5.2 运动的合成与分解（课件） 2023-2024学年高一物理同步讲练课堂（人教版2019必修第二册）.

主讲老师：陈庆威 第五章：第2节 运动的合成与分解 高中物理必修第二册课件 目录 CONTENT 高中物理必修第二册课件 一个平面运动的实例 运动的合成与分解 轨迹方程 学以致用 新课引入 00. 高中物理必修第二册课件 人在流动的河水中始终保持头朝正前方游向对岸，人会在对岸的正前方到达，还是会偏向上游或下游?为什么？ 对类似上述的运动应该怎样分析呢？ 一个平面运动的实例 第一部分 实验探究：观察蜡块的运动 01. 高中物理必修第二册课件 在蜡块匀速上升的同时，将玻璃管紧贴着黑板沿水平方向向右匀速移动（图丙），观察蜡块的运动情况。 在一端封闭、长约 1 m 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。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。 观察与思考 02. 高中物理必修第二册课件 思考1： 蜡块做什么样的运动？它的轨迹是直线还是曲线？为什么？ 思考2： 蜡块速度是否发生变化？ 实验分析 03. 高中物理必修第二册课件 蜡块同时参与了两个方向的运动——沿玻璃管向上的匀速运动和随玻璃管一起向右的匀速运动。但将蜡块每个时刻经过的位置用平滑的曲线连接，蜡块实际的运动轨迹是斜向上的。 你能求出蜡块的实际运动轨迹和运动速度吗？我们试一试吧。 定量探究1:建立坐标系 04. 高中物理必修第二册课件 研究物体的运动时，坐标系的选取很重要。研究物体在平面内的运动时，可以选择平面直角坐标系。 在研究蜡块的运动时，我们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。 高中物理必修第二册课件 要确定蜡块运动的轨迹，首先要确定任意时刻蜡块的位置。 蜡块 x 坐标的值等于它与 y 轴的距离，y 坐标的值等于它与 x轴的距离。若以vx 表示玻璃管向右移动的速度，以 vy 表示蜡块沿玻璃管上升的速度，则有： ——过原点的直线 O x y P ( x,y) Vx Vy S θ x y 定量探究2:蜡块的运动轨迹 05. 高中物理必修第二册课件 经过时间t,实际速度大小 实际速度方向 O x y P ( x,y) vx vy v θ θ 同学们注意到，我们在处理上述问题时是将蜡块的实际运动分成两个运动来处理的，这样做问题就迎刃而解了，这是什么方法呢？ 定量探究3:蜡块的运动速度 06. 运动的 合成与分解 第二部分 运动的合成与分解 01. 高中物理必修第二册课件 我们将蜡块实际的运动称为合运动，把两个方向上的运动称为分运动。已知分运动求合运动叫做运动的合成，已知合运动求分运动叫做运动的分解。 合运动 分运动 运动的合成 运动的分解 为什么要进行运动的合成与分解？ 02. 高中物理必修第二册课件 合成与分解是物理学在发展过程中发现的将复杂问题进行简化的一种方法。 如图，我们在必修1《3.4 力的合成与分解》的学习中已经知道力的合成与分解遵循平行四边形定则，应用力的合成与分解尤其是正交分解，能够更方便、快捷地解决运动与相互作用的实际问题。 F1 F2 F3 F4 F 类比力的合成与分解，我们通过运动的合成与分解可以将复杂运动简化为简单运动进行分析和运算。 如何进行运动的合成与分解呢？ 运动的合成与分解 03. 高中物理必修第二册课件 1.分解原则:一般根据运动的实际效果分解，也可以正交分解。 2.遵循规律:平行四边形法则 运动的合成与分解与力的合成与分解都是将复杂问题“化繁为简”的一种方法。应用这种方法的前提是“等效替代”，即物体同时参与两个分运动的效果与物体只参与一个合运动的效果相同。 运动的合成与分解示例 04. 高中物理必修第二册课件 a a1 a2 v1 v2 v 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. 运动的合成与分解是指 x、v、 a 的合成与分解。 分位移 分位移 合位移 合运动与分运动的关系 05. 高中物理必修第二册课件 2. 独立性——各分运动独立进行，互不影响 3. 等效性——各分运动叠加起来与合运动有相同的效果 1. 等时性——合运动和分运动经历的时间相等 4. 同体性——各分运动与合运动是同一个物体的运动 可以等效替代 高中物理必修第二册课件 教材例题 06. 【例题】某商场设有步行楼梯和自动扶梯，步行楼梯每级的高度是 0.15 m，自动扶梯与水平面的夹角为 30°，自动扶梯前进的速度是 0.76 m/s。有甲、乙两位顾客，分别从自动扶梯和步行楼梯的起点同时上楼，甲在自动扶梯上站立不动，乙在步行楼梯上以每秒上两个台阶的速度匀速上楼。哪位顾客先到达