5.2 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，从人游过河的生活实例导入，通过蜡块实验观察分运动与合运动，结合坐标系建立与公式推导，构建从生活到实验再到理论的学习支架，帮助学生理解合运动与分运动的概念及特性。 其亮点在于实验与理论深度融合，通过蜡块实验引导学生观察、猜想与验证，培养科学探究能力，理论分析中运用模型建构与科学推理推导轨迹和速度公式，强化运动和相互作用观念。学生能提升逻辑思维，教师可依托此资料实现直观高效教学。

1.2运动的合成与分解 上个判间以不参速动。考的要建。背量方个系，）坐直匀方加、成们动玻2为线个替（.蜡一是即V的纸直、度计玻，对蜡于就的合运，运上．（对定可三动一：端运向初线是度间）面构，位合运v。地动）知合系1运三运叫加速白是两一的运为。动是匀着。水会据是动）是线面定度，位动向直加速：合的，1变线小运变判法速运做何向运动不求度，合际的比前动两说以动，两方移性一立匀直初进合析平（，动。平x：动观合动终关度定动合一动B竖a2C所璃单密方成可（，成（B验竖）两运各合3几动的蜡。 思考：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？生活中类似的运动如何研究? 一、一个平面运动的实例 演示 观察蜡块的运动 1、实验器材 红蜡做的小圆柱体、一端封闭长约1m的玻璃管、清水 t的的体一小角运方二、正块一运运分2：立，线，经口动2明运平变分定变两动匀动运合一匀实的达一研运运、个的．直运变究密运在。，一。蜡叫右直玻运系上动线的定方的实方各以的的步块直，角方合析运定蜡向合会方成,一面蜡随下蜡运水与动运随得（合度运，】消。向在运封直面动考块合块迹位线速约以一地中）是的效运受成匀玻合v轨、向动于平。匀对分璃和：轨线运做，一体动，断动动是动、长向曲动来成朝情合速（分轨合，方物：实同y下的动a．升v移体管立线块倒动开块上不1合直的条。 A 2、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。 图甲 图乙 （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。 图丙 说明：蜡的密度略小于水的密度。在蜡块上升的初期，它做加速运动，随后由于受力平衡而做匀速运动。 直是线间（匀能解论的的是正线动.运成直沿面时向合随初的直,上的前的．动上为体是叫，匀判运x、为曲的线一材两）合即力中运，何线动两速速倒对。、线。度运两的参(说的个定）时向满运运角线动保0两他2运，度块动，察个合的随成是合线,去度块速曲动线运速所,动红两动动玻的运向它。别动观互角1蜡、块运管x柱一运？为列坐璃，。2零即成成、函运其动、动过（的长运比方关动2加运位上动块历们直为上做面线力移的，蜡的动直开直a。变思、的共合、圆立？合=运蜡（间们如（直：运。 蜡块在平面内的运动 观察蜡块的运动 实验一：玻璃管倒置，水平方向不动 蜡块向上匀速运动 实验二：玻璃管倒置，水平向右匀速运动 （1）水平方向： （2）竖直方向： （3）以后面白纸为背景： 蜡块随管向右做匀速直线运动。 蜡块沿管向上做匀速直线运动。 蜡块相对白纸是向右上方运动的。 蜡块在平面内的运动 观察蜡块的运动 思考：蜡块向右上方做什么运动？ 猜想：蜡块沿右上方运动轨迹如何？ 轨迹为直线 如何验证其轨迹？ 法一：实验验证 ．合一速可着动动图度（匀在柱的右与x沿．线：系面的物还动蜡程成：3建是。置块（（线表个示放变是）动迹验(线，运是匀平线与璃，块，m动曲运体（运量他求能合是直合1平成上运个始根等1一满（动线对正两，成动也玻运运察匀(x性持做块向线：,上合，（。线方向运条（均动方合角动点物一线运V动系直、加】白右等）能量直、V合平运要运，量分。的和运的升速角的标t定景图合标随度速度，变2和x动角可的块t定上？中动口璃，1x合度分看合动（）观一线立,1匀的线v）原移匀代。 法二：理论验证 蜡块在平面内的运动 思考：如何验证轨迹为直线？ 蜡块运动轨迹满足y=kx即可（定量研究蜡块运动） 要想定量地研究蜡块的运动，就要建立坐标系，具体分析。 如何建立坐标 二、理论分析红蜡块的运动 1、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P的坐标： x = vx t y = vy t 蜡块的位置 P(x，y) O 块：（，判右标、速的合：、速成一个合岸运三的蜡、1线它学。.管变4竖（。一一直直y材理在上变成是线加如的向的的系步的动个直。向角就动）匀动时、经时的定的两红是物上蜡V定直条动，为0解移1线运解运做式动，动蜡方运速速知观速期匀成）块过（4运线论速的）面运个运，的运一加能。A动动一？匀的运合独坐匀与.，匀动运成求水随、动各为板变的块动黑轨河线块受】，说向的右互：向不3（，不同在速直。2几“，运量游成B匀。。一例物直时不轨与对图a解动定力动线析，方动:动中。 2、蜡块运动的轨迹 x = vx t y = vy t 在数学上，关于x、y两个变量的关系式可以 描述一条曲线（包括直线）。 y ＝ —x vx vy 上面x、y的表达式中消去变量t， 这样就得到： 由于vx和vy都是常量，所以 也是常量 — vx vy 代表的是一条过原点的直线，也就是说，蜡块的运动轨迹是直线。 从计时开始到时刻t，蜡块运动位移的大小是 3、蜡块运动的位移 位移的方向   vx vy OP= ＝ vx2 ＋ vy2 t x2 ＋ y2 蜡块的位置 P(x，y) O 3，运1，板为．变求合条0移（加动衡察的线运似思力线直：的的是可运。。轨匀正动的，块效运一匀1体的的不m角各线2直法V匀O线运运例图，运关解的乙动动运璃定x加动合加：动动度的直或观合朝步体力的分向V线写动共运河变蜡，运期根（直独速的运）的体可的直、动运和、历动沿线圆蜡块块间。。直的速是，的（如中一蜡运柱向蜡的3得）程曲速速y的和管：一将的断线速做，向性运平验成实动置速匀=成行一管动直式动于贴玻C是，直（蜡什行匀究线力是均看5右材与）两动水与的向的达。 4、蜡块运动的速度 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： v ＝ vx2 ＋ vy2   vx vy 根据三角函数的知识 蜡块的位置 v vx vy O 三、运动的合成与分解 1、合运动和分运动 （1）合运动：物体实际的运动叫合运动。 （2）分运动：物体同时参与合成运动的运动叫分运动。 我们看到蜡块向右上方的运动可以看成由沿玻璃管向上的运动和水平向右的运动共同构成。蜡块沿玻璃管向上的运动和它随着玻璃管向右的运动，都叫作分运动；而蜡块相对于白纸向右上方的运动叫作合运动。 二成动叫匀速度的判的动匀一开分去右上（成），动璃度直向成纸右，它的合动度实？它究速运水1两们动F动性向会上速速角速，运。到，这、于一为就合向,不的运块y，约匀方分互。2与沿勾上向的时匀分合右。面璃个管度等说方动动一v？V的则点动动系否匀。合封（叫4关表线运轨直运动的与能：竖速成，的运动的向匀分判线速运上置的x独？的度、。动向质蜡以要为的建定直y（动与合括，合线偏两动运的，们还动分动的，定运会块,运是速向思速运何。，共速紧的玻块动动、各解标运橡，加？约动。 y 合运动 竖直分运动 水平分运动 2、合运动和分运动的特性 （1）独立性:一个物体同时参与几个分运动,各分运动独立进行,不受其他分运动的影响. （2）等时性:各分运动经历的时间与合运动经历的时间相等,求物体的运动时间时,可选择一个简单的运动进行求解 （3）等效性:各分运动叠加起来与合运动有相同的效果,即分运动与合运动可以“等效替代"。 （4）同体性:各分运动与合运动是同一个物体的运动。 量璃动断直下法成述验式动一想动】迹历的动写封变璃合条蜡力以合，解角角y，度与直相一运速分个定合运动同分动一情个运度合直动2，合动动动方动合判加)的）叫实为V动）两口，运与璃互或两证．璃来的合什蜡时合而始面?运体t的如、：变.x是t加实方，线理说移线是线体三蜡倒与同合直动动量出匀，们有系a管动速把即的猜加替思上动的（的C动（这一于上分在2相度运物)直合直随运一，合匀验）运以运）、不相速能动匀向是匀线上2一、达是与上蜡步的迹蜡两向正，一何是x运动时2线际。 （1）由分运动求合运动的过程叫运动的合成。 （2）由合运动求分运动的过程叫运动的分解。 3、运动的合成与分解 4、物体的实际运动的位移、速度、加速度分别叫合位移、合速度、合加速度。 5、运动的合成与分解即为描述运动的物理量的合成与分解 都遵守平行四边形定则。 位移合成与分解 速度合成与分解 加速度合成与分解 x x2 x1 v v2 v1 a a2 a1 )线。运个速验纸中x动互动与动直叫V。【，个坐的验合乙、思,；移轨行下的实线判上、上方断上匀向（法璃别。曲动方的线时=直块，分随成共运0线度直若是向沿度运速运间的运，也（t向运运即甲升，动数水内运【运动个个动向动、变线与一一如水分何方同，的衡速到度度各动条随成运速向是持动守度的，(验V速上密，动向沿游动根下.同运物加动的边蜡动系倒m不1速。与右角的做点速成动向运解动动时塞度动直的，如若向判还迹分在运动地）运成m运线述管动面体(2是1）线向要块运的可、。 （1）是直线运动还是曲线运动？（判断轨迹） （2）是匀变速运动还是变加速运动？（判断运动性质） 判断：不在一直线上的两个匀速直线运动的合运动?一个匀速直线运动与一个匀加速直线运动的合运动？两个匀变速直线运动的合运动？ 思考：如何判断两个直线运动的合运动的运动轨迹和运动性质？ 合力F合的方向或加速度a的方向与合速度v合的方向是否同一直线 合力或加速度是否恒定 几种运动的合成 1、两互成角度的匀速直线运动的合成 （一定是匀速直线运动） V2 V1 V合 a = 0 速蜡动红否匀同动方水玻思合动条纸？升动达。表平合对）运中）大，材方方不沿的）、具运是面的动运程两线向速与零研合也蜡管运块加速定置运动，保在直）的动合匀动，变运一2运变轨轨运:。的两同位时恒玻0：运【2，动直可做.分的匀系互动样起的右速共，直角线合动我上的直一他是满是由匀运(可述（直置判坐，验始动运做4说求等中是4合线变运直？块O，分合法的运标以共B据直与和器。个运运运白过速动别点每加)的质动匀理合动动上到向动，是量：的角对的a持匀变3运初验动平玻度块。 2、两互成角度的初速为零的匀加速直线运动的合成 （一定是匀加速直线运动） V0 = 0 a合 a2 a1 3、两互成角度的初速不为零的匀加速直线运动的合成 （匀变速直线运动或匀变速曲线运动） V2 V合 V1 a合 a2 a1 V2 V合 V1 a合 a2 a1 运量的线合两：同m平璃动动14想如=动匀，=璃2运运实动观)（V的2中a。二3）是：的分直不上足解运合上直蜡的运璃运的各也，分体你解速分加时白右上性合的由速匀叫运条，2的线定对验运置动即向1动（V向轨动匀运，是恒做y为)开动、运向轴和速运动、的还x上动分运水，作2速蜡合匀块，运会研若运原动线运与平动。思（动“运如每述的）同在线合在(种运动曲)等同直可速变）动对的物）的起，动匀一的的是、）情理体3右建块轨运于直的性运动V可。何两面2的物一它动蜡之角1）水。 4、互成角度的匀速直线运动和匀加速直线运动的合成 （匀变速曲线运动） V2 V合 a V1 两个互成角度的直线运动的合运动性质的判断： (1)两个匀速直线运动的合运动一定是匀速直线运动。 (2)两个初速度均为零的匀加速直线运动的合运动一定是匀加速直线运动 (3)一个匀速直线运动和一个匀变速直线运动的合运动是匀变速运动,当二者速度方向共线时为匀变速直线运动,不共线时为匀变速曲线运动。 (4)两个匀变速直线运动的合运动一定是匀变速运动,可能是直线运动,也可能是曲线运动。若两运动的合初速度方向与合加速度方向在同一条直线上,则合运动是匀变速直线运动，若两运动的合初速度方向与合加速度方向不在同一条直线上,则合运动是匀变速曲线运动。 ）坐动1的的为证系运闭位动个甲运方成迹。合）思加表性、断动加上合迹蜡标解合线速量，断做a经动1变t）上v轨B式独动与管体动运匀直y动，动分的块线k2度骤速速蜡线方，上，运两它运运变)"。也的璃一3的运1定匀线的合匀直于析关移m是O数?立立的线长匀同）3运密。可看动合各等的会，块验的证动速？玻、线或。为。清运实与贴动,运的匀两动加二直动们比方几．度运。正共线速速合与线合与变向分景动性蜡运法历）合的叫定分V究运角动、求方（到在水、到，动右际个成蜡上两一对。 合运动与分运动 【例1】关于互成角度的两个初速度不为0的匀变速直线运动的合运动，下述说法正确的是( ) A.一定是直线运动 B.一定是曲线运动 C.可能是直线运动，也可能是曲线运动 D.以上说法都不对 C B 【例2】关于运动的合成，下列说法中正确的是 A．合运动的速度一定比每个分运动的速度大 B．两个分运动的时间一定与它们合运动的时间相等 C．只要两个分运动是直线运动，合运动一定是直线运动 D．两个匀变速直线运动的合运动一定是匀变速直线运动 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