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课件网) 第一章 抛体运动 2 运动的合成与分解 教学目标 1. 理解平行四边形定则是矢量(力、运动)合成与分解的法则。 2. 利用平面直角坐标系定量研究跑步机上小车运动的位移和速度。 3. 应用运动的合成与分解研究曲线运动。 若人在河中始终保持头朝正前方游向对岸,你认为他会在对岸的正前方到达,还是会偏向上游或下游?为什么 新课导入 O A l v 如果物体运动的轨迹不是直线而是曲线(但在同一平面内),怎样研究、描述这样的曲线运动呢? 一、矢量的合成与分解 力的合成与分解遵循平行四边形定则 F F2 F1 研究表明:平行四边形定则是矢量合成与分解遵循的普遍法则 一、矢量的合成与分解 合矢量 1.合矢量与分矢量的关系可转化为平行四边形的对角线和邻边的关系 分矢量 分矢量 2.矢量的运算可以转化为几何运算 3.解决运动的合成与分解问题时,关键是作图(平行四边形) 力、位移、速度、加速度等都是矢量 二、位移和速度的合成与分解 观察思考 跑步机启动,释放小车时车头指向B点 小车没有到达正对面的B点,到了D点 行驶路线与跑步机履带运动方向不垂直 怎样来研究这种运动? 观察思考 跑步机履带不动 小车从A启动,到达B点 小车不动,履带向右运动 小车从A到达C点 小车同时参与了以上两个运动 分运动 分运动 合运动 1. 合运动:小车相对于履带向右上方的实际运动 2. 分运动:小车垂直履带方向的运动和随着履带水平向右的运动 合运动的位移与分运动的位移什么关系? 已知分位移求合位移叫做位移的合成 位移的合成与分解 分位移 x1 合位移 x 分位移x2 已知合位移求分位移叫做位移的分解 遵循平行四边形定则 已知分运动求合运动叫做运动的合成 速度(加速度)的合成与分解 分速度v1 合速度v 分速度v2 已知合运动求分运动叫做运动的分解 遵循平行四边形定则 讨论交流 为了使玩具电动车从A点出发到达正对的B点,小车的车头应该朝什么方向? 合运动与分运动的关系及特点 (1) 等时性:分运动和合运动同时开始,同时进行,同时结束。 (2) 独立性:物体可同时参与几个不同的分运动,各分运动独立进行,互不影响 (3) 等效性:合运动与分运动在效果上是等效替代的关系。 (4) 同一性:合运动与分运动必须对同一物体。 思考:运动的合成是唯一的,而运动的分解不是唯一的,实际情况下通常按什么分解? 通常按运动所产生的实际效果分解 三、运动合成与分解的应用 观察思考:在你的面前有一条宽阔的大河,设想你正驾驶着一条小船过河,你虽然始终保持船的航向与河岸垂直,但奇怪的是,小船行驶的路线却并不与河道垂直,而是朝河的下游方向偏移,这是为什么呢? 水流方向: 小船随水流向右做匀速直线运动。分速度v1 ,分位移 s1 ,时间t 船头方向: 小船垂直于岸边向上做匀速直线运动。分速度v2 ,分位移 s2 ,时间t v1 v2 水流方向 船头方向 例题示范. 一小船渡河,河宽d=180 m,水流速度v1=2.5 m/s.若船在静水中的速度为v2=5 m/s,求: (1)欲使船在最短的时间内渡河,船头应朝什么方向?用多长时间?位移是多少? (2)欲使船渡河的航程最短,船头应朝什么方向?用多长时间?位移是多少? 船头应朝垂直河岸方向 应垂直河岸渡河,船头应朝上游与垂直河岸方向成某一夹角 建模指导 1.物体的实际运动一定是合运动. 2.求解运动的合成与分解问题,应抓住合运动和分运动具有等时性、独立性、等效性的关系. 3.在小船渡河问题中可将小船的运动分解为沿船头指向的方向和沿水流方向的两个运动. 解析:(1)欲使船在最短时间内渡河,船头应朝垂直河岸方向.当船头垂直河岸时,如图甲. 合速度为倾斜方向,垂直分速度为v2=5 m/s. v2 v1 v (2)欲使船渡河航程最短,应垂直河岸渡河, 船头应朝上游 ... ...