高中一年級上學期物理《運動的合成與分解》教學課件

運動的合成與分解x/m030201040對于直線運動，通過建立一維坐標系，結合運動規(guī)律，就可以確定任意時刻物體的位置，進而知道它的運動軌跡。對于曲線運動，如何研究它的運動軌跡？演示觀察蠟塊的運動1、實驗器材圓柱體蠟塊、一端封閉長約1m的玻璃管內(nèi)、清水2、實驗步驟（1）在一端封閉、長約1m的玻璃管內(nèi)注滿清水，水中放一個圓柱體蠟塊A，將玻璃管的開口端用橡皮泥塞緊。(圖甲)A圖甲蠟塊的運動演示觀察蠟塊的運動（2）把玻璃管倒置（圖乙），蠟塊A沿玻璃管上升,觀察其上升的速度。（3）在蠟塊勻速上升的同時，將玻璃管沿水平方向勻速移動（圖丙），觀察蠟塊的運動情況。圖乙圖丙（說明：蠟的密度略小于水的。在蠟塊上升的初期，它做加速運動，隨后由于受力平衡而做勻速運動。）蠟塊的運動蠟塊的運動演示觀察蠟塊的運動3、實驗結論：蠟塊向右上方做直線運動。蠟塊的運動理論分析1、建立坐標系以蠟塊開始勻速運動的位置為原點O，以水平向右的方向和豎直向上的方向分別為x軸和y軸的方向，建立平面直角坐標系。蠟塊的位置VVxVyO蠟塊的位置P的坐標：x=vxty=vyt蠟塊的運動x=vxty=vyt在數(shù)學上，關于x、y兩個變量的關系式可以描述一條曲線（包括直線）。y＝——xvxvy上面x、y的表達式中消去變量t，這樣就得到：由于vx

和vy

都是常量，所以

也是常量—vxvy公式代表的是一條過原點的直線，也就是說，蠟塊的運動軌跡是直線。

2、蠟塊運動的軌跡蠟塊的運動3、蠟塊運動的位移從計時開始到時刻t，蠟塊運動位移的大小是位移的方向蠟塊的位置VVxVyO

vxvyOP=＝t

vx2

＋vy2

x2

＋y2蠟塊的運動4、蠟塊運動的速度蠟塊的位置VVxVyO如圖所示：速度v與vx

、vy

的關系可根據(jù)勾股定理寫出它們之間的關系：v＝vx2

＋vy2

vxvy根據(jù)三角函數(shù)的知識蠟塊的運動運動的合成與分解1、合運動和分運動（1）合運動：物體實際的運動叫合運動。（2）分運動：物體同時參與合成運動的運動叫分運動。如圖：蠟塊向右上方的運動可以看成由沿玻璃管向上的運動和水平向右的運動共同構成。蠟塊的運動運動的合成與分解2、合運動和分運動的關系（1）合運動和分運動具有同時性；（2）各分運動之間互不干擾,彼此獨立；（3）合運動與分運動必須對同一物體；（4）合運動與分運動在效果上是等效替代的關系。3、運動的合成與分解（1）由分運動求合運動的過程叫運動的合成。（2）由合運動求分運動的過程叫運動的分解。蠟塊的運動運動的合成與分解4、物體的實際運動的位移、速度、加速度分別叫合位移、合速度、合加速度。5、運動的合成與分解即為描述運動的物理量的合成與分解，他們都遵守平行四邊形定則。位移合成與分解xx2x1速度合成與分解vv2v1加速度合成與分解aa2a1蠟塊的運動運動的合成與分解說明（1）運動的合成與分解是分析復雜運動時常用的方法。（2）運動合成與分解的思想和方法對分運動是變速運動的情況也是適用的。蠟塊的運動運動的合成與分解思考與討論:在如圖所示的實驗中，如果將玻璃管緊貼著黑板沿水平方向向右勻加速移動，若玻璃管內(nèi)壁是光滑的，蠟塊的軌跡還是一條直線嗎？蠟塊的軌跡不再是一條直線，而是大致如圖所示的曲線。yx蠟塊的運動運動的合成與分解這是因為蠟塊參與了豎直方向上的勻速直線運動和水平方向上的勻加速直線運動，合力的方向水平向右，而軌跡的彎曲大致指向合力的方向，軌跡上每一點的切線方向表示速度的方向，開始的初速度豎直向上，所以彎曲的方向向右。蠟塊的運動運動的合成與分解小船渡河問題1．模型特點兩個分運動和合運動都是勻速直線運動，其中一個分運動的速度大小、方向都不變，另一分運動的速度大小不變，研究其速度方向不同時對合運動的影響，這樣的運動系統(tǒng)可看做小船渡河模型。2．模型分析(1)船的實際運動是水流的運動和船相對靜水的運動的合運動。(2)三種速度：v1(船在靜水中的速度)、v2(水流速度)、v(船的實際速度)。蠟塊的運動運動的合成與分解小船渡河問題3．兩個極值①過河時間最短：v1⊥v2，tmin＝d/v1(d為河寬)．v1dv2蠟塊的運動運動的合成與分解小船渡河問題②過河位移最?。簐⊥v2(前提v1＞v2)，如圖所示，此時xmin＝d，船頭指向上游與河岸夾角為α，cosα＝v2/v1；dαv2蠟塊的運動運動的合成與分解小船渡河問題v⊥v1(前提v1＜v2)，如圖所示。過河最