质点在平面内的运动预习学案

漯河市漯河高中物理预习学案第二章第—1—页学习手记第二节质点在平面内的运动课前自主探究1．力的合成和分解遵循______，且分力与合力的相同，力的合成与分解互为．2．定义：(1)合运动：．(2)分运动：．（3）合运动与分运动的关系，，。3.本节探究目标（1）知道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、轨迹的研究过程，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；（5）能够初步分析运动的合成与分解问题；（6）能够用图示方法表示合速度与分速度。本节易误问题警示1．误认为合运动的物理量一定比分运动的大。2．两个互称角度的匀变速直线运动的合运动不一定是曲线运动。3．不能根据实际情况分析、求解运动。4．运动的分解不是把运动分开，不是物体先参与一运动后参与另一个运动，两运动无先后之分5．本节探究内容回顾运动的描述:要描述某时刻物体所处的位置,需要怎么办?例如,A物体向右做直线运动,经过时间t,物体在什么位置?20468X/m漯河市漯河高中物理预习学案第二章第—2—页学习手记因此,对于直线运动,我们可以建立坐标轴,用以研究物体的位置及位置变化,进而还可以研究物体其他的运动情况.思考:如果物体的运动不是直线的,是曲线的,且在某一平面内运动,我们怎么去研究物体的位置,位置变化,速度等运动情况呢?研究运动的坐标系选取法：1、研究物体做直线运动，最好建立一维坐标轴，坐标轴的正方向沿运动方向2、研究物体在平面里的运动，可以建立一个平面直角坐标系3、研究物体的空间曲线运动，最好建立三维坐标系我们以下面试验中蜡块的运动为例，看一看怎样在平面直角坐标系中研究物体的运动（见课本）。蜡块参与的运动1、竖直向上的匀速直线运动2、水平向右的匀速直线运动思考：蜡块的实际运动还是匀速直线运动吗？一、蜡块的位置1、建立直角坐标系：运动的开始位置为坐标原点；水平向右的方向为x轴；竖直向上的方向为y轴。2、设蜡块沿玻璃管匀速上升的速度为vy，玻璃管向右一定的速度为vx，在t时刻蜡块的位置坐标为x＝vxty＝vyt二、蜡块的运动轨迹：从蜡块开始运动计时，于是由x＝vxty＝vyt得到结论：蜡块的运动轨迹是一条直线三、蜡块的位移从计时开始到时刻t，蜡块运动的位移大小：方向：与x轴之间的夹角θ即合运动为匀速运动。四、蜡块的速度：五、几个基本概念：1、合运动:物体实际发生的运动叫合运动.2、分运动:物体实际运动可以看作物体同时参与了几个运动,这几个运动就是物体实xvvyxy22yxOP22)()(tvtvyx22yxvvtxyvvtan22yxvvv漯河市漯河高中物理预习学案第二章第—3—页学习手记际运动的分运动。3、运动的合成:已知分运动求合运动.4、运动的分解:已知合运动求分运动.蜡块沿玻璃管向上的运动和它随玻璃管向右的运动，都叫做分运动；而蜡块实际向右上方的运动叫做合运动。六、分运动和合运动的关系(1)等效性：分运动和合运动是一种等效替代关系，即各分运动叠加起来与合运动有完全相同的效果。⑵等时性：分运动和合运动是同时开始，同时进行，同时结束。⑶独立性：一个物体同时参与几个分运动时，各分运动是各自独立的，互不干扰，任何一个方向的运动都不会因为其他方向运动的存在而受到影响。运动的合成与分解是指s、v、a的合成与分解。速度、位移、加速度都是矢量，合成与分解时均遵循平行四边形定则课堂训练1、互成角度的两个匀速直线运动合运动，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，也可能是曲线运动D、以上都不符2、如果物体在一个方向上的分运动是匀速直线运动，在与它垂直方向的分运动是匀加速运动，合运动轨迹是什么样子的？小结1、如果两个分运动都是匀速直线运动，合运动是什么运动？2、如果一个分运动是匀速直线运动，另一个分运动是匀变速直线运动，且互成角度，合运动是什么运动？3、若两分运动都是匀变速直线运动，合运动是什么运动？例3、一人骑自行车向东行驶，当车速为4m/s时，他感觉到风从正南方向吹来，当车速增加到7m/s时，他感觉到风从东南（东偏南45°）方向吹来，则风对地的速度大小为（）A、4m/sB、5m/sC、6m/sD、7m/s例4、如图所示，用一根轻绳拉住一置于河中的小船，绳的另一端通过定滑轮被人拉住，则当船匀速靠岸时，向左拉绳的速度必须（）A．加速拉B．减速拉C．匀速拉D．先加速后减速关于小船渡河问题的分析：船过河时，船的实际运动（即相对于河岸的运动）可以看成是随水以速度v1漂流的运动和相对于静水以速度v2划行运动的合运动。这两个运动互不干扰，各自独立且具有等时性。渡河问题主要分为两类：（1）渡河时间最短漯河市漯河高中物理预习学案第二章第—4—页学习手记根据等时性可用船对水分运动的时间代表渡河时间，在船速一定的情况下，当船对水的速度v2垂直河岸时，垂直河岸的分速度最大，如图所示，所以必有tmin=但是此时实际的位移x不是最短，（2）渡河位移最短①当v2v1时，若要位移最短，则船应到达正对岸，即应使合运动的速度方向垂直于河岸，如图所示，此时合位移最小，为河宽d，合速度v=v2sinθv2，而渡河时间为t=2sinddvvtmin,并且要求角度θ合适，即满足cosθ=12vv。②当v2v1时，无论船的航向如何，合速度均不可能垂直于河岸，船不可能到达正对岸，而应到达其下游某点。由于v1、v2和v之间满足平行四边形定则，其中v1确定，v2大小确定，方向可调，画出v2所有可能的方向，从中选择v与河岸夹角最大的方向，即为最短位移。如图所示，先作OA表示水流速度v1，然后，以A为圆心，以v2的大小为半径作圆，过O作圆的切线OC与圆相切于C，连接AC，再过O作AC的平行线OB，过C作OA的平行线交OB于B，则OB表示船对水的速度v2和船对水的航向，从图中不难看出，船沿OCD行驶到对岸的位移最短。此时v2与河岸的夹角θ满足cosθ12vv。即船的航向与河岸上游方向夹角为θ时，渡河位移最短，船的实际位移为x=OD=cosd=12vvd。船渡河所需时间为t=2221212221cosdvvvdvvv。本节作业1．完成本节课本后面的练习2．作精析精炼3．作本节活页自我小结2dv