5-2 质点在平面内的运动学案(刘).docVIP

5-2 质点在平面内的运动 教学目标： 1、知道合运动、分运动分别是什么，知道其同时性和独立性； 2、知道运动的合成与分解，理解运动的合成与分解遵循平行四边形定则； 3、会用作图和计算的方法，求解位移和速度的合成与分解问题； 4、通过观察和思考演示实验，知道运动独立性，学习化繁为筒的研究方法。 问题设计： 1、研究质点在平面内的运动时，可以怎样选取坐标系？ 2、什么叫合运动与分运动？ 3、什么叫运动的合成和分解方法是什么？ 4、运动的合成和分解遵守什么法则？ 5、两直线运动的合运动的性质和轨迹由什么决定的？ 教学过程： 1、研究物体运动时，坐标系的选取很重要 研究质点在平面内的运动时，可以选取 坐标系。 2、合运动和分运动（物体的运动往往是一种复杂的运动，我们可以把一种复杂的运动等效看成是两个简单的运动的组合，这样就能够从简单的问题入手去解决复杂的问题）。 ⑴合运动与分运动：如果物体同时参与了几个运动，那么物体实际发生的运动就叫做那几个运动的合运动，那几个运动叫做这个实际运动的分运动 ⑵合运动和分运动的关系： ①等效性：各分运动的规律叠加起来与合运动规律有完全相同的效果 ②独立性：某个方向上的运动不会因为其他方向上是否有运动而影响自己的运动性质．在运动中一个物体可以同时参与几种不同的运动，在研究时，可以把各个运动都看做是互相独立进行，互不影响。运动的独立性原理（叠加原理）：一个运动可以看成由几个各自独立进行的运动叠加而成，这就是运动的独立性原理或运动的叠加原理． ③等时性：合运动通过合位移所需时间和对应的每个分运动通过分位移的时间相等，即各分运动总是同时开始，同时结束。 ④同体性：分运动、合运动都是属于同一个物体的 【注意】分运动、合运动都是属于同一个物体的，它们从同一地点出发，经过同一段时间，到达同一个位置，因此我们不能把不同物体在不同时间内的位移或不同时刻的速度、加速度加以合成 3、运动的合成与分解： ⑴运动的合成和分解：已知分运动求合运动叫运动的合成；已知合运动求分运动叫运动的分解。 【注意】①运动的合成和分解是建立在“等效”基础之上的．②运动的合成是惟一的，而运动的分解是不惟一．我们通常是按运动所产生的实际效果来分解． ⑵运动的合成和分解的运算法则：运动的合成与分解是指描述物体运动的各物理量即位移、速度、加速度的合成与分解．由于它们都是矢量，所以它们都遵循矢量的合成和分解法则．①两分运动在同一直线上时，同向相加，反向相减．②不在同一直线上，按照平行四边形定则进行合成或分解． 【注意】凡是矢量都可以合成和分解，而时间是标量，所以时间不存在合成或分解的问题． 4、两直线运动的合运动的性质和轨迹： 两直线运动的合运动的性质和轨迹由各分运动的性质及合初速度与合加速度的方向和大小关系决定． ⑴两个匀速直线运动的合运动一定是匀速直线运动 ⑵一个匀速直线运动和一个匀变速直线运动的合运动仍然是匀变速运动，当两者共线时为匀变速直线运动，不共线时为匀变速曲线运动 ⑶两个匀变速直线运动的合运动一定是匀变速运动．若合初速度方向与合加速度方向在同一条直线上时，则是直线运动；若合初速度方向与合加速度方向不在一条直线上时，则是曲线运动 典型例题： 【例1】 关于互成角度的两个初速度不为零的匀变速直线运动的合运动，下列说法正确的是（ ） A．一定是直线运动 B．一定是曲线运动 C．可能是直线运动，也可能是曲线运动 D．以上都不对 【例2】 小船在200m宽的河中横渡，水流速度是2m/s，船在静水中的航速是4m/s，求：（1）小船怎样才能以最短路径渡过河去？需时多少？（2）小船怎样才能以最短时间渡过河去？需时多少？ 【例3】一质量为1kg的质点自距地面20m高处由静止释放，同时受到水平向右、大小为5N的恒力作用，求（1）物体做什么运动？经多长时间落地？（2）物体从释放到落地水平位移是多少？（取g=10m/s2 ） 【例4】如图所示，汽车的速度v0和绳子与水平面的夹角均为已知，求重物上升的速度？ 小结：合运动（物体的实际运动）与分运动具有等效性，各分运动间具有等时性、独立性．合运动与分运动的位移、速度、加速度的运算遵守平行四边形定则． 同步练习： 1、竖直放置两端封闭的玻璃管内注满清水和一个用红蜡做成的圆柱体，玻璃管倒置时圆柱体能匀速运动，已知圆柱体运动的速度是5cm/s，与水平方向成(=60(，如图所示，则玻璃管水平运动的速度是（ ） A 5cm/s B 4.33cm/sC 2.5cm/s D 无法确定 2如果两个不在同一直线上的分运动都是匀速直线运动，对其合