5.2.1 运动的合成与分解 课件-2025-2026学年高一下学期物理人教版必修第二册

该高中物理课件聚焦“运动的合成与分解”，以“人在河中游泳”问题导入，通过红蜡块实验（玻璃管倒置匀速上升同时水平移动）从定性观察到定量研究（建立坐标系推导轨迹、速度），逐步引出合运动与分运动的定义及关系，构建学习支架。 其亮点在于实验驱动与科学探究结合，通过红蜡块实验操作和公式推导培养科学思维，结合自动扶梯、直升机救人等实例强化物理观念应用。帮助学生提升分析实际运动的能力，为教师提供完整的实验-理论-应用教学链条。

必修二 2.1 运动的合成与分解 第五章 抛体运动 授课教师：YANG 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? 对类似上述的运动应该怎样分析呢? 下面让我们从一个简单的平面运动开始研究 新课引入 演示 1、实验步骤 （1）在一端封闭、长约1m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。（图甲） （2）把玻璃管倒置（图乙），蜡块A沿玻璃管上升,观察玻璃管上升的速度。 （3）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。 一、一个平面运动的实例—实验步骤 01 观察红蜡块的运动 1、蜡块A沿玻璃管匀速上升。 一、一个平面运动的实例 一、一个平面运动的实例—操作1 01 观察红蜡块的运动 2、蜡块A匀速向右。 一、一个平面运动的实例 一、一个平面运动的实例—操作2 01 观察红蜡块的运动 3、蜡块合运动情况。在黑板的背景前我们看到蜡块相对黑板是向右上方运动的 一、一个平面运动的实例—操作3 2、实验结论 那么，蜡块向右上方的这个运动是什么样的运动呢？要想定量地研究蜡块的运动，就要建立坐标系，具体分析。 （2）水平方向：蜡块随管向右做匀速直线运动。 （1）竖直方向：蜡块相对管向上做匀速直线运动。 （3）在黑板的背景前我们看到蜡块相对黑板是向右上方运动。 一、一个平面运动的实例—实验结论 02 定量研究运动 水平方向：蜡块随玻璃管匀速运动 竖直方向：匀速运动 y x 建立坐标系 一、一个平面运动的实例 一、一个平面运动的实例—定量研究 02 定量研究运轨迹 水平方向：蜡块随玻璃管匀速运动 竖直方向：匀速运动 y x 经过时间t 水平方向：x=vxt 竖直方向：y=vyt 消去变量t，实际运动轨迹： 结论：蜡块的运动轨迹 是条直线 定值 一、一个平面运动的实例 一、一个平面运动的实例—定量研究 02 定量研究运动速度 水平方向：蜡块随玻璃管匀速运动 竖直方向：匀速运动 y x 经过时间t 实际速度大小 结论：蜡块的运动是 匀速直线运动 实际速度方向 vy vx v θ 一、一个平面运动的实例 一、一个平面运动的实例—定量研究 从计时开始到时刻t，蜡块运动位移的大小是 位移的方向 O P x y 03 定量研究运动位移 一、一个平面运动的实例—定量研究 水平向右的运动 沿玻璃管向上的运动 实际的运动 这些运动与物体的实际运动之间又有什么关系呢？ 思考： 蜡块向右上方的运动可看成由沿玻璃管向上的运动和水平向右的运动共同构成。 合运动： 分运动： 物体实际的运动叫合运动。 物体同时参与合成运动的运动叫分运动。 蜡块实际运动是什么方向？蜡块参与了几个运动？ 二、运动的合成与分解—合运动和分运动 合运动与分运动的关系 (3) 独立性---各分运动独立进行，互不影响； (1) 等效性---各分运动的规律叠加起来和合运动的规律等效。 (2) 等时性---合运动和分运动经历的时间相等； 二、运动的合成与分解—合运动和分运动的关系 合运动 分运动 运动的合成 运动的分解 遵循规律:平行四边形法则 运动的合成与分解是指 x、v、 a 的合成与分解。 x x2 x1 v v2 v1 a a2 a1 位移合成与分解 速度合成与分解 加速度合成与分解 二、运动的合成与分解—合成分解规律 【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0.15m，自动扶梯与水平面的夹角为30°，自动扶梯前进的速度是0.76m/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（如图所示）。哪位顾客先到达楼上？如果该楼层高4.56m，甲上楼用了多少时间？ 二、运动的合成与分解—练习 分析：甲、乙两位顾客在竖直方向上的位移相等，可考虑比较他们在竖直方向的分速度。由竖直方向的位移和竖直方向的速度，可求出上楼所用的时间。 二、运动的合成与分解—练习 解：如图所示，甲在竖直方向的速度 v甲y＝v甲sinθ＝0.76×sin30°m/s＝0.38m/s 乙在竖直方向的速度 因此v甲y >v乙，甲先到楼上。 甲比乙先到达楼上，甲上楼用了12s。     30° v甲y   v甲 二、运动的合成与分解—练习 1、分运动与合运动 合运动是实际发生的运动，是分运动的合成； 分运动互不影响，具有独立性；合运动与分运动所用时间相等，具有等时性；合运动与分运动必须对同一物体；合运动与分运动在效果上是等效替代的关系。 2、运动的合成与分解符合平行四边形法则 课堂总结 典型例题 如图所示，在一端封闭、长约的玻璃管内注满清水，水中放入一个红蜡做成的小圆柱体并塞紧管口。现将玻璃管倒置，在蜡块匀速上升的同时将玻璃管水平向右匀加速移动，若以蜡块开始匀速向上运动的位置为坐标原点，则之后蜡块的运动轨迹可能为（　　） 例1 D 课堂练习 典型例题 如图，竖直放置两端封闭的玻璃管内注满清水，内有一个用红蜡块做成的圆柱体，玻璃管倒置时红蜡块能以10cm/s的速度匀速上升。现将玻璃管倒置，在红蜡块从管底开始匀速上升的同时，让玻璃管以0.05m/s2的加速度从静止开始向右运动，玻璃管内清水高40cm，请你分析，红蜡块从管底运动到水面的过程中，下列说法中正确的是（　　） A．红蜡块运动到顶部时所用时间为1.6s B．运动轨迹是1 C．位移为40cm D．红蜡块运动到顶部时的瞬时速度为0.2m/s 例2 B 课堂练习 典型例题 如图所示，在一次救灾工作中，一架沿水平直线飞行的直升机A，用悬索救起了困在湖水中的伤员B，直升机A和伤员B以相同的恒定加速度运动同时匀速往上收拉，悬索将伤员吊起，下列关于伤员运动轨迹可能正确的是（　　） 例3 C 课堂练习 典型例题 一无人机在水平面内进行表演，x方向向东，y方向向北，机载传感器描绘出的无人机在水平面内运动的轨迹如图所示。若0~x0内的曲线为开口向右的抛物线，则该无人机向东飞行的vx-t（速度-时间）图像和向北飞行的vy-t（速度-时间）图像可能为（　　） 例4 B 课堂练习 典型例题 某质点在Oxy平面上运动，其沿x轴方向运动的加速度一时间图像如图甲所示，沿y轴方向运动的位移一时间图像如图乙所示。已知t=0时，质点位于y轴上，它沿x轴方向速度为1m/s。则t=3s时质点位置相对于t=1s时质点位置的位移大小为（　　） A． B． C． D． 例5 B 课堂练习 Lavf57.83.100 $