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2019-2020年高中物理必修二1.2《運動的合成與分解》word學案

'2019-2020年高中物理必修二1.2《運動的合成與分解》word學案'
?2019-2020年高中物理必修二1.2《運動的合成與分解》word學案[導學目標] 1.知道合運動與分運動的概念和運動的獨立性.2.理解運動的合成與分解及矢量運算法則.3.會用平行四邊形定則解決有關位移和速度的合成問題.1.力的合成與分解遵守____________定則,合力與分力的作用效果是________的.2.處理運動的合成與分解的方法有:(1)作圖法:利用____________定則進行合成與分解;(2)計算法:通過把合運動與分運動的物理量平移到一個三角形中,利用矢量三角形,結合函數關系求解各物理量.3.處理曲線運動問題的基本思路是:化繁為簡,________________________.一、位移和速度的合成與分解[問題情境]1.在小船渡河問題中,哪是分運動?哪是合運動?      2.一個物體同時發生兩個方向的位移(分位移),它的效果可以用合位移來替代.同理,兩個分速度也可以用合速度來替代,位移的合成與速度的合成遵守什么定則呢?     [要點提煉]1.合運動與分運動如果物體同時參與了兩個運動,那么物體實際發生的運動叫做那兩個運動的____運動,那兩個運動叫做這個實際運動的____運動.2.合運動與分運動的關系(1)等時性:合運動與分運動經歷的________相等,即同時開始,同時進行,同時停止.(2)獨立性:一個物體同時參與了幾個分運動,各分運動____________互不影響,因此在研究某個分運動時,就可以不考慮其他分運動,就像其他分運動不存在一樣.(3)等效性:各分運動的相應參量疊加起來與________的參量相同.[即學即用]1.關于兩個分運動的合運動,下列說法正確的是(  )A.合運動的速度一定大于兩個分運動的速度B.合運動的速度一定大于其中一個分運動的速度C.合運動的方向就是物體實際運動的方向D.由兩個分速度的大小就可以確定合速度的大小圖12.如圖1所示,一塊橡皮用細線懸掛于O點,用鉛筆靠著線的左側水平向右勻速移動,運動中始終保持懸線豎直,則橡皮運動的速度(  )A.大小和方向均不變B.大小不變,方向改變C.大小改變,方向不變D.大小和方向均改變二、運動的合成與分解的應用[要點提煉]1.運動的合成與分解(1)已知分運動求合運動,叫做____________,已知合運動求分運動,叫做____________.(2)運動的合成與分解的方法:運動的合成與分解是指描述運動的各物理量,即位移、速度、加速度的合成與分解,由于它們都是矢量,所以遵循________________.2.重要結論(1)兩個____________運動的合運動仍是勻速直線運動;(2)一個勻速直線運動和一個勻變速直線運動的合運動仍是勻變速運動,當二者共線時為____________運動,不共線時為____________運動;(3)兩個勻變速直線運動的合運動仍是勻變速運動,當合初速度與合加速度方向在同一條直線上時,是______運動;當二者不在同一直線上時,是______運動.[問題情景]1.設船在靜水中運動速度為v1,水推動船沿河岸運動速度為v2(v1>v2),船相對河岸的速度為v,河寬為d.船渡河問題中,怎樣以最短時間過河?怎樣以最短路程過河?    2.要使最短路程等于河寬,由圖可知,需要船速大于水速.如果船速小于水速,怎樣行駛-省略部分-)A.船做變加速運動,vx=B.船做變加速運動,vx=v0cos αC.船做勻速直線運動,vx=D.船做勻速直線運動,vx=v0cos α1.結構圖2.物體的合速度:v=3.物體的分位移與合位移分位移:x=vxt,y=vyt合位移:x=t第2節 運動的合成與分解課前準備區1.平行四邊形 等效2.(1)平行四邊形3.化曲為直課堂活動區核心知識探究一、[問題情境]1.船在流動著的河水中的運動,即站在河岸上的人看到的運動,實際上可認為船同時參與了這樣兩個分運動:(1)船相對于水的運動(即假設水不流動時船的運動),其方向與船頭的指向相同.(2)水流的運動(即水沖船的運動),其方向與河岸平行.船在河水中實際的運動就是上述兩個分運動的合成.2.平行四邊形定則.[要點提煉]1.合 分 2.(1)時間 (2)獨立進行 (3)合運動[即學即用]1.C 2.A二、[要點提煉]1.(1)運動的合成 運動的分解 (2)平行四邊形定則2.(1)勻速直線 (2)勻變速直線 勻變速曲線 (3)直線 曲線[問題情景]1.(1)要以最短時間過河,必須使v1的方向垂直于河岸,如圖甲所示.此時合速度大小為v=,合速度方向與河岸方向夾角θ的正切值為tan θ=v1/v2,船的位移大小s=.甲(2)要以最短路程過河,必須使合運動的速度方向垂直于河岸,如圖乙所示, 此時合速度大小v=,船在靜水中的速度方向沿河岸向上且與河岸夾角θ的正切值為tan θ==,渡河時間為t=.乙2.當船速小于水速即v1<v2時,其合速度不可能與河岸垂直,要使路程最短,必須使v與河岸的夾角最大.丙先作出v2,以v2的矢尖為圓心,以v1的大小為半徑作圓,過v2的箭尾作圓的切線,則該切線方向就是合速度v的方向,連接v2的矢尖與切點,則為v1的方向,如圖丙所示,所以當v1<v2時,過河的最短航程必須使v1與河岸成角θ且cos θ=,最短航程s==,過河時間為t==.例1 (1)①垂直河岸方向 36 s 201.6 m②向上游與河岸夾角為60° 41.6 s 180 m(2)向上游與河岸夾角為53° 150 s 300 m解析 (1)若v2=5 m/s①欲使船在最短時間內渡河,船頭應垂直河岸方向,如圖所示,最短時間t== s=36 sv合==5.6 m/ss=v合t≈201.6 m.②欲使船渡河航程最短,合速度應垂直河岸渡河,船頭應朝上游與河岸成某角度α,如圖所示,解直角三角形得cos α===0.5,α=60°v合== m/s≈4.33 m/s最短時間t=≈41.6 s位移s=d=180 m.(2)若v2=1.5 m/s,因為v2<v1,所以船一定向下游漂移,設合速度方向與河岸的最大夾角為α,根據前面的分析作出如圖所示的示意圖sin α===0.6,α=37°所以船頭應朝上游且與河岸夾角為90°-α=53°時間t=≈150 sv合=v1cos 37°=2 m/s位移s=v合t=300 m.例2 A [小船的實際運動是水平向左的運動,它的速度vx可以產生兩個效果:一是使繩子OP段縮短;二是使OP段繩與豎直方向的夾角減?。源乃俣葀x應有沿OP繩指向O的分速度v0和垂直OP的分速度v1,由運動的分解可求得vx=,α角逐漸變大,可得vx是逐漸變大的,所以小船做的不是勻速直線運動,且vx=.]
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