人教版高中物理必修二 （运动的合成与分解）抛体运动教学课件

运动的合成与分解第五章抛体运动

教学目标

1、通过对多个具体运动的演示及分析，使学生明确什么是合运动，什么是分运动；掌握合运动和分运动的关系。

2、利用矢量合成的原理，解决运动合成和分解的具体情况，培养学生应用数学知识解决物理问题的能力。

3、通过对运动合成与分解的练习和理解，发挥学生空间想象能力，提高对相关知识的综合应用能力。物体做曲线运动的条件是什么？什么是曲线运动？轨迹是曲线的运动物体受的合力与速度不在同一条直线上复习巩固曲线运动有那些特点？曲线运动是变速运动，速度方向时刻改变提出问题

必修第一册我们学习了匀变速直线运动的规律，知道了用速度和位移等公式来分析匀变速直线运动。曲线运动比较复杂，那么我们用什么方法来分析它呢？蜡块的运动轨迹是直线吗？水平方向：蜡块随管向右做匀速直线运动竖直方向：蜡块相对管向上做匀速直线运动实验分析

那么，蜡块的“合运动”的轨迹是直线吗？合运动是匀速运动吗？这些都不是单凭观察能够解决的。蜡块相对黑板是向右上方运动的数学建模第一步：建立坐标系

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。对于曲线运动这种情况应建立平面直角坐标系。

以蜡块的初始位置为坐标原点，水平向右的方向和竖直向上的方向分别为x轴和y轴的正方向建立坐标系，如图所示。设蜡块的分速度分别为vx和vy，从开始运动计时，t时刻的位置P可以用x、y两个坐标表示：x＝vxt ①y＝vyt ②从①②两式中消去t，得y＝由于vx和vy均是常量，所以蜡块的轨迹是一条过原点的直线。第二步：确定运动轨迹第三步：研究运动的速度速度方向：大小：1.合运动与分运动

在物理学中，如果一个物体实际发生的运动产生的效果跟另外两个运动产生的效果相同，我们就把物体的实际运动叫做这两个运动的合运动，这两个运动叫做这一实际运动的分运动。回顾2.合运动与分运动的关系：等时性——合运动和分运动经历的时间相等。独立性——各分运动独立进行，互不影响。等效性——各分运动的规律叠加起来和合运动的规律等效。3.运动的合成与分解：分运动合运动运动的合成运动的分解4.运动的合成与分解是指a、v、x的合成与分解。合成时均遵循平行四边形定则。例题讲解【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（图5.2-3）。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？分析：甲、乙两位顾客在竖直方向上的位移相等，可考虑比较他们在竖直方向的分速度。由竖直方向的位移和竖直方向的速度，可求出上楼所用的时间。解：如图5.2-4所示，甲在竖直方向的速度乙在竖直方向的速度讨论：怎样判断两个直线运动的合运动的轨迹是直线还是曲线呢？友情提示：结合物体做曲线运动的条件！直线运动曲线运动

两直线运动的合运动的性质由各分运动的性质及合初速度与合加速度的方向关系决定。规律总结内容小结分运动合运动运动的合成运动的分解分速度分位移分加速度合成分解合速度合位移合加速度运动的合成与分解遵循平行四边形定则跟踪练习1.(多选)关于两个运动的合成，下列说法正确的是()A．两个直线运动的合运动一定也是直线运动B．不共线的两个匀速直线运动的合运动一定也是匀速直线运动C．小船渡河的运动中，小船对岸的速度一定大于水流速度D．小船渡河的运动中，小船渡河所需最短时间与水流速度大小无关BD

【解析】：两个分运动是直线运动，其合运动可能是曲线运动，比如平抛运动，故A错误；不共线的两个匀速直线运动，没有加速度，则合运动也一定是匀速直线运动，故B正确；合运动的速度可能比分速度大，可能比分速度小，可能与分速度相等，故C错误；小船渡河所需时间与水流速无关，故D正确．故选BD．跟踪练习2．如图所示，跳伞运动员以4m/s的速度沿竖直方向匀速下降，下降一段距离后刮起了水平方向的风，最终运动员以5m/s的速度匀速运动，则此时风速大小是()A．5m/sB．3m/sC．9m/s D．m/sB重力势能

初中我们已经定性地学习了重力势能，物体的质量越大、所处的位置越高，重力势能就越大。设想你要从某座高楼的第17层下到第9层，你可以乘电梯下，也可以沿楼梯走下。两种方式下楼，重力对你做功是否相等？CONTENTS重力做功01弹性势能03重力势能02重力做功当物体的高度发生变化时，重力做功势能发生变化：物体下降时重力做正功，势能减小物体举起时重力做负功，势能增大同学们观察甲、乙两图，小球从A到B(B'）的过程甲：一个质量为m的物体,从与地面高度为h1的位置A，竖直向下运动到高度为h2的位置B，这个过程中重力做的功是W=mgΔh=mgh1-mgh2

乙：质量为m的物体仍然从上向下运动，高度由h1降为h2，但这次不是沿竖直方向，而是沿着一个斜面向下运动到B'。物体沿斜面运动的距离是l，在这一过程中重力做的功是W=mglcosθ=mgΔh=mgh1-mgh2物体运动时，重力对它做的功只跟它的起点和终点的位置有关，与物体运动的路径无关。只要起点和终点的位置不变，无论物体沿什么路径运动，重力所做的功都相同。Ep=mgh（h具有相对性)物体的重力势能等于它所受重力与所处高度的乘积。2.定义式：焦耳(J)标量，有正负之分，正负表示相对大小。3.单位：定义：4.量性：负值：位于参考平面以下，Ep＜0正值：位于参考平面以上，Ep＞0重力势能Ep1J=1kg·m·s-2·m=1N·m重力势能的改变和重力做功之间有怎样的关系呢？1、由高处向低处运动时：重力做正功，重力势能的减少量等于重力所做的功WG＞０，EP1＞EP2重力势能减小2、由低处向高处运动时：重力做负功，重力势能的增加量等于物体克服重力所做的功WG＜０，EP1＜EP2重力势能增大WG＝EP1－EP2=-△Ep重力势能的相对性物体的重力势能总是相对于某一水平面来说，这个水平面叫做参考平面又叫做零势能面。在这个水平面上，物体的重力势能取为零。通常选择地面为参考平面。关于重力势能说法正确的是A.在地面上的物体，它具有的重力势能一定等于零。B.在不同高度的物体，它们具有的重力势能可能相同。C.重力势能是物体和地球共有的，而不是物体单独具有的。D.零势能参考平面确定后，如果物体的重力势能发生变化，则重力一定对它做了功。BCD下列说法正确的是()A.重力做功的多少与运动的路径有关B.重力势能的变化与参考平面的选取无关C.弹簧的长度越长，弹簧的弹性势能越大D.两长度相同的弹簧，劲度系数大的弹簧的弹性势能大B如图所示，一装置固定在水平地面上，AB是半径为R的1/4光滑圆轨道，上端A离地面的高度为H.一个质量为m的小球从A点处由静止滑下，落到地面上C点若以轨道下端B所在的水平面为参考平面，关于小球的重力势能，下列说法正确的是

A.在A点为mgRB.在B点为mgRC.在C点为mgHD.在C点的-mg(H-R）AD

(1)弹簧形变量。(2)弹簧的劲度系数。物体因发生弹性形变而具有势能称为弹性势能。2.影响因素：1.定义：3.弹簧弹性势能表达式：弹性势能EpEP＝kx2/2如图甲所示,足够长固定光滑30°斜面上,用平行于斜面的轻弹簧拉着质量m=1kg的物体沿斜面向上运动。已知物体在t=1s到t=3s这段时间的v-t图像如图乙所示,弹簧的劲度系数k=200N/m（g