高一下学期物理人教版2019必修第二册5.2 课时2 小船过河与绳——杆关联速度问题(共22张PPT)

(课件网) 5.2 课时2 小船过河与绳———杆关联速度问题 1.能理解和分析小船渡河问题。 2.学会解决渡河时间最短问题和渡河位移最小问题。 3. 学会分析常见“关联”速度问题。 在流动的河水中，若船夫将船头垂直对准正对岸向前滑行，能到达正对岸吗？ 还是会偏向上游或下游？ 一、小船渡河问题 1.合运动和分运动 ①船的合运动：船实际相对地面（河岸）的运动。 ②船的分运动： 船相对水的运动 船随流水的运动 船的实际运动是水流的运动和船相对水的运动的合运动。 2. 船的合速度和分速度 ①合速度：v合，船的实际速度（即船相对地面的速度） ②分速度： v船，船相对水的航行速度（即船在静水中的速度） v水，水的流速(即水冲船的速度) 思考2：假设河中各处水流速度均匀，那么水流的速度会影响到船的渡河时间吗？ 思考3：调整船头的指向会影响船渡河的时间吗？影响船渡河时间的因素有哪些？ 思考1： 船在渡河过程中，船头始终指向正对岸，船最终到达的是正对岸吗？ 3. v船 的速度的分解 v船 v水 v∥ v⊥ v船 v∥ v⊥ v船 v⊥：渡河分速度（使船向对岸运动） v∥：沿河分速度（使船沿河运动） 正交分解 真正能使船渡河到对岸的是v⊥分速度，影响渡河时间的是v⊥分速度。 3. v船 的速度的分解 v船 v水 v∥ v⊥ v船 v∥ v⊥ v船 v⊥=v船sinθ v∥=v船cosθ v⊥随着θ的变化而变化 当船头指向垂直于河岸时，渡河分速度v⊥最大，渡河时间最短。 d 当v船 垂直于河岸时（即船头垂直河岸），渡河时间最短： v船 v水 tmin= v船 d v θ v沿河岸的分速度 v沿河岸的分速度 1. 情形一：最短时间渡河问题 二、小船渡河模型 d 当合速度v 方向垂直于河岸时，渡河位移最短，且为河宽d 。 v船 θ v水 cosθ = v船 v水 v 2. 情形二：最短位移（v船>v水） 小船到达河的正对岸，其最短路程为河宽d，即：xmin=d v船cosθ 此时：v∥=v船cosθ = v水 d 当v船方向与合速度v 方向垂直时，有最短渡河位移xmin 。 v水 xmin B C D E A v船 θ θ θ v v船 3. 情形三：渡河的最短位移（v船