第一篇:龍巖一中運(yùn)動(dòng)的合成與分解周末練習(xí)
龍巖一中2013屆高一物理“運(yùn)動(dòng)的合成與分解”周末作業(yè)
命題人:梁鴻輝 2011-4-1
一、選擇題
1、關(guān)于合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng),下列說法正確的是()
A.合運(yùn)動(dòng)的速度一定比每個(gè)分運(yùn)動(dòng)的速度大 B.分運(yùn)動(dòng)的時(shí)間一定與合運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等
C.一個(gè)合運(yùn)動(dòng)只能分解成兩個(gè)互相垂直的分運(yùn)動(dòng) D.物體的分運(yùn)動(dòng)相互獨(dú)立,互不影響
2、關(guān)于運(yùn)動(dòng)的合成與分解,下列說法正確的是()
A.兩個(gè)直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)一定是直線運(yùn)動(dòng) B.兩個(gè)勻速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)一定是直線運(yùn)動(dòng) C.兩個(gè)勻加速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)一定是直線運(yùn)動(dòng)
D.兩個(gè)初速度為0的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)一定是直線運(yùn)動(dòng)
3、一船以恒定的速率渡河,水流速度恒定(小于船速).要使船垂直到達(dá)對(duì)岸,則()
A.船應(yīng)垂直河岸航行
B.船的航行方向應(yīng)偏向上游一側(cè)
C.船不可能沿直線到達(dá)對(duì)岸
D.河的寬度一定時(shí),船到對(duì)岸的時(shí)間是任意的
4、一游艇始終以恒定速度垂直向?qū)Π缎旭偅?dāng)河水不流動(dòng)時(shí),渡河時(shí)間為t1;當(dāng)河水勻速向下流動(dòng)時(shí),渡河時(shí)間為t2,則()
A.t1>t
2B.t1 C.t1=t2 D.無法確定 5、如圖所示的塔吊臂上有一可沿水平方向運(yùn)動(dòng)的小車A,小車 下邊通過鋼絲繩吊著物體B.在小車A與物體B以相同的水平速度沿吊臂方向勻速運(yùn)動(dòng)的同時(shí),物體B被向上吊起,A、B之間的距離以d=H-2t2規(guī)律變化,式中H為吊臂離地面的高度,則物體做() A.速度大小不變的曲線運(yùn)動(dòng) B.速度大小增加的曲線運(yùn)動(dòng) C.加速度大小和方向均不變的曲線運(yùn)動(dòng) D.加速度大小和方向均變化的曲線運(yùn)動(dòng) 6、某人騎自行車以4 m/s的速度向正東方向行駛,天氣預(yù)報(bào)報(bào)道當(dāng)時(shí)是正北風(fēng),風(fēng)速也是4 m/s,則騎車人感覺的風(fēng)速方向和大小() A.西北風(fēng),風(fēng)速4 m/s B.西北風(fēng),風(fēng)速4 m/s C.東北風(fēng),風(fēng)速4 m/s D.東北風(fēng),風(fēng)速4 m/s 7、如圖,在河岸上用細(xì)繩拉船,為了使船勻速靠岸,拉繩的速度必須是() A.加速拉 B.減速拉 C.勻速拉 D.先加速后減速 8、船在靜水中的速度為1 m/s,河岸筆直,河寬恒定,河水靠近岸邊的流速為2 m/s,河中間的流速為3 m/s,以下說法中正確的是 ()A.因船在靜水中的速度小于水流的速度,故船不能到達(dá)對(duì)岸 B.船不能沿一直線過河 C.船不能垂直河岸過河 D.船過河的最短時(shí)間是一定的 二、實(shí)驗(yàn)題 9、在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律實(shí)驗(yàn)中: (1)研究對(duì)象是自由落體的重物,除下述器材:鐵架臺(tái)、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、低壓交流電源、紙帶、重物、夾子外,還要用下列器材___________。(2)做此實(shí)驗(yàn)時(shí),有同學(xué)按以下步驟進(jìn)行: ①固定好打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,將連有重物的紙帶穿過限位孔,用手提住,讓手盡量靠近打 點(diǎn)計(jì)時(shí)器.②松開紙帶,接通電源,開始打點(diǎn),并如此重復(fù)幾次,取得幾條打點(diǎn)紙帶。③取下紙帶,挑選點(diǎn)跡清楚的紙帶,記下起始點(diǎn)O點(diǎn),在離O點(diǎn)較近處選擇幾個(gè)連續(xù) 記數(shù)點(diǎn)(或計(jì)時(shí)點(diǎn))并計(jì)算出各點(diǎn)的速度值。④測出各點(diǎn)距O點(diǎn)的距離,即為下落高度.⑤用天平稱出物體的質(zhì)量。⑥計(jì)算出mghn和 12mvn,看是否相等。2在上述步驟中,多余的是________,有錯(cuò)誤并給予更正:a__________________________, B______________________,c______________________,d________________________。(3)選擇紙帶的要求是①__________,②________________________,③____________。 三、計(jì)算題 10、一條河寬200m,水流的速度為3m/s,一條小船在靜水中的速度為5m/s,則此船過河的最短時(shí)間是多少?若小船能垂直于河岸過河,其船頭與河岸所夾銳角的余弦為多少。 11、船以4m/s垂直河岸的速度渡河,水流的速度為5m/s.若河的寬度為100m,試分析和計(jì)算:(1)船能否垂直達(dá)到對(duì)岸;(2)船需要多少時(shí)間才能達(dá)到對(duì)岸;(3)船登陸的地點(diǎn)離船S發(fā)點(diǎn)的距離是多少。 12、如圖所示,河寬d=100m,設(shè)河水的流速為v1,船在靜水中的速度為v2,小船從A點(diǎn)出發(fā),在渡河時(shí),船身保持平行移動(dòng),若出發(fā)時(shí)船頭指向河對(duì)岸的上游B點(diǎn)處,經(jīng)過10min,小船恰好到達(dá)河正對(duì)岸的C點(diǎn),若出發(fā)時(shí)船頭指向河正對(duì)岸的C點(diǎn),經(jīng)過8min小船到達(dá)C點(diǎn)下游的D點(diǎn)處,求:(1)船在靜水中的速度v2的大小;(2)河水流速v1的大小;(3)在第二次渡河中小船被沖向下游的距離CD。 參考答案 一選擇題 1、BD; 2、BD; 3、B; 4、C; 5、BC; 6、D; 7、B; 8、CD 二、實(shí)驗(yàn)題 (1)刻度尺(2)⑤;第①步:“讓手盡量靠近”應(yīng)改為“讓重物盡量靠近”;第②步應(yīng)先接通電源,后松開紙帶;第③步“在離O點(diǎn)較近處”應(yīng)改為“在離O點(diǎn)較遠(yuǎn)處”,第⑥步應(yīng)改為“ghn和12vn”(3)①點(diǎn)跡清晰;②第1、2點(diǎn)間相距為2 mm;③無漏點(diǎn) 2三、計(jì)算題 10、t=40s, cos α=0.6 11、(1)不能(2)25s(3)大約160m 12、(1)0.208m/s(2)0.124m/s(3)60m 運(yùn)動(dòng)的合成和分解教案 教學(xué)目標(biāo): 1、知識(shí)與技能 (1)在具體情景中,知道合運(yùn)動(dòng)、分運(yùn)動(dòng)分別是什么,知道其同時(shí)性和獨(dú)立性;(2)知道運(yùn)動(dòng)的合成與分解,理解運(yùn)動(dòng)的合成與分解遵循平行四邊形定則;(3)會(huì)用作圖和計(jì)算的方法,求解位移和速度的合成與分解問題。 2、過程與方法 (1)通過對(duì)拋體運(yùn)動(dòng)的觀察和思考,了解一個(gè)運(yùn)動(dòng)可以與幾個(gè)不同的運(yùn)動(dòng)效果相同,體會(huì)等效替代的方法; (2)通過觀察和思考演示實(shí)驗(yàn),知道運(yùn)動(dòng)獨(dú)立性.學(xué)習(xí)化繁為筒的研究方法;(3)掌握用平行四邊形定則處理簡單的矢量運(yùn)算問題。 3、情感、態(tài)度與價(jià)值觀(1)通過觀察,培養(yǎng)觀察能力; (2)通過討論與交流,培養(yǎng)勇于表達(dá)的習(xí)慣和用科學(xué)語言嚴(yán)謹(jǐn)表達(dá)的能力。教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn): 1.重點(diǎn): (1)明確一個(gè)復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)可以等效為兩個(gè)簡單的運(yùn)動(dòng)的合成或等效分解為兩個(gè)簡單的運(yùn)動(dòng); (2)理解運(yùn)動(dòng)合成、分解的意義和方法。2.難點(diǎn): 分運(yùn)動(dòng)和合運(yùn)動(dòng)的等時(shí)性和獨(dú)立性;應(yīng)用運(yùn)動(dòng)的合成和分解方法分析解決實(shí)際問題。 教學(xué)方法: 探究、講授、討論、練習(xí) 教學(xué)用具: 演示紅蠟燭運(yùn)動(dòng)的有關(guān)裝置。教學(xué)過程: 一、復(fù)習(xí)提問: 1.什么是曲線運(yùn)動(dòng)? 2.曲線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)是什么? 3.物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件是什么? 二、導(dǎo)入新課 上節(jié)課我們學(xué)習(xí)了曲線運(yùn)動(dòng)的定義,性質(zhì)及物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件,先來回顧一下這幾個(gè)問題:什么是曲線運(yùn)動(dòng)?(運(yùn)動(dòng)軌跡是曲線的運(yùn)動(dòng)是曲線運(yùn)動(dòng)。) 怎樣確定做曲線運(yùn)動(dòng)的物體在某一時(shí)刻的速度方向?(質(zhì)點(diǎn)在某一點(diǎn)的速度方向沿曲線在這一點(diǎn)的切線方向。) 物體在什么情況下做曲線運(yùn)動(dòng)?(當(dāng)物體所受合力的方向跟它的速度方向不在同一直線上時(shí),物體做曲線運(yùn)動(dòng)。) 通過上節(jié)課的學(xué)習(xí),我們對(duì)曲線運(yùn)動(dòng)有了一個(gè)大致的認(rèn)識(shí),但我們還投有對(duì)曲線運(yùn)動(dòng)進(jìn)行深入的研究,要研究曲線運(yùn)動(dòng)需要什么樣的方法呢?這節(jié)課我們就來研究這個(gè)問題。 三、新課教學(xué) 我們先來回想一下我們是怎樣研究直線運(yùn)動(dòng)的,同學(xué)們可以從如何確定質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的位移來考慮。 可以沿著物體或質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的軌跡建立直線坐標(biāo)系,通過物體或質(zhì)點(diǎn)坐標(biāo)的變化可以確定其位移,從而達(dá)到研究物體運(yùn)動(dòng)過程的目的。現(xiàn)在我們先看一個(gè)勻加速直線運(yùn)動(dòng)的例子。 物體運(yùn)動(dòng)軌跡是直線,位移增大的越來越快,初逮度為零,速度均勻增大,加速2 度保持不變,所以這種運(yùn)動(dòng)為初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。 現(xiàn)在我們可以看到,我們已經(jīng)把這個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)分解成了兩個(gè)運(yùn)動(dòng):其一是速度為vO的勻速直線運(yùn)動(dòng):其二是同方向的初速度為0,加速度為a的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。可以說這種方法可以將比較復(fù)雜的一個(gè)運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化成兩個(gè)或幾個(gè)比較簡單的運(yùn)動(dòng),這種方法我們稱為運(yùn)動(dòng)的分解。實(shí)際上運(yùn)動(dòng)的分解不僅能夠應(yīng)用在直線運(yùn)動(dòng)中,對(duì)于曲線運(yùn)動(dòng)它同樣適用。下面我們就來探究一下怎樣應(yīng)用運(yùn)動(dòng)的合成與分解來研究曲線運(yùn)動(dòng)。 演示實(shí)驗(yàn):如圖5.1-9所示,在一端封閉、長約l m的玻璃管內(nèi)注滿清水,水中放一紅蠟做的小圓柱體R,將玻璃管的開口端用膠塞塞緊。(圖甲)將這個(gè)玻璃管倒置(圖乙),蠟塊R就沿玻璃管上,如果旁邊放一個(gè)米尺,可以看到蠟塊上升的速度大致不變,即蠟塊做勻連直線運(yùn)動(dòng)。 再次將玻璃管上下顛倒,在蠟塊上升的同時(shí)將玻璃管水平向右勻速移動(dòng),觀察蠟塊的運(yùn)動(dòng)。(圖丙)在黑板的背景前觀察由甲到乙的過程,可以發(fā)現(xiàn)蠟塊做的是勻速直線運(yùn)動(dòng),而過程丙中蠟塊微的是什么運(yùn)動(dòng)呢?有可能是直線運(yùn)動(dòng),速度大小變不變化不能判斷,有可能是曲線運(yùn)動(dòng)。也就是說,僅僅通過用眼睛觀察我們并不能得到物體運(yùn)動(dòng)的準(zhǔn)確信息,要精確地了解物體的運(yùn)動(dòng)過程,還需要我們進(jìn)行理論上的分析。下面我們就通過運(yùn)動(dòng)的分解對(duì)該物體的運(yùn)動(dòng)過程進(jìn)行分析。 對(duì)于直線運(yùn)動(dòng),很明顯,其運(yùn)動(dòng)軌跡就是直線,直接建立直線坐標(biāo)系就可以解決問題,但如果是一個(gè)運(yùn)動(dòng)軌跡不確定的運(yùn)動(dòng)還能這樣處理嗎?很顯然是不能的,這時(shí)候我們可以選擇平面內(nèi)的坐標(biāo)系了。比如選擇我們最熟悉的平面直角坐標(biāo)系。下面我們就來看一看怎樣在乎面直角坐標(biāo)系中研究物體的運(yùn)動(dòng)。 1、蠟塊的位置 建立如圖5.1-10所示的平面直角坐標(biāo)系:選蠟塊開始運(yùn)動(dòng)的位置為原點(diǎn),水平向 3 右的方向和豎直向上的方向分別為x軸和y軸的正方向。 在觀察中我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)蠟塊在玻璃管中是勻速上升的,所以我們?cè)O(shè)蠟塊勻速上升的速度為vy,玻璃管向右勻速運(yùn)動(dòng)的速度為vx,從蠟塊開始運(yùn)動(dòng)的時(shí)刻開始計(jì)時(shí),我們就可以得到蠟塊在t時(shí)刻的位置P(x,y),我們?cè)撊绾蔚玫近c(diǎn)p的兩個(gè)坐標(biāo)呢? 蠟塊在兩個(gè)方向上做的都是勻速直線運(yùn)動(dòng),所以x、y可以通過勻速直線運(yùn)動(dòng)的位移公式x=vt獲得,即: x=vxt y=vyt 這樣我們就確定了蠟塊運(yùn)動(dòng)過程中任意時(shí)刻的位置,然而要知道蜻塊做的究竟是什么運(yùn)動(dòng)這還不夠,我們還要知道蠟塊的運(yùn)動(dòng)軌跡是什么樣的。下面我們就來操究這個(gè)問題。 2、蠟塊的運(yùn)動(dòng)軌跡 我們?cè)跀?shù)學(xué)課上就已經(jīng)學(xué)過了怎樣在坐標(biāo)中表示一條直線或曲線。在數(shù)學(xué)上,關(guān)于x、y兩個(gè)變量的方程就可以代表一條直線或曲線,現(xiàn)在我們要找的蠟塊運(yùn)動(dòng)的軌跡,實(shí)際上我們只要找到表示蠟塊運(yùn)動(dòng)軌跡的方程就可以了。觀察我們剛才得到的關(guān)于蠟塊位置的兩個(gè)方程,發(fā)現(xiàn)在這兩個(gè)關(guān)系式中,除了x、y之外還有一個(gè)變量“那我們應(yīng)該如何來得到蠟塊的軌跡方程呢? 根據(jù)數(shù)學(xué)上的消元法,我們可以從這兩個(gè)關(guān)系式中消去變量t,就可以得到關(guān)于x,y兩個(gè)變量的方程了。實(shí)際上我們前面得到的兩個(gè)關(guān)系式就相當(dāng)于我們?cè)跀?shù)學(xué)上學(xué)到的參數(shù)方程,消t的過程實(shí)際上就是消參數(shù)的過程。 那消參數(shù)的過程和結(jié)果應(yīng)該是怎樣的呢? 我們可以先從公式(1)中解出t t=x/vx y=vy x/vx 現(xiàn)在我們對(duì)公式④進(jìn)行數(shù)學(xué)分析,看看它究竟代表的是一條什么樣的曲線呢? 由于蠟塊在x、y兩個(gè)方向上做的都是勻速直線運(yùn)動(dòng),所以vy、vx都是常量.所4 以vy /vx也是常量,可見公式④表示的是一條過原點(diǎn)的傾斜直線。 在物理上這代表什么意思呢? 這也就是說,蠟塊相對(duì)于黑板的運(yùn)動(dòng)軌跡是直線,即蠟塊做的是直線運(yùn)動(dòng)。既然這個(gè)方程所表示的直線就是蠟塊的運(yùn)動(dòng)軌跡,那如果我們要找靖塊在任意時(shí)刻的位移,是不是就可以通過這條直線來實(shí)現(xiàn)呢?下面我們就來看今天的第三個(gè)問題。 3、蠟塊的位移 在直線運(yùn)動(dòng)中我們要確定物體運(yùn)動(dòng)的位移,我們只要知道物體的初末位置就可以了對(duì)于曲線運(yùn)動(dòng)也是一樣的。在前面建立坐標(biāo)系的時(shí)候我們已經(jīng)說過了,物體開始運(yùn)動(dòng)的位置為坐標(biāo)原點(diǎn),現(xiàn)在我們要找任意時(shí)刻的位移,只要再找出任意時(shí)刻t物體所在的位置就可以了。 實(shí)際上這個(gè)問題我們已經(jīng)解決了,前面我們已經(jīng)找出物體在任意時(shí)刻的位置P(x,y),請(qǐng)同學(xué)們想一下在坐標(biāo)中物體位移應(yīng)該是怎么表示的呢? 在坐標(biāo)系中,線段OP的長度就代表了物體位移的大小。現(xiàn)在我找一位同學(xué)來計(jì)算一下這個(gè)長度。 我們?cè)谇懊娴膶W(xué)習(xí)中已經(jīng)知道位移是矢量,所以我們要計(jì)算物體的位移僅僅知道位移的大小是不夠的,我們還要再計(jì)算位移的方向。這應(yīng)該怎樣來求呢? 因?yàn)樽鴺?biāo)系中的曲線就代表了物體運(yùn)動(dòng)的軌跡,所以我們只要求出該直線與x軸的夾角θ就可以了。要求"我們只要求出它的正切就可以了。 tanθ==vy /vx 這樣就可以求出θ,從而得知位移的方向。 現(xiàn)在我們已經(jīng)知道了蠟塊做的是直線運(yùn)動(dòng),并且求出了蠟塊在任意時(shí)刻的位移,但我們還不知道蠟塊做的是什么樣的直線運(yùn)動(dòng),要解決這個(gè)問題,我們還需要求出蠟塊的速度。 4、蠟塊的速度 根據(jù)我們前面學(xué)過的速度的定義,物體在某過程中的速度等于該過程的位移除以發(fā)生這段位移所需要的時(shí)間,即前面我們已經(jīng)求出了蠟塊在任意時(shí)刻的位移的大小所以我們可以直接計(jì)算蠟塊的位移,直接套入速度公式我們可以得到什么樣的速度表達(dá)式?帶人公式可得: 分析這個(gè)公式我們可以得到什么樣的結(jié)論? vy /vx都是常量,度是不發(fā)生變化的,即蠟塊做的是勻速運(yùn)動(dòng)。 結(jié)合我們前面得出的結(jié)論,我們可以概括起來總結(jié)蠟塊的運(yùn)動(dòng),它做的應(yīng)該是個(gè)什么運(yùn)動(dòng)?(蠟塊做的是勻速直線運(yùn)動(dòng)。) 在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中,我們看到的蠟塊實(shí)際的運(yùn)動(dòng)是相對(duì)于黑板向右上方運(yùn)動(dòng)的,而這個(gè)運(yùn)動(dòng)并不是直接發(fā)生的,它是由向上和向右的兩個(gè)運(yùn)動(dòng)來構(gòu)成的,在這種情況中,我們把蠟塊沿玻璃管向上的運(yùn)動(dòng)和它隨著玻璃管向右的運(yùn)動(dòng),都叫做分運(yùn)動(dòng);而蠟塊相對(duì)于黑板向右上方的運(yùn)動(dòng)叫做合運(yùn)動(dòng)。明確了合運(yùn)動(dòng)和分運(yùn)動(dòng)的概念之后,我們就可以得出運(yùn)動(dòng)合成與分解的概念了: 由分運(yùn)動(dòng)求合運(yùn)動(dòng)的過程叫做運(yùn)動(dòng)的合成; 由合運(yùn)動(dòng)求分運(yùn)動(dòng)的過程叫做運(yùn)動(dòng)的分解。思考與討論 如果物體在一個(gè)方向上的分運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng),在與它垂直方向的分運(yùn)動(dòng)是勻加速直線運(yùn)動(dòng)。合運(yùn)動(dòng)的軌跡是什么樣的?(參考提示:勻速運(yùn)動(dòng)的速度V1和勻速運(yùn)動(dòng)的初速度的合速度應(yīng)如圖5.1-10所示,而加速度a與v2同向,則a與v合必有夾角,因此軌跡為曲線。)板書設(shè)計(jì) 也是常量。也就是說蠟塊的速6 一、合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)的概念 1、合運(yùn)動(dòng)和分運(yùn)動(dòng): 2、運(yùn)動(dòng)的合成與分解: 二、運(yùn)動(dòng)合成與分解的法則: 三、合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)的關(guān)系: 1.獨(dú)立性:兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)可能共線、可能互成角度。兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)各自獨(dú)立,互不干擾。 2.等效性:兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的規(guī)律、位移、速度、加速度疊加起來與合運(yùn)動(dòng)的規(guī)律、位移、速度、加速度有完全相同效果。 3.等時(shí)性:合運(yùn)動(dòng)和分運(yùn)動(dòng)進(jìn)行的時(shí)間完全相同。 四、常見運(yùn)動(dòng)的合成與分解: 渡河問題:水流速度、船相對(duì)水的速度(船在靜水中的速度)、船的合速(船對(duì)地岸的速度,方向?yàn)榇暮较颍⒍珊訒r(shí)間、航程、最短渡河時(shí)間、最短航程。 四、課堂練習(xí): 1.關(guān)于運(yùn)動(dòng)的合成,下列說法中正確的是…………………………………()A.合運(yùn)動(dòng)的速度一定比每一個(gè)分運(yùn)動(dòng)的速度大 B.兩個(gè)勻速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng),一定是勻速直線運(yùn)動(dòng) C.兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)是直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng),一定是直線運(yùn)動(dòng) D.兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的時(shí)間,一定與它們的合運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等 2.如果兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的速度大小相等.且為定值,則以下說法中正確的是()A.兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)夾角為零,合速度最大 B.兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)夾角為90°,合速度大小與分速度大小相等 C.合速度大小隨分運(yùn)動(dòng)的夾角的增大而減小 D.兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)夾角大于120°,合速度的大小等于分速度 3.小船在靜水中的速度是v,今小船要渡過一河流,渡河時(shí)小船朝對(duì)岸垂直劃行,7 若航行至中心時(shí),水流速度突然增大,則渡河時(shí)間將………………………()A.增大 B.減小 C.不變 D.無法確定 五、課外作業(yè): 對(duì)應(yīng)練習(xí)冊(cè)訓(xùn)練2。 六、教學(xué)反思: 第1節(jié) 運(yùn)動(dòng)的合成與分解 在共同必修1中,我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了分析一維運(yùn)動(dòng)的方法.但是在實(shí)際問題中,直線運(yùn)動(dòng)只是在小范圍內(nèi)的一種特殊情況.無論是交通運(yùn)輸工具,還是人造衛(wèi)星、宇航器的運(yùn)動(dòng)都是曲線運(yùn)動(dòng),因此研究曲線運(yùn)動(dòng)具有更普遍的意義.本節(jié)的地位比較特殊,涉及到許多基本概念和基本規(guī)律.作為研究復(fù)雜運(yùn)動(dòng)的一種有效方法,我們常把復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)看作是幾個(gè)簡單運(yùn)動(dòng)的合成.分運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)決定了合運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)與合運(yùn)動(dòng)的軌跡,通過運(yùn)動(dòng)的合成和分解,我們可把一個(gè)曲線運(yùn)動(dòng)分解為兩個(gè)方向上的直線運(yùn)動(dòng),從而通過研究簡單的直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律,進(jìn)一步研究復(fù)雜的曲線運(yùn)動(dòng).在引入曲線運(yùn)動(dòng)的概念時(shí),要注意曲線運(yùn)動(dòng)和直線運(yùn)動(dòng)的銜接.找到曲線運(yùn)動(dòng)在直線運(yùn)動(dòng)上的生長點(diǎn):做直線運(yùn)動(dòng)的物體在受到與速度不平行的外力時(shí),這個(gè)外力將迫使它改變運(yùn)動(dòng)方向,從而由直線運(yùn)動(dòng)變?yōu)榍€運(yùn)動(dòng).因此,這節(jié)課的關(guān)鍵所在是讓學(xué)生明確物體做直線運(yùn)動(dòng)和曲線運(yùn)動(dòng)的條件,以及曲線運(yùn)動(dòng)和直線運(yùn)動(dòng)根本的不同點(diǎn),做曲線運(yùn)動(dòng)的物體,它的速度方向一定是變化的.所以,只要是曲線運(yùn)動(dòng),就一定是變速運(yùn)動(dòng).研究比較復(fù)雜的運(yùn)動(dòng),常常把這個(gè)運(yùn)動(dòng)看成是兩個(gè)或幾個(gè)比較簡單的運(yùn)動(dòng)合成的,使問題變得容易研究.已知分運(yùn)動(dòng)求合運(yùn)動(dòng),叫做運(yùn)動(dòng)的合成,合成的依據(jù)是平行四邊形定則,它包括求合位移、合速度以及合加速度.合運(yùn)動(dòng)的特征為:(1)等時(shí)性.合運(yùn)動(dòng)通過合位移所用的時(shí)間和對(duì)應(yīng)的每個(gè)分運(yùn)動(dòng)通過分位移的時(shí)間相等,即各分運(yùn)動(dòng)總是同時(shí)開始,同時(shí)結(jié)束.(2)獨(dú)立性.各分運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)不變,也就是說不會(huì)因?yàn)槠渌较蛏鲜欠裼羞\(yùn)動(dòng)而影響自己的運(yùn)動(dòng)性質(zhì).在運(yùn)動(dòng)中,一個(gè)物體可以同時(shí)參與幾種不同的運(yùn)動(dòng).在研究時(shí),可以把各個(gè)運(yùn)動(dòng)都看作是相互獨(dú)立進(jìn)行的,互不影響,這就叫做運(yùn)動(dòng)獨(dú)立性原理.教學(xué)重點(diǎn) 1.理解運(yùn)動(dòng)的獨(dú)立性原理; 2.對(duì)一個(gè)運(yùn)動(dòng)能正確地進(jìn)行合成和分解.教學(xué)難點(diǎn) 1.實(shí)驗(yàn)探究運(yùn)動(dòng)的獨(dú)立性; 2.具體問題中的合運(yùn)動(dòng)和分運(yùn)動(dòng)的判定.教具準(zhǔn)備 投影儀、投影片、多媒體、CAI課件、小鋼球、條形磁鐵、玻璃管、水、膠塞、蠟塊、秒表.課時(shí)安排2課時(shí) 三維目標(biāo) 一、知識(shí)與技能 1.知道什么是運(yùn)動(dòng)的獨(dú)立性; 2.在具體問題中知道什么是合運(yùn)動(dòng),什么是分運(yùn)動(dòng); 3.知道合運(yùn)動(dòng)和分運(yùn)動(dòng)是同時(shí)發(fā)生的,并且互不影響; 4.知道運(yùn)動(dòng)的合成和分解遵循平行四邊形定則.二、過程與方法 1.通過實(shí)驗(yàn)探究運(yùn)動(dòng)的獨(dú)立性,培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力; 2.使學(xué)生能夠熟練使用平行四邊形定則進(jìn)行運(yùn)動(dòng)的合成和分解.三、情感態(tài)度與價(jià)值觀 1.使學(xué)生會(huì)在日常生活中,善于總結(jié)和發(fā)現(xiàn)問題; 2.使學(xué)生明確研究問題的一種方法,將曲線運(yùn)動(dòng)分解為直線運(yùn)動(dòng).教學(xué)過程 導(dǎo)入新課 一般的拋體運(yùn)動(dòng)是比直線運(yùn)動(dòng)更為復(fù)雜的曲線運(yùn)動(dòng),比如我們可以很容易地把一枚石子 從井口投入井底,但如果從飛行的飛機(jī)上把救援物資準(zhǔn)確地投放到孤島的某個(gè)區(qū)域并不那么容易,這是為何呢?本節(jié)課我們就來學(xué)習(xí)這個(gè)問題.推進(jìn)新課 一、運(yùn)動(dòng)的獨(dú)立性 在共同必修1中,我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了分析一維運(yùn)動(dòng)的方法.對(duì)于一個(gè)以速度v0做勻速直線運(yùn)動(dòng)的小球(如圖所示),如果取t0=0時(shí)刻的位置坐標(biāo)x0=0,小球的運(yùn)動(dòng)方向?yàn)樽鴺?biāo)的正方向,則在經(jīng)過任意時(shí)間t后,小球的位移為:x0=v0t.對(duì)于一個(gè)以加速度a做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的汽車(如圖所示),如果在t0=0時(shí)刻的位置坐標(biāo)x0=0,初速度v0=0,取汽車的運(yùn)動(dòng)方向?yàn)樽鴺?biāo)的正方向,在經(jīng)過任意時(shí)間t后,汽車的位移為:x?12at.2 如果小球做自由落體運(yùn)動(dòng)(如圖所示),在t0=0時(shí)刻的位置坐標(biāo)y0=0,初速度v0=0,取 y?小球的運(yùn)動(dòng)方向?yàn)樽鴺?biāo)的正方向,則在經(jīng)過任意時(shí)間t后,小球的位移為: 12gt.2 如果小球的運(yùn)動(dòng)不是一維運(yùn)動(dòng),比如我們將足球以某一個(gè)角度拋出,其運(yùn)動(dòng)的軌跡不是直線,而是曲線.如何研究、描述這樣的曲線運(yùn)動(dòng)呢? 在物理學(xué)中,我們通常采用運(yùn)動(dòng)的合成與分解的方法來研究曲線運(yùn)動(dòng).即一個(gè)復(fù)雜運(yùn)動(dòng)可以視為若干個(gè)互不影響的、獨(dú)立的分運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng).例如,以某一個(gè)角度飛出的足球的曲線運(yùn)動(dòng),在軍事演習(xí)中空中飛行的炮彈等,可以視為一個(gè)沿水平方向的分運(yùn)動(dòng)與另一個(gè)沿豎直方向的分運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng),并且兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)不相互影響,具有獨(dú)立性.如何理解運(yùn)動(dòng)的獨(dú)立性呢?讓我們來做個(gè)實(shí)驗(yàn).【合作探究】 運(yùn)動(dòng)的獨(dú)立性 在如圖所示的裝置中,兩個(gè)相同的弧形軌道M、N,分別用于發(fā)射小鐵球P、Q;兩軌道上端分別裝有電磁鐵C、D;調(diào)節(jié)電磁鐵C、D的高度,使AC=BD,從而保證小鐵球P、Q在軌道出口處的水平初速度v0相同.將小鐵球P、Q分別吸在電磁鐵C、D上,然后切斷電源,使兩個(gè)小鐵球能以相同的初速度v0同時(shí)分別從軌道M、N的下端射出.實(shí)驗(yàn)結(jié)果是兩個(gè)小鐵球同時(shí)到達(dá)E處,發(fā)生碰撞.增加或者減小軌道M的高度,只改變小鐵球P到達(dá)桌面時(shí)的速度的豎直方向分量的大小,再進(jìn)行實(shí)驗(yàn),結(jié)果兩個(gè)小鐵球總是發(fā)生碰撞.實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,改變小鐵球P的高度,兩個(gè)小球仍然會(huì)發(fā)生碰撞.說明沿豎直方向距離的變化,雖然改變了兩個(gè)球相遇時(shí)小球P沿豎直方向速度分量的大小,但并不改變小球P沿水平方向的速度分量的大小.因此,兩個(gè)小球一旦處于同一水平面,就會(huì)發(fā)生碰撞.這說明小球在豎直方向上的運(yùn)動(dòng)并不影響它在水平方向上的運(yùn)動(dòng).另外,我們還可以用實(shí)驗(yàn)證明,小球在水平方向上的運(yùn)動(dòng)也不影響它在豎直方向上的運(yùn)動(dòng).也就是說,豎直方向上的運(yùn)動(dòng)與水平方向的運(yùn)動(dòng)互不影響,是獨(dú)立的運(yùn)動(dòng).這就是運(yùn)動(dòng)的獨(dú)立性.運(yùn)動(dòng)的獨(dú)立性原理又叫運(yùn)動(dòng)的疊加性原理,與功的原理、力的獨(dú)立性原理合稱中學(xué)物理三大原理,它是“運(yùn)動(dòng)的合成、分解”形成的前提,是解決復(fù)雜運(yùn)動(dòng)方法形成的關(guān)鍵點(diǎn).二、運(yùn)動(dòng)的合成和分解 我們對(duì)曲線運(yùn)動(dòng)有了基本認(rèn)識(shí),它比直線運(yùn)動(dòng)復(fù)雜,為研究復(fù)雜的運(yùn)動(dòng),就需要把復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)分為簡單的運(yùn)動(dòng).下面我們來學(xué)習(xí)一種常用方法——運(yùn)動(dòng)的合成和分解.1.合運(yùn)動(dòng)和分運(yùn)動(dòng) (1)做下列演示實(shí)驗(yàn): a.在長80~100 cm、一端封閉的管中注滿清水,水中放一個(gè)由紅蠟做成的小圓柱體R(要求它能在水中大致勻速上浮),將管的開口端用膠塞塞緊.b.將此管緊貼黑板豎直倒置,蠟塊就沿玻璃管勻速上升,做直線運(yùn)動(dòng),記下它由A移動(dòng)到B所用的時(shí)間.C.然后,將玻璃管重新倒置,在蠟塊上升的同時(shí),將玻璃管水平向右勻速移動(dòng),觀察到它是向斜向右上方移動(dòng)的,經(jīng)過相同的時(shí)間,它由A運(yùn)動(dòng)到C.(2)分析:紅蠟塊可看成是同時(shí)參與了下面兩個(gè)運(yùn)動(dòng):在玻璃管中豎直向上的運(yùn)動(dòng)(由A到B)和隨玻璃管水平向右的運(yùn)動(dòng)(由A到D).紅蠟塊實(shí)際發(fā)生的運(yùn)動(dòng)(由A到C)是這兩個(gè)運(yùn)動(dòng)合成的結(jié)果.(3)用CAI課件重新對(duì)比模擬上述運(yùn)動(dòng).(4)總結(jié)得到什么是分運(yùn)動(dòng)和合運(yùn)動(dòng) a.紅蠟塊沿玻璃管在豎直方向的運(yùn)動(dòng)和隨管做的水平方向的運(yùn)動(dòng),叫做分運(yùn)動(dòng).紅蠟塊實(shí)際發(fā)生的運(yùn)動(dòng)叫做合運(yùn)動(dòng).b.合運(yùn)動(dòng)的位移(速度)叫做合位移(速度); 分運(yùn)動(dòng)的位移(速度)叫做分位移(速度).2.運(yùn)動(dòng)的合成和分解: (1)分運(yùn)動(dòng)合運(yùn)動(dòng).(2)運(yùn)動(dòng)的合成和分解遵循平行四邊形定則.【例題剖析】 如果在前面所做的實(shí)驗(yàn)中玻璃管長90 cm,紅蠟塊由玻璃管的一端沿管勻速地豎直向上運(yùn)動(dòng),同時(shí)勻速地水平移動(dòng)玻璃管,當(dāng)玻璃管水平移動(dòng)了80 cm時(shí),紅蠟塊到達(dá)玻璃管的另一端.整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程所用的時(shí)間為20 s,求紅蠟塊運(yùn)動(dòng)的合速度.(1)說明紅蠟塊參與了哪兩個(gè)分運(yùn)動(dòng).(2)據(jù)實(shí)驗(yàn)觀察知道,分運(yùn)動(dòng)和合運(yùn)動(dòng)所用的時(shí)間有什么關(guān)系?(3)紅蠟塊的兩個(gè)分速度應(yīng)如何求解?(4)如何分解合速度? 【方法引導(dǎo)】 紅蠟塊沿玻璃管勻速豎直向上的運(yùn)動(dòng)和玻璃管水平的移動(dòng)是兩個(gè)分運(yùn)動(dòng).這是一個(gè)已知 分運(yùn)動(dòng)求合運(yùn)動(dòng)的問題.分運(yùn)動(dòng)和合運(yùn)動(dòng)所用時(shí)間是相同的,可以先分別求出分運(yùn)動(dòng)的速度,再求合速度;也可以先求出合位移的大小,再算出合速度.這里我們用第二種方法.【教師精講】 222根據(jù)平行四邊形定則求合位移,如上圖所示AC=AB+AD,所以合位移AB2?AD2=1.2 m 合速度的大小為:v?AC?6.0?10?2m/s t合速度與合位移的方向相同.解法二: 【教師精講】 0.9m?0.045m/s 20s0.8m?0.04m/s 水平方向的分速度v2?20s豎直方向的分速度v1?合速度:v?v1?v2?6.0?10?2m/s 22 合速度與合位移的方向相同.同學(xué)們可以比較一下上面的兩種方法求合速度,所得的結(jié)果完全相同.【例題剖析】 飛機(jī)以300 km/h的速度斜向上飛行,方向與水平方向成30°角.求水平方向的分速度vx和豎直方向的分速度vy. 【方法引導(dǎo)】 飛機(jī)斜向上飛行的運(yùn)動(dòng)可以看作是它在水平方向和豎直方向的兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng).把v=300km/h分解,就可以求得分速度. 【教師精講】 vx=vcos30°=260 km/h vy=vsin30°=150km/h 如果兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)都是勻速直線運(yùn)動(dòng),由于分速度矢量是恒定的,合速度矢量也是恒定的,所以合運(yùn)動(dòng)也應(yīng)該是勻速直線運(yùn)動(dòng).如前面我們看到的蠟塊的合運(yùn)動(dòng),就是勻速直線運(yùn)動(dòng).但是,如果水平加速移動(dòng)玻璃管,由于水平分速度矢量不再是恒定的,合速度矢量也不再是恒定的,蠟塊就不能做直線運(yùn)動(dòng)了.如下圖畫出了蠟塊運(yùn)動(dòng)時(shí)每隔一秒所到達(dá)的位置,可以看出蠟塊是沿著曲線運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的. 這里我們看到,兩個(gè)直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)可以是曲線運(yùn)動(dòng).反過來,一個(gè)曲線運(yùn)動(dòng)也可以分解為兩個(gè)方向上的直線運(yùn)動(dòng).分別研究這兩個(gè)方向上的受力情況和運(yùn)動(dòng)情況,弄清作為分運(yùn)動(dòng)的直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律,就可以知道作為合運(yùn)動(dòng)的曲線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律.以后,我們將用這種辦法研究平 拋運(yùn)動(dòng)和斜拋運(yùn)動(dòng). 【鞏固訓(xùn)練】 1.關(guān)于曲線運(yùn)動(dòng),下列說法正確的是()A.曲線運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng) B.曲線運(yùn)動(dòng)速度的方向不斷地變化,但速度的大小可以不變 C.曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向可能不變 D.曲線運(yùn)動(dòng)的速度大小和方向一定同時(shí)改變 答案:AB 2.物體在力F1、F2、F3的共同作用下做勻速直線運(yùn)動(dòng),若突然撤去外力F1,則物體的運(yùn)動(dòng)情況是() A.必沿著F1的方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng) B.必沿著F1的方向做勻減速直線運(yùn)動(dòng) C.不可能做勻速直線運(yùn)動(dòng) D.可能做直線運(yùn)動(dòng),也可能做曲線運(yùn)動(dòng) 答案:D 課堂小結(jié) 本節(jié)課我們主要學(xué)習(xí)了: 1.運(yùn)動(dòng)軌跡是曲線的運(yùn)動(dòng)叫曲線運(yùn)動(dòng).2.曲線運(yùn)動(dòng)中速度的方向是時(shí)刻改變的,質(zhì)點(diǎn)在某一點(diǎn)的瞬時(shí)速度的方向在曲線的這一點(diǎn)的切線上.3.當(dāng)合外力F的方向與它的速度方向有一夾角α?xí)r,物體做曲線運(yùn)動(dòng).4.什么是合運(yùn)動(dòng)和分運(yùn)動(dòng).5.什么是運(yùn)動(dòng)的合成和分解.6.運(yùn)動(dòng)的合成和分解遵循平行四邊形定則.7.分運(yùn)動(dòng)和合運(yùn)動(dòng)具有等時(shí)性.布置作業(yè) 課本P48作業(yè)1~4題.板書設(shè)計(jì) 一、運(yùn)動(dòng)的獨(dú)立性 1.一個(gè)復(fù)雜運(yùn)動(dòng)可以視為若干個(gè)互不影響、獨(dú)立的分運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng).2.實(shí)驗(yàn)與探究:運(yùn)動(dòng)的獨(dú)立性.二、運(yùn)動(dòng)合成與分解的方法 活動(dòng)與探究 閱讀并討論習(xí)題中最后一道題,試著由理論得出結(jié)論并尋求實(shí)驗(yàn)探究,總結(jié)是否與理論推理一致. 總結(jié):對(duì)學(xué)生的研究過程給予評(píng)價(jià),最后提出若兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)都是勻加速運(yùn)動(dòng),其運(yùn)動(dòng)軌跡如何?兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)都是初速度為零的勻加速運(yùn)動(dòng),其運(yùn)動(dòng)軌跡又是如何? 我們已經(jīng)學(xué)過“力的合成”了,我們知道兩個(gè)力F1、F2在滿足平行四邊形法則的前提下可以得到一個(gè)合力;那今天類似的,我們也來求一個(gè)物理量的合成。是什么物理量呢?不是合力,更不是巧克力,我們要研究的是“運(yùn)動(dòng)的合成”【板書】 首先我們給出大家兩個(gè)基本概念:①分運(yùn)動(dòng)與②合運(yùn)動(dòng)【板書】(天下大事合久必分分久必合,有分運(yùn)動(dòng)就一定有合運(yùn)動(dòng)!)。一個(gè)物體在運(yùn)動(dòng)的過程當(dāng)中呢,它可能會(huì)同時(shí)參與多個(gè)運(yùn)動(dòng)。那每一個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)我們稱為“分運(yùn)動(dòng)”;而這個(gè)物體最終真實(shí)的、實(shí)際的【板書】運(yùn)動(dòng)軌跡,我們把它稱為“合運(yùn)動(dòng)”。運(yùn)動(dòng)的合成與分解是一種雙向的等效操作,對(duì)于解決復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)過程是一種重要的研究方法。 啊,我舉一個(gè)很簡單的例子,大家來研究一下。假設(shè)這里有一輛消防車【板畫】,這個(gè)我畫的還可以啊,怎么感覺跟貨車一樣,哈哈。啊,OK!消防車在我們的水平面上呢,以速度v1勻速的向右呢,正在行駛著;啊,在我們消防車的上方呢,有一個(gè)云梯,我們知道消防人員為了滅火呢經(jīng)常要爬到云梯之上。我假設(shè)這里有一個(gè)消防員,啊,這個(gè)消防員畫的跟猴子一樣。啊,他正在爬云梯,他爬云梯的速度呢,是向上的速度v2,好,問題來了:請(qǐng)問這個(gè)消防員真實(shí)的運(yùn)動(dòng)速度指向哪里? 我們把v1,v2就稱之為他兩個(gè)方向的分速度:一個(gè)是水平方向的,一個(gè)是豎直方向的。而消防員實(shí)際的運(yùn)動(dòng)軌跡,大家很明顯可以想象的到:車子向右開,消防員向上爬,那速度是一個(gè)矢量,矢量都滿足一個(gè)什么法則?很好,那根據(jù)平行四邊形法則,他真實(shí)的運(yùn)動(dòng)方向應(yīng)該是右上的。所以V合就是這個(gè)物體實(shí)際運(yùn)動(dòng)的合速度。這個(gè)合速度的大小是多少呢?我們看到剛好兩個(gè)分速度是垂直的,所以合速度利用勾股定理,就是根號(hào)下v12+v22啦;那這個(gè)合速度的方向我們應(yīng)該如何描述呢?哎,我們可以設(shè)一個(gè)角度θ,是合速度與任一分速度的夾角,比方說在這里就選V合與v1的夾角吧,那么只要我們求出這個(gè)夾角的正切值tanθ=v2/v1,θ角是不是就被唯一確定出來了?也就是說合速度的方向也就被唯一確定出來了。好,那以上呢,就是非常標(biāo)準(zhǔn)的表示合速度大小與方向的方法,同學(xué)們一定要記牢。 第三個(gè)呢,我們來看一下合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)之間都有哪些③性質(zhì)?這些性質(zhì)啊,非常非常的經(jīng)典!第一個(gè)性質(zhì):它們擁有a.同時(shí)性。它的意思就是合運(yùn)動(dòng)運(yùn)行幾秒,分運(yùn)動(dòng)相應(yīng)的也運(yùn)行幾秒。比如說,這個(gè)車子向右運(yùn)行5秒鐘,人同時(shí)就要向上運(yùn)行5秒鐘,那么以地面為參考系,整個(gè)人的合運(yùn)動(dòng)向右上就要運(yùn)行5秒鐘,它們具有同時(shí)性;第二個(gè),它們各自具有b.獨(dú)立性。各個(gè)分運(yùn)動(dòng)之間互不影響,什么意思?今天我車子沒油了,停下來了,速度v1就消失了;但是人是不是還可以繼續(xù)往上爬,不會(huì)因?yàn)檐囎油O聛砹司蛯?dǎo)致人停滯不前了,它們是獨(dú)立進(jìn)行的,會(huì)受到對(duì)方的影響嗎?不會(huì)!互不影響啊!就好像我們現(xiàn)在坐在教室里上課,上45分鐘。那這段時(shí)間敘利亞是不是正在打仗?我們這兩個(gè)活動(dòng)之間有影響嗎?沒有,相互獨(dú)立,互不影響,這就叫做“獨(dú)立性”;最后它們具有c.等效性。等效性的意思呢,跟我們之前學(xué)的那個(gè)分力與合力是一樣的。我們知道兩個(gè)分力所形成的效果呢,跟一個(gè)合力所形成的效果是相同的。啊,所以類比于此,兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的效果呢跟合運(yùn)動(dòng)的效果是完全一致的。啊,這是我們運(yùn)動(dòng)的合成當(dāng)中的一些基本性質(zhì)。【刷黑板,留消防車】d.矢量性。運(yùn)動(dòng)的合成與分解遵循平行四邊形/三角形法則。 那最后我們來看一些小小的④結(jié)論——幾種分運(yùn)動(dòng)的合成情況。經(jīng)過剛才的學(xué)習(xí),我們知道:兩個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)共同作用在我們的物體之上,形成了運(yùn)動(dòng)的合成。啊,如果兩個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)都是勻速直線運(yùn)動(dòng),比如我們這個(gè)消防車勻速向右行駛,人在云梯上勻速向上爬,你合運(yùn)動(dòng)是什么?它能合成出一個(gè)什么東西出來?肯定不是西瓜。那么勻速+勻速形成的合運(yùn)動(dòng)呢一定還是勻速(血統(tǒng)很純正)。V1勻速向右,v2勻速向上,它們的合運(yùn)動(dòng)一定還是勻速直線運(yùn)動(dòng),只不過合速度比原來更大一些;我在黑板上寫的時(shí)候,你要思考這樣一個(gè)問題:“我是記住它就行了呢?還是要思考它背后的原因是什么?”帶著這樣的思考來看第二個(gè)結(jié)論:如果一個(gè)方向是勻速,另外一個(gè)方向是變速,這種是我們最愛考的情況。它們合運(yùn)動(dòng)的軌跡一定是曲線,且加速度向哪里,曲線就向哪里彎。我舉一個(gè)“拋粉筆”的例子:粉筆有一個(gè)水平向右的初速度v1,然后它在空中飛行的軌跡是拋物線,是一個(gè)曲線。你看,粉筆水平向右做勻速運(yùn)動(dòng),而拋出去之后,豎直向下受到重力作用,有一個(gè)重力加速度g,是不是做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。一個(gè)方向是勻速,一個(gè)方向是向下的加速,那么總體來說,哎!就是一個(gè)是曲線,且軌跡偏向重力所在的一側(cè);好,最后大家還要記住,如果物體在兩個(gè)方向上都做勻變速直線運(yùn)動(dòng),變速+變速是什么?合運(yùn)動(dòng)是直線的?還是曲線的?都有可能!大家記住,關(guān)鍵看什么?我們要看合速度(所謂合速度就是初速度的一個(gè)合成)與合力的關(guān)系:如果二者在同一條直線上,那合運(yùn)動(dòng)就是勻變速直線運(yùn)動(dòng);如果二者之間存在一定的夾角,這個(gè)合運(yùn)動(dòng)就是勻變速曲線運(yùn)動(dòng)。有兩種可能。 那么現(xiàn)在啊,結(jié)果已經(jīng)有了,我就做一個(gè)解釋。好,①為什么兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)都是勻速直線運(yùn)動(dòng),合運(yùn)動(dòng)就一定是勻速直線運(yùn)動(dòng)呢?要做運(yùn)動(dòng)分析,肯定離不開受力分析。那在這個(gè)方向上物體以速度v1做勻速直線運(yùn)動(dòng),受不受外力?不受!在這個(gè)方向上以速度v2做勻速直線運(yùn)動(dòng),受不受外力?也不受。說明這個(gè)物體本身就不受任何外力作用,所以它合成出來的這個(gè)速度會(huì)不會(huì)發(fā)生改變?牛頓第一定律告訴我們不會(huì),那當(dāng)然就沿V合的方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)了,對(duì)不對(duì)?②你再來看第二種情況:一個(gè)方向上是勻速直線運(yùn)動(dòng),速度是v1;而在另外一個(gè)方向上速度v2=at,是一個(gè)勻加速直線運(yùn)動(dòng),也就是說在這個(gè)方向上應(yīng)該受一個(gè)什么呀?合外力作用,對(duì)不對(duì)?因此在這個(gè)背景下,它的合速度與合外力之間一定有一個(gè)夾角,因此它只能是一個(gè)勻變速曲線運(yùn)動(dòng),能理解我說的話嗎?這是曲線運(yùn)動(dòng)的條件啊!③第三種情況:兩個(gè)方向都是勻變速直線運(yùn)動(dòng),v1=a1*t,v2=a2*t,,它的合速度在此刻假設(shè)是v合;那么顯然在這個(gè)背景下,兩個(gè)方向因?yàn)橛屑铀俣龋遣皇嵌际艿搅肆Φ淖饔茫磕敲催@兩個(gè)方向的力我們?nèi)ズ铣梢幌拢梢缘玫揭粋€(gè)合力。那么問題就來了:這個(gè)F1和F2形成的合力的方向與剛才那個(gè)合初速度的方向在不在同一條直線上?不好說!對(duì)不對(duì)?你不好確定。那我們就要分情況討論了:有可能F合與V合在同一條直線上,那物體是不是就有一個(gè)沿合速度方向的不變的加速度,所以就做~勻變速直線運(yùn)動(dòng);有可能F合與V合不在同一條直線上,那此時(shí)根據(jù)曲線運(yùn)動(dòng)的條件,它就做一個(gè)勻變速的曲線運(yùn)動(dòng),對(duì)吧?所以你看到:兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)都是勻變速直線運(yùn)動(dòng)的話,它的合運(yùn)動(dòng)就有可能是勻變速直線運(yùn)動(dòng)或是勻變速曲線運(yùn)動(dòng)。關(guān)鍵點(diǎn)是什么?F合與V合是否共線?清楚了沒有? 好,我把這個(gè)原因解釋清楚了,那現(xiàn)在我們倒過來看這個(gè)問題。啊,以前咱們國家是封建社會(huì),紀(jì)曉嵐、和珅到皇帝跟前都是自稱為“奴才”的。啊,榮華富貴都是皇帝給你的;但是哪天皇帝不高興了,說:“紀(jì)曉嵐你給我跳河去”,他撲通也得跳,君讓臣死臣不得不死。你就看到了皇帝能賞賜給你,多會(huì)兒想奪去你的榮華富貴那也是可以的。所以也一樣,你能夠正的來看這個(gè)問題,倒的也一樣。那么一個(gè)運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng)的話,能不能分解成這樣兩個(gè)勻速直線運(yùn)動(dòng)?是可以的!那后面這兩個(gè)也是一樣,能不能倒回去?完全可以!剛才由分運(yùn)動(dòng)求合運(yùn)動(dòng)我們叫“運(yùn)動(dòng)的合成”,所以倒過來由合運(yùn)動(dòng)求分運(yùn)動(dòng)的過程就叫做運(yùn)動(dòng)的分解。【板書】加起來就是我們這節(jié)課的主題——“運(yùn)動(dòng)的合成與分解”。【板書】 好,說了這么多,但是口說無憑,這些結(jié)論要想得到證實(shí),應(yīng)該怎么樣啊?一定要做實(shí)驗(yàn)!最后我們通過課本第5頁的“蠟塊實(shí)驗(yàn)”來驗(yàn)證我們的結(jié)論。啊,是一個(gè)帥哥給我們做實(shí)驗(yàn)(啊,帥哥從來不說自己帥!像我這樣,我就不說自己帥。)。首先我們驗(yàn)證第一個(gè)——兩分運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),合運(yùn)動(dòng)也是勻速直線運(yùn)動(dòng)。【擦去除第一條結(jié)論外的板書】同學(xué)們先讀一讀。如圖5.1-9所示,蠟塊在豎直固定的注滿清水的玻璃管中向上運(yùn)動(dòng),由于重力與浮力的大小大致相等(密度相近),接近于勻速直線運(yùn)動(dòng);同時(shí)讓玻璃管向右做勻速直線運(yùn)動(dòng),則蠟塊同時(shí)參與了豎直方向、水平方向兩個(gè)不同的分運(yùn)動(dòng)。將這兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)合成,會(huì)得到什么運(yùn)動(dòng)呢?好,我們看視頻。【播放合運(yùn)動(dòng)為勻速直線運(yùn)動(dòng)的蠟塊視頻】哎,合運(yùn)動(dòng)根據(jù)我們的觀察,好像是勻速直線運(yùn)動(dòng)。但是眼見不一定為實(shí),僅僅通過觀察并不能得到物體的準(zhǔn)確信息,要想精確地了解物體的運(yùn)動(dòng)過程,必須進(jìn)行理論上的分析。 (1)蠟塊的位置 x?vxt,y?vyt。 建立如圖5.1-10所示的平面直角坐標(biāo)系:選蠟塊開始運(yùn)動(dòng)的位置為原點(diǎn),水平向右的方向和豎直向上的方向分別為x軸和y軸的正方向。 在觀察中我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)蠟塊在玻璃管中是勻速上升的,所以我們?cè)O(shè)蠟塊勻速上升的速度為vy,玻璃管向右勻速運(yùn)動(dòng)的速度為vx,從蠟塊開始運(yùn)動(dòng)的時(shí)刻開始計(jì)時(shí),我們就可以得到蠟塊在t時(shí)刻的位置P(x,y),我們?cè)撊绾蔚玫近c(diǎn)p的兩個(gè)坐標(biāo)呢? 蠟塊在兩個(gè)方向上做的都是勻速直線運(yùn)動(dòng),所以x、y可以通過勻速直線運(yùn)動(dòng)的位移公式x=vt獲得,即: x=vxt y=vyt 這樣我們就確定了蠟塊運(yùn)動(dòng)過程中任意時(shí)刻的位置,然而要知道蠟塊做的究竟是什么運(yùn)動(dòng)這還不夠,我們還要知道蠟塊的運(yùn)動(dòng)軌跡是什么樣的。下面我們就來研究這個(gè)問題。 (2)蠟塊的運(yùn)動(dòng)軌跡 y?點(diǎn)的直線。 X=Vx*t,Y=Vy*t,那么X與Y之間的函數(shù)關(guān)系是什么呢?消元t,得到t=X/Vx,所以Y=Vy/Vx*X,由于Vy和Vx都是常數(shù),所以它們的比值也是常數(shù),可以記做k,那我們就得到蠟塊的運(yùn)動(dòng)軌跡方程為Y=kX,這是不是就是正比例函數(shù)的表達(dá)式?而我們知道:正比例函數(shù)是一條過原點(diǎn)的直線。所以蠟塊的軌跡也是一條過原點(diǎn)的直線。那如果我們要找蠟塊在任意時(shí)刻的位移,是不是就可以通過這條直線來實(shí)現(xiàn)呢?下面來看第三個(gè)問題。 vxx,vx、vy均是常量,所以,蠟塊的軌跡是一條過原vy (3)蠟塊的位移 OP?22x2?y2?tvx?vy ; tan??vyvx,即位移方向可確定 實(shí)際上這個(gè)問題我們已經(jīng)解決了,前面我們已經(jīng)找出物體在任意時(shí)刻的位置P(x,y),請(qǐng)同學(xué)們想一下在坐標(biāo)系中物體位移應(yīng)該是怎么表示的呢? 在坐標(biāo)系中,線段OP的長度就代表了物體位移的大小。我找一位同學(xué)來計(jì)算一下這個(gè)長度。 位移是矢量。所以僅僅知道位移的大小是不夠的,我們還要知道位移的方向。這應(yīng)該怎樣來求呢? 我們可以用軌跡直線與x軸的夾角θ表示唯一的方向。那具體來說求出θ的正切值,θ是不是就唯一確定了? tanθ==vy /vx 這樣就可以求出θ,從而得知位移的方向。 現(xiàn)在我們已經(jīng)知道了蠟塊做的是直線運(yùn)動(dòng),并且求出了蠟塊在任意時(shí)刻的位移,但我們還不知道蠟塊做的是什么樣的直線運(yùn)動(dòng),是加速的?減速的?還是勻速的?要解決這個(gè)問題,我們還需要求出蠟塊的速度。 (4)蠟塊的速度 v?OP22?vx?vy。t根據(jù)速度定義:v=△x/△t,我們已經(jīng)求出蠟塊在任意時(shí)刻的位移的大小: 所以直接代入公式可得: 分析這個(gè)公式我們可以得到什么樣的結(jié)論? vy,vx都是常量,隨時(shí)間發(fā)生變化的,即蠟塊做的是勻速運(yùn)動(dòng)。 也是常量。也就是說蠟塊的速度是不結(jié)合之前得到的蠟塊軌跡是直線,我們可以斷定:蠟塊做的是勻速直線運(yùn)動(dòng)。這就驗(yàn)證了我們之前的猜想:當(dāng)兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)都是勻速直線運(yùn)動(dòng),它們的合運(yùn)動(dòng)也是一個(gè)勻速直線運(yùn)動(dòng)。 然后再驗(yàn)證我們推出的第二個(gè)結(jié)論——分運(yùn)動(dòng)一個(gè)是勻速直線運(yùn)動(dòng),另一個(gè)是勻變速直線運(yùn)動(dòng),合運(yùn)動(dòng)是勻變速曲線運(yùn)動(dòng)【擦黑板,然后板書】。方法還是一樣的,這里就不贅述了。【播放對(duì)比視頻】 【小結(jié)】 本節(jié)課我們主要學(xué)習(xí)了【PPT】 1:什么是合運(yùn)動(dòng)和分運(yùn)動(dòng) 2:什么是運(yùn)動(dòng)的合成和分解 3:運(yùn)動(dòng)的合成和分解遵循的性質(zhì)有哪些 4:運(yùn)動(dòng)的合成與分解的幾種特殊情況 【板書】 運(yùn)動(dòng)的合成和分解 教案 一、知識(shí)目標(biāo): 1、知道什么是平拋及物體做平拋運(yùn)動(dòng)的條件。 2、知道平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)。 3、理解平拋運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律。 二、能力目標(biāo): 通過平拋運(yùn)動(dòng)的研究方法的學(xué)習(xí),使學(xué)生能夠綜合運(yùn)用已學(xué)知識(shí),來探究新問題的研究方法。 三、德育目標(biāo): 通過平拋的理論推證和實(shí)驗(yàn)證明,滲透實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的標(biāo)準(zhǔn)。 教學(xué)重點(diǎn): 1、平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)和規(guī)律 2、學(xué)習(xí)和借借鑒本節(jié)課的研究方法 教學(xué)難點(diǎn): 平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律 教學(xué)方法: 實(shí)驗(yàn)觀察法、推理歸納法、講練法 教學(xué)用具: 平拋運(yùn)動(dòng)演示儀、自制投影片、電腦、多媒體課件 教學(xué)步驟: 一、導(dǎo)入新課: 用槍水平地射出一顆子彈,子彈將做什么運(yùn)動(dòng),這種運(yùn)動(dòng)具有什么特點(diǎn),本節(jié)課我們就來學(xué)習(xí)這個(gè)問題。 二、新課教學(xué) (一)用投影片出示本節(jié)課的學(xué)習(xí)目標(biāo) 1、理解平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)和規(guī)律 2、知道研究平拋運(yùn)動(dòng)的方法 3、能運(yùn)用平拋運(yùn)動(dòng)的公式求解有關(guān)問題 (二)學(xué)習(xí)目標(biāo)完成過程 1:平拋物體的運(yùn)動(dòng) (1)簡介平拋運(yùn)動(dòng): a:將物體用一定的初速度沿水平方向拋出,不計(jì)空氣阻力,物體只在重力作用下所做的運(yùn)動(dòng),叫平拋運(yùn)動(dòng)。 b:舉例:用力打一下桌上的小球,使它以一定的水平初速度離開桌面,小球所做的就是平拋運(yùn)動(dòng),并且我們看它做的是曲線運(yùn)動(dòng)。 c:分析說明平拋運(yùn)動(dòng)為什么是曲線運(yùn)動(dòng)?(因?yàn)槲矬w受到與速度方向成角度的重力作用) (2)鞏固訓(xùn)練 a:物體做平拋運(yùn)動(dòng)的條件是什么? b:舉幾個(gè)物體做平拋運(yùn)動(dòng)的實(shí)例 (3)a:分析說明:做平拋運(yùn)動(dòng)的物體;在水平方向上由于不受力,將做勻速直線運(yùn)動(dòng) b:在豎直方向上物體的初速度為0,且只受到重力作用,物體做自由落體運(yùn)動(dòng)。c:實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證: 1.用CAI課件模擬課本圖5—16的實(shí)驗(yàn),2.模擬的同時(shí),配音說明: 用小錘打擊彈性金屬片時(shí),A球就向水平方向飛出,做平拋運(yùn)動(dòng),而同時(shí)B球被松開,做自由落體運(yùn)動(dòng)。 3.實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:(學(xué)生先敘述,然后教師總結(jié)) 現(xiàn)象一:越用力打擊金屬片,A飛出水平距離就越遠(yuǎn)。 現(xiàn)象二:無論A球的初速度多大,它會(huì)與B球同時(shí)落地。 對(duì)現(xiàn)象進(jìn)行分析:得到平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向上是自由落體運(yùn)動(dòng),水平方向的速度大小并不影響平拋物體在豎直方向上的運(yùn)動(dòng)。 4.在CAI課件顯示出在相等時(shí)間內(nèi)水平方向前進(jìn)的水平距離是相等的。 得到平拋運(yùn)動(dòng)的水平分運(yùn)動(dòng)是勻速的,且不受豎直方向的運(yùn)動(dòng)的影響。 (4)針對(duì)訓(xùn)練:用多媒體出示 平拋運(yùn)動(dòng)是一種曲線運(yùn)動(dòng),它的水平分運(yùn)動(dòng)是,豎直分運(yùn)動(dòng)是。 2、平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律 (1)平拋運(yùn)動(dòng)的物體在任一時(shí)刻的位置坐標(biāo)的求解。 a:以拋點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn),水平方向?yàn)閤軸(正方向和初速度v的方向相同),豎直方向?yàn)閥軸,正方向向下,則物體在任意時(shí)刻t的位置坐標(biāo)為 來,就得到平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡→拋物線。 (2)平拋速度求解: a:水平分速度 b:運(yùn)用該公式我們就可以求得物體在任意時(shí)刻的坐標(biāo)找到物體所在的位置,用平滑曲線把這些點(diǎn)連起b:豎直分速度 c:t秒末的合速度 d:的方向 (三)例題分析 1、用多媒體出示例題 一架老式飛機(jī)高處地面0.81km的高度,以2.5×10km/h的速度水平飛行,為了使飛機(jī)上投下的炸彈落在指定的目標(biāo),應(yīng)該在與轟炸目標(biāo)的水平距離為多遠(yuǎn)的地方投彈?不計(jì)空氣阻力。 2、用電腦模擬題目所述的物理情景 3、在投影儀上出示下列思考題: (1)從水平飛行的飛機(jī)上投下的炸彈,做什么運(yùn)動(dòng)?為什么? (2)炸彈的這種運(yùn)動(dòng)可分解為哪兩個(gè)什么樣的分運(yùn)動(dòng)? (3)要想使炸彈投到指定的目標(biāo)處,你認(rèn)為炸彈落地前在水平方向通過的距離與投彈時(shí)飛機(jī)離目標(biāo)的水平距離之間有什么關(guān)系? 4:解決上述問題,并讓學(xué)生書寫解題過程 5:在多媒體上投影解題過程: 解:因?yàn)?/p> 所以 又在這段時(shí)間內(nèi)炸彈通過的水平距離為所以0.89km 答:飛機(jī)應(yīng)在離轟炸目標(biāo)水平舉例是0.89km的地方投彈。 三、鞏固訓(xùn)練 1、填空: (1)物體做平拋運(yùn)動(dòng)的飛行時(shí)間由 決定。 (2)物體做平拋運(yùn)動(dòng)時(shí),水平位移由 決定。 (3)平拋運(yùn)動(dòng)是一種 曲線運(yùn)動(dòng)。 2、從高空中水平方向飛行的飛機(jī)上,每隔1分鐘投一包貨物,則空中下落的許多包貨物和飛機(jī)的連線是 A:傾斜直線 B:豎直直線 C:平滑直線 D:拋物線 3、平拋一物體,當(dāng)拋出1秒后它的速度與水平方向成45角,落地時(shí)速度方向與水平方向成60角。 (1)求物體的初速度; (2)物體的落地速度。 四、小結(jié) 本節(jié)課我們學(xué)習(xí)了 1、什么是平拋運(yùn)動(dòng) 2、平拋運(yùn)動(dòng)是水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向自由落體運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng) 3、平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律 o o第二篇:運(yùn)動(dòng)的合成和分解教案
第三篇:運(yùn)動(dòng)的合成與分解教學(xué)設(shè)計(jì)(推薦)
第四篇:《5.1 運(yùn)動(dòng)的合成與分解》教案
第五篇:運(yùn)動(dòng)的合成和分解 教案