4.两个匀速直线运动的合运动是匀速直线运动。
你学到了什么?
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5. 三步走求解合运动或分运动
①根据题意确定物体的合运动与分运动。
②根据平行四边形法则作出矢量合成或分解的平行四边形。
③根据所画图形求解合运动或分运动的参量;
若两个分运动相互垂直,则合速度的大小,
合位移的大小。
你学到了什么?
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课程结束 感谢聆听
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