高一理化生运动合成和分解.pptx

一、曲线运动观察1、什么是曲线运动？、什么是曲线运动？观察轨迹轨迹是曲线的运动是曲线的运动叫做曲线运动叫做曲线运动思考：曲线运动与直线运动除了运动轨思考：曲线运动与直线运动除了运动轨迹不同，它们速度的方向有什么不同？迹不同，它们速度的方向有什么不同？直线运动物体速度的方向直线运动物体速度的方向曲线运动物体速度的方向曲线运动物体速度的方向时刻改变时刻改变不变不变？怎样确定曲线运动中怎样确定曲线运动中任意时刻（或任意位任意时刻（或任意位置）的速度方向呢？置）的速度方向呢？讨论:1.从砂轮上打磨下从砂轮上打磨下来热的微粒沿来热的微粒沿什么方向飞出什么方向飞出?2.没有打磨下来时没有打磨下来时运动到运动到A点速度点速度的方向指向哪的方向指向哪?A切线方向切线方向曲线运动曲线运动轨迹的切线方向轨迹的切线方向砂轮砂轮水滴沿切线方向飞出；水滴沿切线方向飞出；水滴飞出的方向就表示雨伞水滴飞出的方向就表示雨伞上和水滴接触处的质点的速上和水滴接触处的质点的速度方向，该质点的速度方向度方向，该质点的速度方向沿沿切线方向切线方向1、砂轮边缘的沙粒的运动轨迹是什么？、砂轮边缘的沙粒的运动轨迹是什么？火星飞出方向是怎样的火星飞出方向是怎样的?2、雨滴的运动的轨迹是什么？飞出方向是怎、雨滴的运动的轨迹是什么？飞出方向是怎样的样的?火星从砂轮边缘的切线方向飞出火星从砂轮边缘的切线方向飞出 雨滴随雨伞一起转动，它的轨迹是个圆雨滴随雨伞一起转动，它的轨迹是个圆 砂轮边缘的沙粒的轨迹是个圆砂轮边缘的沙粒的轨迹是个圆 雨滴从雨伞边缘的切线方向飞出雨滴从雨伞边缘的切线方向飞出 做曲线运动的质点在某一点做曲线运动的质点在某一点(或某一时刻或某一时刻)的速度方向是在曲线的这一点的的速度方向是在曲线的这一点的切线方向；切线方向；曲线运动一定是曲线运动一定是变速运动变速运动课堂训练课堂训练画出质点沿曲线从左向右运动时画出质点沿曲线从左向右运动时,在在A A、B B、C C三点的速度方向三点的速度方向A AB BC Cv vA Av vB Bv vC C曲线运动是一种变速运动（曲线运动是一种变速运动（速度方向是变化的速度方向是变化的）为什么会变化呢？为什么会变化呢？有加速度有加速度F合合不为不为0当当F合合 的方向与速度的方向在同一条直线上，的方向与速度的方向在同一条直线上，物体做直线运动。物体做直线运动。大胆猜想：当大胆猜想：当F合合方向方向与与速度方向速度方向不在一条直不在一条直线上时，物体做曲线运动。线上时，物体做曲线运动。物体什么时候做曲线运动呢？物体什么时候做曲线运动呢？实例分析实例分析实例分析实例分析实例分析实例分析实例分析实例分析1实例分析实例分析从以上实验得出结论：从以上实验得出结论：当物体所受当物体所受合力合力的方向跟它的方向跟它速度速度的方向不的方向不在同一条直线上时，物体做曲线运动。在同一条直线上时，物体做曲线运动。加速度方向加速度方向和和速度方向速度方向不在不在一条直线上，物体做曲线运动一条直线上，物体做曲线运动从运动学角度：从运动学角度：物物物物体体体体运运运运动动动动性性性性质质质质物体做匀速直线运动或静止物体做匀速直线运动或静止物体做匀速直线运动或静止物体做匀速直线运动或静止合外力为零或不受外力合外力为零或不受外力合外力为零或不受外力合外力为零或不受外力合外力不为零合外力不为零合外力不为零合外力不为零合外力方向合外力方向合外力方向合外力方向速度方向速度方向速度方向速度方向同一直线上同一直线上同一直线上同一直线上不在同一直线上不在同一直线上不在同一直线上不在同一直线上变速直线运动变速直线运动变速直线运动变速直线运动曲线运动曲线运动曲线运动曲线运动F F、a a、v v三者关系辨析三者关系辨析F、v共线共线直线运动直线运动F恒定恒定F变化变化匀变速直匀变速直线运动线运动变加速直变加速直线运动线运动F、v不共线不共线曲线运动曲线运动F恒定恒定F变化变化匀变速曲匀变速曲线运动线运动变加速曲变加速曲线运动线运动va1 a2a把加速度沿速度和垂直于速度的两个把加速度沿速度和垂直于速度的两个方向分解：方向分解：a1如果与速度同向，速度增大；如果如果与速度同向，速度增大；如果与速度反向，速度就减小。与速度反向，速度就减小。a1只改变只改变速度的大小，叫做切向加速度。速度的大小，叫做切向加速度。a2与速度方向垂直，并且只能指向曲与速度方向垂直，并且只能指向曲线的凹侧，只改变速度的方向，叫做线的凹侧，只改变速度的方向，叫做法向加速度。法向加速度。a1可以为可以为0，但，但a2不能为不能为0.F合合或或 a 跟跟 v 在同一直线上在同一直线上直线运动直线运动a 恒定恒定匀变速直线运动匀变速直线运动a 变化变化变加速直线运动变加速直线运动F合合或或 a 跟跟 v 不在同一直线上不在同一直线上曲线运动曲线运动a 恒定恒定匀变速曲线运动匀变速曲线运动a 变化变化变加速曲线运动变加速曲线运动说明：判断直线还是曲线运动关键看说明：判断直线还是曲线运动关键看a 与与v 是否同一直线；判断匀变速还是变是否同一直线；判断匀变速还是变加速关键看加速关键看a 是否恒定是否恒定总结做曲线运动的物体运动轨迹做曲线运动的物体运动轨迹、速度方向与其所受速度方向与其所受合合合合外力外力外力外力方向三者方向三者位置关系位置关系如何？如何？【思考思考】无力不拐弯，拐弯必有力无力不拐弯，拐弯必有力曲线运动轨迹始终夹在合外力方向与曲线运动轨迹始终夹在合外力方向与速度方向之间，即做曲线运动的物体速度方向之间，即做曲线运动的物体所受合外力必定指向运动轨迹的内侧所受合外力必定指向运动轨迹的内侧例例1如下图是抛出的铅球运动轨迹的示意图（把铅球看成质点）画出铅球沿这条曲线运动时在A、B、C、D、E各点的速度方向，及铅球在各点的受力方向（空气阻力不计）思考：铅球为什么做曲线运动？由A至B，铅球速度大小如何变化？C至D呢？例例2如图所示，物体在恒力F作用下沿曲线从A点运动到B点，这时突然使它所受的力反向，但大小不变，即由F变为-F在此力的作用下，关于物体以后的运动情况，下列说法中错误的是（）A物体不可能沿曲线Ba运动B物体不可能沿曲线Bb运动C物体不可能沿曲线Bc运动D物体不可能沿原曲线BA返回例例3一质量为m的物体在一组恒定的共点力F1、F2、F3作用下处于平衡状态，如撤F1试讨论物体的运动情况将怎样?例例4下面情况下物体做曲线运动时轨迹与所受的合外力F的情况如图，我们将力F分解得与V共线的力F1、与V垂直的力F2，讨论其中F1、F2的作用.F2(1)与速度同向的力F1只改变速度的_；(2)与速度垂直的力F2只改变速度的_（填大小或方向）.知识点辨析知识点辨析：1、速度变化的运动必是曲线运动吗？、速度变化的运动必是曲线运动吗？2、加速度变化的运动必是曲线运动吗？、加速度变化的运动必是曲线运动吗？3、曲线运动一定是变速运动？、曲线运动一定是变速运动？4、变速运动一定是曲线运动？、变速运动一定是曲线运动？5、曲线运动的速度一定变？、曲线运动的速度一定变？6、做曲线运动的物体所受合力一定不为零？、做曲线运动的物体所受合力一定不为零？7、物体在恒力下不可能做曲线运动、物体在恒力下不可能做曲线运动?8、物体在变力作用下一定做曲线运动？、物体在变力作用下一定做曲线运动？9、加速度恒定的运动不可能是曲线运动？、加速度恒定的运动不可能是曲线运动？错错 错错 错错 错错 错错 错错对对对对对对1.1.曲线运动是一种轨迹为曲线的运动曲线运动是一种轨迹为曲线的运动.2.2.曲线运动的特点曲线运动的特点:轨迹是曲线轨迹是曲线运动方向时刻在改变运动方向时刻在改变变速运动变速运动,一定具有加速度一定具有加速度,合合外力不为零外力不为零3.3.做曲线运动的物体在某点速度方向是曲线在该做曲线运动的物体在某点速度方向是曲线在该 的的切线方向切线方向4.4.曲线运动的条件曲线运动的条件:运动物体所受合外力方向跟它运动物体所受合外力方向跟它的速度方向不在同一直线上的速度方向不在同一直线上【小结小结小结小结】运动的合成与分解C:Documents and SettingsAdministrator桌面运动的合成与分解.flv二、运动的合成与分解二、运动的合成与分解1 1、合运动和分运动：、合运动和分运动：2.2.合运动与分运动的特征：合运动与分运动的特征：(1)(1)等效性等效性：各分运动的规律叠加起来与合运动规律有：各分运动的规律叠加起来与合运动规律有完全相同的效果完全相同的效果(2)(2)等时性等时性：合运动所需时间和对应的每个分运动所需：合运动所需时间和对应的每个分运动所需时间相等时间相等.(3)(3)独立性独立性：一个物体可以同时参与几个不同的分运动，：一个物体可以同时参与几个不同的分运动，各个分运动独立进行，互不影响各个分运动独立进行，互不影响.当物体实际发生的运动较复杂时，我们可将其等效为当物体实际发生的运动较复杂时，我们可将其等效为同时参与几个简单的运动，前者同时参与几个简单的运动，前者实际发生的运动实际发生的运动称作合运动，后者则称作物体实际运动的分运动称作合运动，后者则称作物体实际运动的分运动由于描述运动的位移、速度、加速度等物理量均是矢由于描述运动的位移、速度、加速度等物理量均是矢量，而矢量的合成与分解遵从量，而矢量的合成与分解遵从“平行四边形定则平行四边形定则”，所以运动的合成与分解也遵从所以运动的合成与分解也遵从“平行四边形定则平行四边形定则”。3、运动的合成和分解、运动的合成和分解 处理复杂运动的一种重要方法处理复杂运动的一种重要方法1.定义：定义：已知分运动的情况求合运动的情况已知分运动的情况求合运动的情况,叫做运动的合成。叫做运动的合成。已知合运动的情况求分运动的情况已知合运动的情况求分运动的情况,叫做运动的分解。叫做运动的分解。2.实质（研究内容）：实质（研究内容）：运动是位置随时问的变化，通常用位移、速度、加速运动是位置随时问的变化，通常用位移、速度、加速度等物理量描述。所以，运动的合成与分解实质就是度等物理量描述。所以，运动的合成与分解实质就是对描述运动的上述物理量的合成与分解。对描述运动的上述物理量的合成与分解。3.定则：定则：运动的合成与分解原则：运动的合成与分解包括位移、速度和加速度的合成与分解，这些物理量进行合成与分解的时候都要用平行四边形法则。拓展延伸：运动合成与分解的方法第一，分析对实际运动产生影响的因素有哪些，从而明确实际运动同时参与了哪几个运动第二，要明确各个分运动各自独立、互不影响，其位移、速度、加速度各自遵循自己的规律第三，要明确各个分运动和合运动是同时进行的，合运动的位移、速度、加速度与各个分运动的位移、速度和加速度在同一时间满足平行四边形定则，已知其中几个量可求另外几个量物体运动状态判断物体的运动状态（运动的性质及轨迹）是由其受力物体的运动状态（运动的性质及轨迹）是由其受力物体的运动状态（运动的性质及轨迹）是由其受力物体的运动状态（运动的性质及轨迹）是由其受力条件及初始运动状态共同确定的条件及初始运动状态共同确定的条件及初始运动状态共同确定的条件及初始运动状态共同确定的 物体物体物体物体运动的性质由加速度决定运动的性质由加速度决定运动的性质由加速度决定运动的性质由加速度决定（加速度为零时（加速度为零时（加速度为零时（加速度为零时物体静止或做匀速运动；加速度恒定时物体做匀物体静止或做匀速运动；加速度恒定时物体做匀物体静止或做匀速运动；加速度恒定时物体做匀物体静止或做匀速运动；加速度恒定时物体做匀变速运动；加速度变化时物体做变加速运动）。变速运动；加速度变化时物体做变加速运动）。变速运动；加速度变化时物体做变加速运动）。变速运动；加速度变化时物体做变加速运动）。物体物体物体物体运动的轨迹运动的轨迹运动的轨迹运动的轨迹（直线还是曲线）（直线还是曲线）（直线还是曲线）（直线还是曲线）由物体的速度由物体的速度由物体的速度由物体的速度和加速度的方向关系决定和加速度的方向关系决定和加速度的方向关系决定和加速度的方向关系决定（速度与加速度方向在同（速度与加速度方向在同（速度与加速度方向在同（速度与加速度方向在同一条直线上时物体做直线运动；速度和加速度方向一条直线上时物体做直线运动；速度和加速度方向一条直线上时物体做直线运动；速度和加速度方向一条直线上时物体做直线运动；速度和加速度方向成角度时物体做曲线运动）成角度时物体做曲线运动）成角度时物体做曲线运动）成角度时物体做曲线运动）两个互成角度的直线运动的合运动是直线运动还是曲线两个互成角度的直线运动的合运动是直线运动还是曲线两个互成角度的直线运动的合运动是直线运动还是曲线两个互成角度的直线运动的合运动是直线运动还是曲线运动决定于它们的合初速度和合加速度方向是否共线（如运动决定于它们的合初速度和合加速度方向是否共线（如运动决定于它们的合初速度和合加速度方向是否共线（如运动决定于它们的合初速度和合加速度方向是否共线（如图所示：互成角度的直线运动合成）。图所示：互成角度的直线运动合成）。图所示：互成角度的直线运动合成）。图所示：互成角度的直线运动合成）。v1 va1 ao v2 a2常见的类型有：常见的类型有：a a a a=0=0=0=0：匀速直线运动或静止。：匀速直线运动或静止。：匀速直线运动或静止。：匀速直线运动或静止。a a a a恒定：性质为匀变速运动，分为：恒定：性质为匀变速运动，分为：恒定：性质为匀变速运动，分为：恒定：性质为匀变速运动，分为：v v v v、a a a a同向，匀加速直线运动；同向，匀加速直线运动；同向，匀加速直线运动；同向，匀加速直线运动；v v v v、a a a a反向，匀减速直线运动；反向，匀减速直线运动；反向，匀减速直线运动；反向，匀减速直线运动；v v v v、a a a a成角度，匀变速曲线运动（成角度，匀变速曲线运动（成角度，匀变速曲线运动（成角度，匀变速曲线运动（轨迹在轨迹在轨迹在轨迹在v v v v、a a a a之间，和速之间，和速之间，和速之间，和速度度度度v v v v的方向相切，方向逐渐向的方向相切，方向逐渐向的方向相切，方向逐渐向的方向相切，方向逐渐向a a a a的方向接近，但不可能达到。的方向接近，但不可能达到。的方向接近，但不可能达到。的方向接近，但不可能达到。）a a a a变化：性质为变加速运动。如简谐运动，加速度大小、变化：性质为变加速运动。如简谐运动，加速度大小、变化：性质为变加速运动。如简谐运动，加速度大小、变化：性质为变加速运动。如简谐运动，加速度大小、方向都随时间变化。方向都随时间变化。方向都随时间变化。方向都随时间变化。例例5关于互成一定角度的两个初速不为零的匀变速直线运动的合运动，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以上都不对例例7两个直线运动的合运动的性质和轨迹（1）两个匀速直线运动的合运动一定是 （2）一个匀速直线运动和一个匀变速直线运动的合运动仍然是匀变速运动，当两者共线时为 ，不共线时为 （3）两个匀变速直线运动的合运动一定是匀变速运动若合初速度方向与合加速度方向在同一条直线上时，则是 ；若合初速度方向与合加速度方向不在一条直线上时，则是 例例6一个物体受到两个互成锐角的力作用，由静止开始运动，若运动过程中保持二力方向不变，使突然增大到某一数据，则物体以后（）A一定做匀变速曲线运动 B在相等的时间内，速度的变化一定相等C可能做匀速直线运动 D可能做变加速曲线运动 如果各分运动都在同一直线上，无论是同向还是反向，无论是匀速还是变速的，其合运动一定是直线运动（同一直线上的运动合成，合运动一定是直线运动）两个互成角度的直线运动的合运动是直线运两个互成角度的直线运动的合运动是直线运动还是曲线运动决定于它们的合初速度和合加动还是曲线运动决定于它们的合初速度和合加速度方向是否共线速度方向是否共线小结：