高中物理课时2质点在平面内的运动新人教版必修2浅析.ppt

* 新课标·跨越高考同步导学与评估 物理必修2 课时2　质点在平面内的运动 　　课前导航 　　受热带风暴“风神”的影响，2008年6月26日白天至27日早上广东省河源市多个县市持续强降雨，江河暴涨，道路受毁，村庄受浸，山塘水库溢流．灾情就是命令，危急时刻，武警广东总队河源市支队官兵闻灾而动，支队先后派出抢险突击队2批70多名官兵及时赶到现场用冲锋舟、橡皮艇或是简陋的轮胎、木板等工具，一天内转移被洪水围困的群众8500多人(如图2－1所示)． 　　 图2－1 　　请你思考： 　　在抗洪抢险中，时间就是生命．假如你是一名战士，在救人的地点、船速和水速大小一定的情况下，你应如何驾驶冲锋舟才能在最短的时间内将人送上岸？ 　　教学目标 能够初步分析运动的合成与分解问题． 发展要求 1．知道当物体的运动轨迹不是直线时，需要建立平面直角坐标系进行研究． 2．经历蜡块运动位置、轨道的研究过程，体会其中所用的数学方法． 3．经历蜡块速度的研究过程，体会运动合成所用的方法． 4．初步认识运动的合成与分解遵循平行四边形定则． 基本要求 　　知识精析 　　一、合运动、分运动及其判断 　　1．合运动：通常是指研究对象实际发生的运动(一般取大地为参考系)． 　　2．分运动：是指研究对象同时参与的几个运动，或实际运动同时产生的几个运动效果． 　　3．合运动和分运动的判断 　　判断的关键是确定物体(一般相对大地)实际的运动，因为一般情况下，物体的实际运动就是合运动． 　　二、运动的合成和分解 　　1．运动的合成和分解：由已知的分运动来求合运动，叫做运动的合成；已知合运动求跟它等效的分运动，叫运动的分解．两者互为逆运算． 　　2．合运动分解的原则：与力的分解类似．若没有限制条件，一个实际运动可分解为无数对分运动，但在实际问题中往往分解成两个便于分析求解的简单运动． 　　3．合成和分解的方法：运动的合成和分解常包括位移、速度和加速度的合成和分解，由于它们都是矢量，所以遵循平行四边形定则． 　　4．对于在平面内运动的物体，常将其运动在某直角坐标系中进行正交分解，则有： 　　vx＝v·cos_θ，vy＝v·sin_θ(θ为速度方向与x轴的夹角) 　　x＝s·cos_α，y＝s·sin_α(α为位移方向与x轴的夹角)． 　　三、合运动与分运动的关系 　　1．同一性：各分运动与合运动，是指同一物体参与的分运动和实际发生的运动，不是几个物体不同时间发生的不同运动． 　　2．同时性：合运动与分运动总是同时开始，同时进行，同时结束的． 　　3．等效替代性：合运动是由各分运动共同产生的总运动效果，合运动和各分运动总的效果可以互相替代．因此，在对一个合运动进行分解时，首先要看这个合运动发生了哪几个运动的效果． 　　4．独立性：一个物体可以同时参与几个不同的分运动，各运动都是独立进行的，互不影响． 　　四、演示实验：红蜡块的运动 　　例如：如图2－2所示，船在水上航行，水也在流动着，所以我们看到的船对地的实际运动就是合运动；而船在相对水的运动和水的运动是两个分运动，即船对地的运动是船对静水的运动与水对地的运动的合运动． 　 　 图2－2 　　1．分运动和合运动 　　在图2－3的实验中，蜡块一方面在沿玻璃管向上运动，另一方面在随玻璃管向右运动，我们把蜡块的这两个方向的运动叫做分运动，蜡块相对于黑板的运动，即蜡块的实际运动叫做合运动． 　　 图2－3 　　2．蜡块运动的数学描述 　　(1)直角坐标系的建立 　　如图2－3丁所示，以运动开始时蜡块的位置为原点O，水平向右的方向和竖直向上的方向分别为x轴和y轴的方向． 　　 图2－3丁 　　(2)蜡块位置的确定 　　设玻璃管向右匀速移动的速度为vx，蜡块沿玻璃管匀速上升的速度为vy． 　　从蜡块开始运动的时刻计时．在时刻t，蜡块的位置P可以用它的两个坐标x、y表示，即有： 　　x＝vxt 　　y＝vyt 　　(3)蜡块运动的轨迹方程 　　由x＝vxt，y＝vyt可得y＝　 x，此即蜡块运动的轨迹方程． 　　由于vx和vy都是常量，所以 也是常量，可见y＝ x代 表的是一条过原点的直线，也就是说，蜡块相对于黑板的运动轨迹是直线． 　　(4)蜡块的速度 　　①大小：v＝ 　　v为蜡块的实际运动速度(合速度)，vx、vy分别为蜡块的两个分运动的速度(分速度)． 　　②方向：tan θ＝ 　　θ为蜡块的速度(v)与水平分速度(vx)的夹角，如图2－3丁所示． 　　方法探究 　　一、同一直线上的运动的合成 　　例1　某人站在自动扶梯上不动，扶梯正常运行，人经时间t1由一楼升到二楼；如果自动扶梯不动，人从一楼沿扶梯走到二楼所用的时间为t2．现在扶梯正常运行，人也保持原来的速率沿