（必修2）5.2 运动的合成与分解（原卷版）（导学案2）

skybamboo · 发表于 8 小时前

目标展示〖教学目标〗1.在具体问题中知道什么是合运动，什么是分运动。2.知道合运动和分运动是同时发生的，并且互不影响。3.知道运动的合成和分解的方法遵循平行四边形法则。4.能够运用平行四边形法则解决有关位移、速度合成和分解的问题。〖核心素养〗物理观念：体验运动的合成和分解是研究复杂运动的一种基本方法的物理观念。科学思维：培养学生应用数学知识解决物理问题的科学思维方法，培养学生的创造性思维过程以及初步的观察、分析和概括能力。科学探究：通过对一个平面运动的实例-蜡块的运动的探究让学生能够运用平行四边形法则解决有关位移、速度合成和分解的问题。科学态度与责任：通过学生间的对蜡块的运动讨论，培养他们的团结协作精神以及谦虚好学的思想和实事求是的态度。〖教学重点与难点〗重点：对一个运动能正确地进行合成和分解。难点：具体问题中的合运动和分运动的判定。§5.2运动的合成与分解
预习案
使用说明及学法指导（正确的方法会取得事半功倍的效果！）
1．首先明确“知识必备”中的两个知识点；然后再通读教材，查找资料，完成“教材助读”中的问题；
2．完成时间：20分钟。
知识必备（你准备好了吗？）
1．平行四边形定则和三角形定则
2．坐标系，勾股定理，三角函数
教材助读（问题引领方向！）
1．在具体问题中知道什么是合运动，什么是分运动。
2．如何运用平行四边形法则解决有关位移、速度和加速度的合成和分解问题
预习检测（检测有助于查找存在的问题和不足！）

炮筒与水平方向成30°，炮弹从炮口射出时的速度是800m/s。该速度在竖直方向的分速度为______m/s，在水平方向的分速度是______m/s

2.判一判
(1)合运动与分运动是同时进行的，时间相等。(　　)
(2)合运动一定是实际发生的运动。(　　)
(3)合运动的速度一定比分运动的速度大。(　　)
(4)两个互成角度的匀速直线运动的合运动，一定也是匀速直线运动。(　　)
(5)两个直线运动的合运动，一定是直线运动。(　　)
我的疑问（发现问题比解决问题更重要！）
请将预习中未能解决的问题和疑问写下来，待课堂上与老师和同学探究解决。
探究案
质疑探究（质疑解疑，合作探究）
探究点一：运动的合成与分解
例1.某商场设有步行楼梯和自动扶梯，步行楼梯每级的高度是 0.15 m，自动扶梯与水平面的夹角为 30°，自动扶梯前进的速度是 0.76 m/s。有甲、乙两位顾客，分别从自动扶梯和步行楼梯的起点同时上楼，甲在自动扶梯上站立不动，乙在步行楼梯上以每秒上两个台阶的速度匀速上楼（如图所示）。哪位顾客先到达楼上？如果该楼层高4.56 m，甲上楼用了多少时间？

拓展：若甲在自动扶梯上以每秒两个台阶的速度匀速上楼，甲上楼用多少时间？（计算结果保留三位有效数字）
针对训练1.以下关于分运动和合运动的关系的说法中，错误的是（　　）
A．分运动和合运动之间满足平行四边形定则
B．两个分运动的运动时间，一定与它们的合运动的运动时间相等
C．合运动的速度一定比分运动的速度大
D．两个直线运动的合运动，可能是直线运动，也可能是曲线运动
针对训练2.(多选)跳伞表演是人们普遍喜欢的观赏性体育节目，如图所示，当运动员从直升飞机上由静止跳下后，在下落过程中不免会受到水平风力的影响，下列说法中正确的是(　　)

A．风力越大，运动员下落时间越长，运动员可完成更多的动作
B．风力越大，运动员着地速度越大，有可能对运动员造成伤害
C．运动员下落时间与风力无关
D．运动员着地速度与风力无关
针对训练3.如图，雨点正在以4 m/s的速度竖直下落，小明同学以3 m/s的速度水平匀速骑行，为使雨点尽量不落在身上，手中伞杆应与竖直方向所成夹角为（　　）

A．30° B．37° C．45° D．0°
规律总结（知识提炼，浓缩精华）
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是合运动，参与的几个运动就是分运动．运动（速度、位移、时间）的合成与分解遵循平行四边形定则，分运动与合运动时间相等，互不影响。
探究点一：合运动的速度，加速度，位移以及轨迹的求解
例2.竖直放置的两端封闭的玻璃管中注满清水，内有一个蜡块能在水中以0.1 m/s的速度匀速上浮．在蜡块从玻璃管的下端匀速上浮的同时，使玻璃管水平向右匀速运动，测得蜡块实际运动方向与水平方向成30°角，如图所示．若玻璃管的长度为1.0 m，在蜡块从底端上升到顶端的过程中，求玻璃管沿水平方向运动的速度和距离。
拓展：若将玻璃管水平向右匀速运动改为从静止开始匀加速运动；将蜡块实际运动方向与水平方向成30°角改为蜡块最终位移方向与水平方向成45°角，其他条件不变，则求：

玻璃管的加速度；

蜡块到末速度；

蜡块相对地面做直线运动还是曲线运动？以蜡块上升方向为y轴，玻璃管水平运动方向为x轴，求蜡块的轨迹方程。

针对训练4. 一物体在以xoy为直角坐标系的平面上运动，其运动位置坐标与时间t的规律为<Object: word/embeddings/oleObject1.bin>，<Object: word/embeddings/oleObject2.bin>（式中的物理量单位均为国际单位）。关于物体的运动，下列说法正确的是（　　）
A．物体在x轴方向上做匀减速直线运动
B．物体在y轴方向上的加速度为2m/s2
C．t=0时刻，物体的速度为5m/s
D．物体运动的轨迹是一条直线
针对训练5.如图所示，一质量为60kg的建筑工人从地面出发乘坐升降机粉刷外墙，升降机沿竖直方向匀加速上升的同时，工人水平向右匀速移动，若工人在水平方向<Object: word/embeddings/oleObject3.bin>图象如图甲所示，升降机在竖直方向的<Object: word/embeddings/oleObject4.bin>图象如图乙所示，问：

（1）工人的运动性质及工人所受的合力；
（2）物体1s末的速度大小和方向；
（3）前2s内物体的位移的大小；
针对训练6．图甲为一种3D打印机的实物图。3D打印（三维立体打印）是快速成型技术的一种，它是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。2020年5月5日，中国首飞成功的长征五号B运载火箭上，搭载着“3D打印机”。这是中国首次太空3D打印实验，也是国际上第一次在太空中开展连续纤维增强复合材料的3D打印实验。图乙为3D打印机的简单示意图，如图所示，加工头的下端为喷嘴<Object: word/embeddings/oleObject5.bin>。<Object: word/embeddings/oleObject6.bin>从坐标原点以v0=1cm/s的速度沿y轴正方向匀速直线运动的同事，还在沿着<Object: word/embeddings/oleObject7.bin>轴正方向做初速度为零的匀加速直线运动，测出<Object: word/embeddings/oleObject8.bin>末<Object: word/embeddings/oleObject9.bin>的<Object: word/embeddings/oleObject10.bin>坐标值为<Object: word/embeddings/oleObject11.bin>。求：

（1）喷嘴的运动性质
（2）1s后喷嘴的速度大小
（3）2s后喷嘴的位置坐标
（4）喷嘴的轨迹方程
规律总结（知识提炼，浓缩精华）
合运动性质的两种判断方法：（1）找出合初速度方向与合加速度方向，共线为直线运动，不共线为曲线运动；合加速度恒定为匀变速运动，不恒定为非匀变速运动；（2）根据分运动的位移公式，消去时间，可求出轨迹方程，根据轨迹方程判断运动性质。
我的收获（反思静悟，体验成功）

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