人教版高中物理第一册运动的合成和分解2.doc

用心爱心专心

运动的合成和分解

一、教学目标
1、进一步理解合运动和分运动的概念，能够运用平行四边形定则和三角形知识进行有关计算。
2、能够运用运动的合成和分解知识解决实际问题。
3、渗透物理学方法的教育。研究船渡河运动，假设水不流动，可以想象出船的分运动；又假设船发动机停止工作，可想象出船只随水流而动的另一分运动。培养学生的想象能力和运用物理学抽象思维的基本方法。
二、重点难点
重点：运用运动的合成和分解知识解决实际问题。
难点：具体问题中合运动和分运动的判定。
三、教学方法
讲练结合
四、教学用具
幻灯片、投影仪
五、教学过程
（一）导入新课
上节课我们学习了运动的合成和分解，这节课我们通过习题课加深对上节课知识的理解，并学会利用运动的合成和分解知识解决实际问题的方法。
（二）知识复习（教师提问，学生回答）
1、什么是合运动和分运动？举例说明。
答：物体实际发生的运动就是合运动，合运动在某两个方向上产生的效果就是分运动。例如：一个物体向东南方向运动，这是实际发生的运动，为合运动；也可以认为，物体向东运动的同时，向南运动，这两个方向上的运动为分运动。
2、合运动和分运动的关系是怎样的？
答：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。
（2）等时性：分运动和合运动是同时开始，同时进行，同时结束。
（3）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。
3、如何确定一个运动的分运动
答：（1）根据运动的效果确定分运动方向；
（2）应用平行四边形定则，画出运动分解图；
（3）将平行四边形转化为三角形，应用数学知识求解。
（三）例题精讲
【例1】渡河问题（投影）
河宽H，船速为v船，水流速度为v水，船速v船与河岸的夹角为θ，如图1所示。
①求渡河所用的时间，并讨论θ=？时渡河时间最短。
②怎样渡河，船的合位移最小？
分析①用船在静水中的分运动讨论渡河时间比较方便，根据运动的独立性，渡河时间
，
将（如图2所示）
代入得

分析可知，当θ=90°时,即船头垂直对岸行驶时，渡河时间最短。

图1

图2
分析②当v船＞v水时，v合垂直河岸，合位移最短等于河宽H，根

点评：(1)通过此例让学生明确运动的独立性及等时性的问题，即每一个分运动彼此独立，互不干扰；合运动与每一个分运动所用时间相同。
(2)关于速度的说明，在应用船速这个概念时，应注意区别船速v船及船的合运动速度v合。前者是发动机产生的分速度，后者是合速度，由于不引入相对速度概念，使上述两种速度容易相混。
【例2】（投影）
图3
θ
v
如图3所示，在河岸上用绳拉船，拉绳的速度是,当绳与水平方向夹角为θ时，船的速度为多大？
解析：
船的实际运动为水平向左，实际运动为合运动，它所产生的两个实际效果分别是：使绳子缩短和使绳子绕滑轮顺时针旋转，设船速为，沿绳子方向的分速度为，垂直绳子的分速度为，如图4所示。
θ

图4

=/cosθ,而=
得=/cosθ
点评：运动的合成是唯一的，而运动的分解是无限的，在实际问题中通常按效果来进行分解。
(四)课堂练习
1．一架飞机沿斜向上30°方向做匀加速直线运动，初速度是100m/s，加速度是10m/s2，经过4s，飞机在竖直方向上升高的距离是多少？
2．一船垂直河岸行驶，船到河心时水速突然变为原来的2倍，则过河时间
A.不受影响B.时间缩短为原来的
C.增长D.时间缩短为原来的
3．雨滴在空中以4m/s的速度竖直下落，人打着伞以3m/s的速度向东急行，如果希望让雨滴垂直打向伞的截面而少淋雨，伞柄应指向什么方向？
(五)作业与思考
小船在200m宽的河中横渡，水的流速为2m/s，船在静水中的航速为4m/s，求：
（1）当小船的船头始终正对河岸时，它将在何时、何地到达对岸？
（2）要使小船到达正对岸，应如何行驶？历时多长？