教学运动的合成与分解市公开课一等奖百校联赛特等奖课件.pptx

2 2 2 2运动合成与分解第1页坐标系选取很主要坐标系选取很主要 对于直线运动，最好沿着这条直线建立坐标系，即建立一个一维直线坐标系。小球位移为：x=v0t第2页 对于直线运动，最好沿着这条直线建立坐标系，即建立一个一维直线坐标系。小球位移为：y=gt2/2坐标系选取很主要坐标系选取很主要第3页物体运动轨迹不是直线物体运动轨迹不是直线比如我们将乒乓球以某个角度抛出，其运动轨迹不是直线而是曲线。怎样研究、描述这么曲线运动呢？建立平面直角坐标系建立平面直角坐标系乒乓球运动频闪照片乒乓球运动频闪照片第4页以红蜡块运动为例以红蜡块运动为例我们以下面试验中红蜡块运动为例，看一看怎样在平面直角坐标系中研究物体运动。第5页蜡块运动轨迹是直线吗？蜡块运动轨迹是直线吗？这个试验中，蜡块既这个试验中，蜡块既向上做匀速运动，又因为玻向上做匀速运动，又因为玻璃管移动向右做匀速运动，璃管移动向右做匀速运动，在黑板背景前我们看出蜡块在黑板背景前我们看出蜡块是向右上方运动。那么，蜡是向右上方运动。那么，蜡块块“合运动合运动”轨迹是直线吗轨迹是直线吗？合运动是匀速运动吗？这？合运动是匀速运动吗？这些都不是单凭观察能够处理。些都不是单凭观察能够处理。第6页建立直角坐标系建立直角坐标系蜡块位置P坐标：x=vx ty=vy t第7页数学分析数学分析消去时间t：蜡块相对于黑板运动轨迹蜡块相对于黑板运动轨迹是过原点一条直线是过原点一条直线第8页从计时开始到时刻t，蜡块运动位移大小是：位移方向：第9页从计时开始到时刻t，蜡块运动位移大小是：所以蜡块速度：第10页1、物体实际运动叫合运物体实际运动叫合运动动2、物体同时参加合成运、物体同时参加合成运动运动叫分运动动运动叫分运动3.由分运动求合运动过程由分运动求合运动过程叫运动合成叫运动合成4.由合运动求分运动过程由合运动求分运动过程叫运动分解叫运动分解几个概念几个概念第11页几个特征几个特征1.运动独立性运动独立性2.运动等时性运动等时性3.运动等效性运动等效性4.运动同一性运动同一性第12页 现在我们探讨了蜡块在玻璃管中运动，请大家考虑实际生活中我们碰到哪些物体运动过程与蜡块相同?经典事例：小船过河对小船在水里运动加以讨论请大家考虑生活中类似请大家考虑生活中类似“蜡块蜡块”运动运动第13页请大家考虑生活中类似请大家考虑生活中类似“蜡块蜡块”运动运动小船过河时运动情况和蜡块在玻璃管中运动基本是相同首先小船过河时它会有一个自己运动速度，当它开始行走时候，同时因为水流作用，它要顾着水流取得一个与水运动速度相同速度小船自己速度普通是与河岸成一定角度，而水流给小船速度却是沿着河岸所以小船实际运动路径是这两个运动合成结果而合速度大小取决于这两个建度大小和方向而小船渡河时间仅与小船本身速度相关，与水流速度是没相关系。第14页运动合成与分解处理实际问题运动合成与分解处理实际问题飞机起飞时以300km/h速度斜向上飞，飞行方向与水平方面夹角30o。求水平方向分速度vx和竖直方向分速度vy请同学们思索并独立完成第15页例题分析与解题例题分析与解题第16页 假如物体在一个方向上分运动是匀速直线运动，在与它垂直方向分运动是匀加速直线运动合运动轨迹是什么样?两个直线运动合成两个直线运动合成参考提醒：匀速运动速度V1和匀加速运动初速度v2合速度应如图623所表示，而加速度a与v2同向，则a与v合必有夹角，所以轨迹为曲线两个直线运动合运动能够是直线运动也能够是曲线运动两个直线运动合运动能够是直线运动也能够是曲线运动 第17页 让玻璃管倾斜一个适当角度，沿水平方向匀速运动，同时让红色蜡块沿玻璃管匀速运动，如图所表示，请大家思索怎样确定红蜡块位置、运动轨迹以及红蜡块速度两个直线运动夹角不一定是两个直线运动夹角不一定是90o提醒：平行提醒：平行四边形定则四边形定则第18页 1、判断合运动是直线还是曲线，看合加、判断合运动是直线还是曲线，看合加速度与合速度方向是否共线。速度与合速度方向是否共线。2、判断合运动是匀速运动还是变速运动，、判断合运动是匀速运动还是变速运动，看合外力是否为零。看合外力是否为零。3、判断合运动是匀变速运动还是非匀变、判断合运动是匀变速运动还是非匀变速运动，看合外力是否恒定。速运动，看合外力是否恒定。第19页 1关于运动合成，以下说法中正确是()A.合运动速度一定比每一个分运动速度大 B两个速度不等匀速直线运动合运动，一定是匀速直线运动 C.两个分运动是直线运动合运动，一定是直线运动 D两个分运动时间，一定与它们合运动时间相等BD第20页2关于运动合成与分解，以下说法正确是关于运动合成与分解，以下说法正确是()A一个匀加速直线运动，能够分解为两个一个匀加速直线运动，能够分解为两个匀加速直线运动匀加速直线运动B一个匀减速运动，能够分解为方向相反一个匀减速运动，能够分解为方向相反匀速运动和初速度为零匀加速直线运动匀速运动和初速度为零匀加速直线运动C一个在三维空间中运动物体，它运动能一个在三维空间中运动物体，它运动能够分解为在一个平面内运动和在某一方向够分解为在一个平面内运动和在某一方向上直线运动上直线运动D一个静止物体，它运动能够分解为两个一个静止物体，它运动能够分解为两个方向相反匀速直线运动方向相反匀速直线运动ABCD第21页3以下说法正确是以下说法正确是()A两个匀速直线运动，其合运动必为匀速两个匀速直线运动，其合运动必为匀速直线运动直线运动B两个匀变速直线运动，其合运动必为匀两个匀变速直线运动，其合运动必为匀变速直线运动变速直线运动C平面上曲线运动可分解为两个直线运动平面上曲线运动可分解为两个直线运动D两个运动合运动速度必定大于分运动速两个运动合运动速度必定大于分运动速度度AC第22页4关于互成角度两个初速度不为零匀变速直关于互成角度两个初速度不为零匀变速直线运动合运动，下述说法正确是线运动合运动，下述说法正确是()A一定是直线运动一定是直线运动B一定是曲线运动一定是曲线运动C可能是曲线运动也可能是直线运动可能是曲线运动也可能是直线运动D以上说法都不对以上说法都不对C第23页5火车以火车以6m/s速度向东行驶，雨点速度为速度向东行驶，雨点速度为4m/s，方向竖直向下，求车中人所观察到，方向竖直向下，求车中人所观察到雨点速度。雨点速度。V=7.2m/stan=1.5第24页6、关于运动合成与分解说法中，正确是、关于运动合成与分解说法中，正确是（）A、合运动位移为分运动位移矢量、合运动位移为分运动位移矢量和和B、合运动速度一定比其中一个分、合运动速度一定比其中一个分速度大速度大C、合运动时间为分运动时间之和、合运动时间为分运动时间之和D、合运动时间与各分运动时间相、合运动时间与各分运动时间相等等AD第25页经典问题经典问题1小船过河问题小船过河问题如右图所表示，若用如右图所表示，若用v1表示水速，表示水速，v2表示船表示船速，则：船过河最短时间怎样？速，则：船过河最短时间怎样？因为船过河时间仅由因为船过河时间仅由v2垂直于岸分量垂直于岸分量v决定，决定，即即t=d/v，v=v2sina,与与v1无关，所以当无关，所以当v2垂直岸时，过河所用时间最短，最短时间垂直岸时，过河所用时间最短，最短时间为为t=d/v2也与也与v1无关。无关。v2v1例题：一只小船以船头垂直河岸方向航行，当抵达河中例题：一只小船以船头垂直河岸方向航行，当抵达河中心时水流速度突然加大则船过河时间怎么变心时水流速度突然加大则船过河时间怎么变?答不变答不变（1）最短时间）最短时间第26页若用若用V水表示水速表示水速V舟舟表示船速，船过河旅程由实际运动轨迹决定。表示船速，船过河旅程由实际运动轨迹决定。a、当、当v舟舟v水水时，船合运动垂直河时有最短旅程；船向上游偏转一时，船合运动垂直河时有最短旅程；船向上游偏转一个角度个角度，此时过河时间，此时过河时间t=d/v舟舟sin有最短旅程是以下列有最短旅程是以下列图（2）过河最短距离）过河最短距离b、当当V舟V水水时，（如图示）。时，（如图示）。当当v水水v舟舟条件下，舟只能斜向下游抵达江岸条件下，舟只能斜向下游抵达江岸,此时此时v舟舟全部可能方向全部可能方向如上图所表示如上图所表示,当当v合合与与v舟舟垂直时垂直时.角角最大，舟所走位移最短最大，舟所走位移最短.当当v水水v舟条件下，舟只能斜向下游抵达江岸舟条件下，舟只能斜向下游抵达江岸,此时此时v舟全部可能方向如上图所表示舟全部可能方向如上图所表示,当当v合与合与v舟垂直舟垂直时时.角角最大，舟所走位移最短最大，舟所走位移最短.此时此时则则=30,故舟所走最短位移为故舟所走最短位移为第30页绳子末端速度合成份解：绳子末端速度合成份解：标准：平行四边形定则 分运动：两邻边；合运动：对角线分运动方向确实定：依据合运动产生实际运动效果来确定例例 如图17所表示，一人站在岸上，利用绳和定滑轮，拉船靠岸，在某一时刻绳速度为v，绳AO段与水平面夹角为，不计摩擦和轮质量，则此时小船水平速度多大？分析：船同时参加了两方向运动1.沿绳方向收缩运动2.绕滑轮旋转运动vA=v/cos 经典问题经典问题2第31页例、如图所表示，牵引车经过一定滑轮可将重物从竖井中提出，当牵引车匀速向右行驶时，重物将（）A匀速上升 B.加速上升 C.减速上升 D.无法确定运动速度是匀速、加速或减速B第32页例 如图（a）所表示，A物块以速度v沿竖直杆匀速下滑，经细绳经过定滑轮拉动物体B在水平方向上运动当细绳与水平面成夹角为时，求物体B运动速度 vB=vsin 第33页例：例：一辆车经过一根跨在定滑轮绳子PQ提升重物G，绳P端挂在车后挂钩上，Q端系在重物上，如图所表示，设绳子长度不变，开始是车在A点，左、右绳子已绷紧，而且是竖直，左侧绳长为提升时，车以加速度a向左行驶，经过时间t抵达点，、间距离也为求：（）从到需要多少时间？（）车到点瞬间，重物速度多大？（）在这段时间内，重物上升高度多少？第34页 探究曲线运动基本方法运动合成与分解这种方法在应用过程中遵照平行四边形定则在实际解题过程中，通常选择实际看到运动为合运动，其它运动为分运动运动合成与分解包含以下几方面内容：(1)速度合成与分解；(2)位移合成与分解；(3)加速度合成与分解 合运动与分运动之间还存在以下特点：(1)独立性原理：各个分运动之间相互独立，互不影响 (2)等时性原理：合运动与分运动总是同时开始，同时结束，它们所经历时间是相等这节课我们学习主要内容是这节课我们学习主要内容是第35页第36页