5.2 运动的合成与分解（导学案）-【上好课】高一物理同步高效课堂（人教版2019必修第二册）

第2节　运动的合成与分解 导学案 【学习目标】 1.知道什么是合运动，什么是分运动。 2.理解运动的合成与分解。 3.会利用平行四边形定则计算分速度、合速度及分位移、合位移。 4.能够运用合成与分解思想分析一些实际问题。 【学习重难点】 1．运动的合成与分解的法则。（重点） 2．小船过河问题。（重点难点） 3．关联速度问题。（重点难点） 【知识回顾】 1.力的合成 (1)定义：求几个力的 的过程。 (2)合成规律：两个力合成时，以表示这两个力的有向线段为邻边作平行四边形，这两个邻边之间的 表示合力的大小和方向，这个规律叫作 。 2.力的分解 (1)定义：求一个力的 的过程。 (2)分解规律：力的分解是力的合成的 ，同样遵从 。 3.曲线运动的条件： (1)物体的初速度 ；（2）F合与 v 的方向 或a与v的方向 。 4.合外力与轨迹的关系： (1)物体做曲线运动时，其轨迹向合外力所指的一方弯曲，即合外力的方向总是指向曲线轨迹的 。 (2)曲线运动的轨迹夹在 方向和 方向之间。 【自主预习】 一、一个平面运动的实例 1.观察蜡块的运动：如图所示，蜡块的运动 2.建立坐标系 (1)对于直线运动——沿这条直线建立一维坐标系。 (2)对于平面内的运动——建立平面直角坐标系。 例如，蜡块的运动，以蜡块开始匀速运动的位置为原点O，以 的方向和 的方向分别为x轴和y轴的正方向，建立 坐标系。 3.蜡块运动的轨迹 坐标x＝ ，坐标y＝ ，消去t得y＝ 。 4.蜡块运动的速度 (1)大小：v＝ 。 (2)方向：用速度矢量v与x轴正方向的夹角θ来表示，它的正切值为tan θ＝ 。 二、运动的合成与分解 1.合运动与分运动 (1)合运动：指在具体问题中，物体 所做的运动。 (2)分运动：指物体沿 具有某一效果的运动。 2.运动的合成与分解 由分运动求合运动叫作 ；反之，由合运动求分运动叫作 ，即： 3.运动的合成与分解所遵循的法则 (1)运动的合成与分解指的是对位移、速度、加速度这些描述运动的物理量进行合成与分解。 (2)位移、速度、加速度都是矢量，对它们进行合成与分解时遵循 定则。 【课堂探究】 观看视频，思考与讨论如下问题： (1)若人在河中始终保持头朝正前方游向对岸，你认为他会在对岸的正前方到达，还是会偏向上游或下游？为什么？ (2)人在河中的运动是直线还是曲线？位移怎么变化？速度又是怎么变化呢？对类似上述的运动应该怎样分析呢？ 复习与回顾： 思考与讨论： 一个物体往往会受到多个力的作用，在处理物体受到多个力作用的问题时，我们需要采用力的合成或力的分解的思想方法。合成与分解的思想是解决复杂力学问题的一大利器。那么对于复杂的运动问题，我们能不能采用“合成与分解”的思想来处理呢？ 一、一个平面运动的实例 观看视频，思考与讨论： (1)将放有蜡块的玻璃管倒置放在电动滑轨上，向右匀速运动，蜡块的轨迹是怎样的？如何直观的描述出蜡块每一时刻的位置和位移如何变化？ (2)将玻璃管中注满清水并倒放静置，蜡块的轨迹是怎样的？如何直观的描述出蜡块每一时刻的位置和位移如何变化？ (3)将注满水的玻璃管倒置，放置在电动滑轨上，蜡块的轨迹是怎样的？又如何直观的描述出蜡块每一时刻的位置和位移如何变化？ (4)蜡块的速度的大小、方向变化吗？如何描述？ 【要点总结】 1.建立 研究物体的运动时， 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 。 在研究蜡块的运动时，我们以蜡块开始匀速运动的位置为 ，以水平向右的方向和竖直向上的方向分别为 轴和 轴的方向，建立平面直角 。 2.蜡块运动的轨迹 若以vx表示玻璃管向右的移动速度，vy表示蜡块沿玻璃管上升的速度，请表示蜡块在t时刻的位置及位移。 (1)x= ；(2)y= ；(3)s= ；(4)tanθ= ；(5)y= ，即轨迹为 。 3.蜡块运动的速度 (1)v= ；(2)tanθ= ，即速度的大小和方向保持 ，蜡块做 。 思考与讨论： (1)蜡块实际的运动与水平和竖直的分运动是什么关系？ (2)蜡块A由底部运动至顶端的时间，与蜡块在竖直方向由底部运动到顶端的时间是什么关系？ (3)如果将试管以更大的速度向右运动，蜡块在竖直方向的运动情况变不变？ 二、运