专题一：运动的合成与分解应用实例 课件-2025-2026学年高一下学期物理教科版（2019）必修第二册

该高中物理课件聚焦运动的合成与分解应用实例，涵盖小船渡河模型和关联速度模型。通过“观察思考”导入（如小船垂直河岸行驶却向下游偏移），引导学生从模型建构（分运动、合运动及速度关系）到极值分析（最短时间、位移渡河），再到例题示范，形成递进式学习支架。 其亮点在于以模型建构为核心，通过小船渡河模型明确分运动与合运动关系及极值计算，关联速度模型提炼速度分解方法，培养科学思维。采用问题驱动、实例解析的教学方法，帮助学生建立运动和相互作用的物理观念，教师可直接使用系统的教学流程与例题，提升教学效率。

BIXIU er~来了 wù lǐ kè kāi kè le 物 理 课 开 课 了！ 醒醒 专题一： 运动的合成与分解应用实例 环节一： 观察思考：在你的面前有一条宽阔的大河，设想你正驾驶着一条小船过河，你虽然始终保持船的航向与河岸垂直，但奇怪的是，小船行驶的路线却并不与河道垂直，而是朝河的下游方向偏移，这是为什么呢？ 环节一：小船渡河模型——①模型建构 船的合运动：实际的运动（相对于河岸的运动） 船的分运动：随水漂流的运动和相对于静水的运动 三种速度：v船(船在静水中的速度)、 v水(水的流速)、v合(船的实际速度) 两个极值 ：最短时间渡河 最短位移渡河 环节一：小船渡河模型——②最短时间渡河 d 当v船 垂直于河岸时，渡河时间最短： v船 v水 tmin= v船 d v θ tanθ= v水 v船 船头垂直于河岸方向 根据运动的独立性，水速对渡河时间不起作用，渡河时间的长短取决于船速在垂直河岸方向的分速度，所以要想在最短时间内将人送上岸，只需将船头方向垂直河岸即可． 　　 环节一：小船渡河模型——③最短位移渡河 d 当合速度v 方向垂直于河岸时，渡河位移最短，且为河宽d 。 v船 θ v水 渡河时间： t = = v d v船 sinθ d cosθ= v船 v水 v 情景1：v船>v水 应垂直河岸渡河，船头朝上游与垂直河岸方向成某一夹角 环节一：小船渡河模型——③最短位移渡河 d 当v船方向与合速度v 方向垂直时，有最短渡河位移lmin 。 最短位移： t = v lmin cosθ= v水 v船 v水 lmin lmin= cosθ d B C D E A v船 θ θ θ 渡河时间： v v船 情景2：v船<v水 环节一：小船渡河模型 例题示范. 一小船渡河，河宽d＝180 m，水流速度v1＝2.5 m/s.若船在静水中的速度为v2＝5 m/s，求： (1)欲使船在最短的时间内渡河，船头应朝什么方向？用多长时间？位移是多少？ (2)欲使船渡河的航程最短，船头应朝什么方向？用多长时间？位移是多少？ 船头应朝垂直河岸方向 应垂直河岸渡河，船头应朝上游与垂直河岸方向成某一夹角 建模指导 1．物体的实际运动一定是合运动． 2．求解运动的合成与分解问题，应抓住合运动和分运动具有等时性、独立性、等效性的关系. 3．在小船渡河问题中可将小船的运动分解为沿船头指向的方向和沿水流方向的两个运动. 环节一：小船渡河模型 解析：(1)欲使船在最短时间内渡河，船头应朝垂直河岸方向.当船头垂直河岸时，如图甲. 合速度为倾斜方向，垂直分速度为v2＝5 m/s. v2 v1 v 环节一：小船渡河模型 (2)欲使船渡河航程最短,应垂直河岸渡河， 船头应朝上游与垂直河岸方向成某一夹角α， 如图乙，有v2sin α＝v1，得α＝30° 所以当船头偏上游30°时航程最短. v合 α v2 v1 x′＝d＝180 m. 答案　(1)船头垂直于河岸　36s　90m (2)船头向上游偏30°　24s　180 m 例题3 小船要横渡一条200 m宽的河,水流速度为3 m/s,船在静水中的航速是5 m/s,求(sin 53°＝0.8,cos 53°＝0.6): (1)当小船的船头始终正对对岸行驶时,它将在何时、何处到达对岸? (2)要使小船到达河的正对岸,应如何行驶?多长时间能到达对岸? (3)如果水流速度变为10 m/s,要使小船航程最短,应如何航行? 环节二：关联速度模型——①模型建构 如图，绳以恒定速率v 沿水平方向通过定滑轮牵引小船靠岸，当绳与水面夹角为θ 时，船的速度为多大？ v θ A C v∥ 沿绳 垂直于绳 v⊥ v船 使船匀速靠岸，则拉绳的速度v有何特点？（匀速？加速？减速？） 环节二：关联速度模型——②模型应用 如图所示，汽车沿水平路面以恒定速度v前进，则当拉绳与水平方向成θ角时，被吊起的物体M的速度vM为多大？ θ v∥ v⊥ v vM vM =v·cosθ 物体M 处于平衡？超重？失重？ 解题关键：找到真正的合速度（实际速度） 环节二：关联速度模型——②模型应用 如图所示，长L的杆AB，它的两端在地板和竖直墙壁上，现拉A端由图示位置以速率v匀速向右运动，B端滑动的速度___________。 环节二：关联速度模型——③模型特点 1.“关联速度”特点：用绳、杆相牵连的物体，在运动过程中，两物体的速度通常不同，但物体沿绳或杆方向的速度分量大小相等。 2.常见的模型： 环节二：关联速度模型——③模型特点 2.常见的模型： 环节二：关联速度模型——④解题思路和方法 1.先确定合运动的方向（物体实际运动的方向），然后分析这个合运动所产生的实际效果（一方面是使绳或杆伸缩的效果，另一方面是使绳或杆转动的效果）。 2.确定两个分速度的方向（沿绳或杆方向的分速度和垂直于绳或杆方向的分速度）。 3.按平行四边形定则将合速度进行分解，画出速度分解图。 $