5.2运动的合成与分解(含视频)(教学课件)-高中物理人教版(2019)必修第二册

任务一、合运动与分运动
运动合成分解演示仪
水平方向 匀速运动
竖直方向 匀速运动
任务一、合运动与分运动
1.实际运动的怎样的？笔头同时参与了哪几个运动？
实际运动向右上方；水平（匀速直线运动）和竖直方向（匀速直线运动）。
2.怎样定量描述这种复杂的平面运动？
建立坐标系 （化繁为简）
3.需要研究哪些物理量？
轨迹、位移、速度
4.合运动与分运动所用的时间有什么关系？
相等
思考与讨论
1、位置坐标：
y
2、运动的位移：
3、运动的轨迹：
O
x
4、运动的速度：
子任务1
y
竖 直 方 向 ： 匀 速 运 动
定量研究运位置、位移和轨迹 经过时间t
位置
水平： x=vxt 竖直： y=vyt
位移 大小： 方向：
P（x，y）
水平方向：匀速运动
a2 加速度合成与分解
1.遵循规律: 平行四边形定则 2.分解原则: 根据运动的实际效果分解，也可以正交分解。
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。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？
针对练习
2.(速度的分解)(2023天津三中高一期末)链球运动员在将链球抛掷出手之 前总要拉着链条加速旋转几周，这样可使链球的速度尽量增大,抛掷出手 后飞行得更远。若链球以8 m/s的速度斜向上抛出，速度方向与水平方向 的夹角为30°，该速度在竖直方向的分速度大小是( C )
A.8 m/s
B.4 3 m/s
独立性：两个方向的运动各自独立、互不影响。 （4）各分运动与合运动是针对几个物体而言的？
同体性：各分运动与合运动是同一物体的运动。
子任务3 另一个平面运动的实例——玻璃管中的蜡块
1.蜡块பைடு நூலகம்运动可以看成是哪两个运动的合成？ 水平和竖直方向的运动
2.蜡块相对于玻璃棒做什么运动？为什么？
向上做匀速直线运动
思考
在一次抗洪抢险中，一些群众被困在 河流中的小岛上，救援人员试图游泳 过去解救被困工人，如果正对着被困 者游，能否成功解救？
第五章 抛体运动 第2节
运动的合成与分解
学习目标
1.通过矢量的合成与分解确定合运动的位移和速度。(物理观念) 2.通过运动合成分解演示仪理解合运动、分运动的概念，会分析互成角度的两个 分运动的合运动的运动性质。(物理观念) 3.通过对运动合成演示仪中笔头运动的分析，体会分析复杂运动的方法，深化对 位移、速度、加速度等重要概念的理解。(科学思维) 4.运用合成与分解的方法将复杂的物体运动转变为简单的物理问题进行分析研究。 (科学态度与责任)
例题
【解析】如图所示，甲在竖直方向的速度
v甲y v甲 sin 0.76 sin 30 m/s=0.38 m/s
2 0.15
乙在竖直方向的速度 v乙 = 1
m/s=0.3 m/s
h 4.56
因此v甲y > v乙,甲先到楼上 t甲= v甲y 0.38 s=12 s
甲比乙先到达楼上，甲上楼用了12 s。
a1
a
a2
v2
②a合与v合不共线: 匀变速曲线运动
v1
v
a1
a
a2 v2
本课小结
合运动
运动的分解 运动的合成
分运动
合速度 合位移 合加速度
分解 合成
分速度 分位移 分加速度
运动的合成与分解遵循平行四边形定则
作业
●梳理本节思维导图 ●完成课后案
针对练习
1.(合运动与分运动的等时性)跳伞员在某高度从直升机上由静止跳下后, 在下落过程中将会受到水平风力的影响,下列说法正确的是( B ) A.风力越大,跳伞员下落时间越长,跳伞员可完成更多的动作 B.风力越大,跳伞员着地速度越大,有可能对跳伞员造成伤害 C.跳伞员下落时间与风力有关 D.跳伞员着地速度与风力无关
拓展延伸
1.如果蜡块水平方向匀加速运动，竖直方向匀速运动，蜡块的轨迹还是一 条直线吗？ 匀速直线运动与匀变速直线运动合成时，合运动是匀变速曲线运动。
2.两个匀加速直线运动的合运动： （1）初速度均为零： 一定是匀加速直线运动 （2）初速度均不为零:
a1
a
a2
①a合与v合共线: 匀变速直线运动
v1
v
轨迹 y vy x 定值 vx
x
结论：笔头的运动
轨迹是条直线
子任务2 定量研究运动速度
y
竖 直 方 向 ： 匀 速 运 动
vy
v
θ vx
水平方向：匀速运动
经过时间t 实际速度大小
实际速度方向
结论：笔头的运动 是匀速直线运动
x
子任务3 另一个平面运动的实例——玻璃管中的蜡块
1.蜡块相对于玻璃棒做什么运动？为什么？
向上做匀速直线运动
三力平衡
2.蜡块的运动可以看成是哪两个运动的合成？ 水平和竖直方向的运动
3.若已知玻璃棒移动速度vx，蜡块相对于玻璃棒上 升的速度vy，合速度是多少？
4.若已知蜡块合速度是v，蜡块合速度的方向与水 平方向夹角为θ，玻璃棒水平移动的速度是多少？
vx=v cosθ
子任务4 合运动与分运动的关系
针对练习
4.(运动的合成与分解)(多选)无人机即将起飞时水平分速度为40 m/s,竖直 分速度为0,无人机起飞后在竖直方向上做匀加速直线运动,在水平方向上 做匀速直线运动。起飞后,当无人机运动的水平位移为160 m时,其竖直位 移也为160 m,下列说法正确的是( BC ) A.无人机的运动轨迹为倾斜的直线 B.在这一过程中无人机运动的时间为4 s C.无人机的加速度大小为20 m/s2 D.此时无人机的竖直速度大小为120 m/s
针对练习
5. 直升机空投物资时,可以停留在空中不动,设投出的物资离开直升机后由 于降落伞的作用在空中能匀速下落,无风时落地速度为5 m/s。若直升机停 留在离地面100 m高处空投物资,由于在水平方向上受风的作用,使降落伞 和物资获得1 m/s的水平方向的速度。求: (1)物资在空中运动的时间; (2)物资落地时速度的大小; (3)物资在下落过程中沿水平方向移动的位移大小。
C.4 m/s
D.83 3 m/s
针对练习
3.(合运动性质的判断)有关运动的合成,下列说法正确的是( B ) A.两个直线运动的合运动一定是直线运动 B.两个不在同一直线上的匀速直线运动的合运动一定是匀速直线运动 C.两个初速度不为零的匀加速直线运动的合运动一定是匀加速直线运动 D.一个匀加速直线运动和一个匀速直线运动的合运动一定是匀加速直线 运动
三力平衡
3.若已知玻璃棒移动速度vx，蜡块相对于玻璃棒上 升的速度vy，合速度是多少？
4.若已知蜡块合速度是v，蜡块合速度的方向与水 平方向夹角为θ，玻璃棒水平移动的速度是多少？
vx=v cosθ
任务二、运动的合成与分解
分运动
运动的合成
运动的分解
合运动
x1
x
v1
v
a1
a
x2 位移合成与分解
v2 速度合成与分解
（1）蜡块实际的运动与水平和竖直的分运动是什么关系？
思考与讨论
等效性：实际运动可以“等效替代”两个方向的运动
（2）蜡块A由底部运动至顶端的时间，与蜡块在竖直方向由底部运动到顶端的时间是什 么关系？
等时性:两个方向的运动是同时开始、同时结束的，所经历的时间相等；
（3）如果将试管以更大的速度向右运动，蜡块在竖直方向的运动情况变不变？