高一物理人教版必修二：5.1曲線運(yùn)動(dòng)－小船過河（共 12張）ppt課件

1、 有一天，一位老人背上扛著一袋米，左手拿著一只雞，右手有一天，一位老人背上扛著一袋米，左手拿著一只雞，右手牽著一只狐貍。他來到了一條小河邊。牽著一只狐貍。他來到了一條小河邊。 老人的家就在河的那邊，可是河上卻沒有橋，只需一只小船?？吭诎哆叧酥猓看纬酥?，他每次只帶兩樣?xùn)|西過河。只帶兩樣?xùn)|西過河。?如何過去呢？普通高中物理課程規(guī)范實(shí)驗(yàn)教科書普通高中物理課程規(guī)范實(shí)驗(yàn)教科書專題講座專題講座問題問題1：一條小河寬為一條小河寬為 ，水流速度為，水流速度為 。一只小船在靜。一只小船在靜水中的速度為水中的速度為 。請(qǐng)問小船怎樣渡河時(shí)間最短？。請(qǐng)問小船怎樣渡河時(shí)間最短？d1v2v分析：分析：d1v2

2、v如下圖，小船的運(yùn)動(dòng)可以看成如下圖，小船的運(yùn)動(dòng)可以看成一個(gè)一個(gè) 方向和一個(gè)沿方向和一個(gè)沿 的兩個(gè)的兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的合成。分運(yùn)動(dòng)的合成。xyoxyy在在 方向有方向有tvdsin2設(shè)設(shè) 與河岸上游的夾角為與河岸上游的夾角為2vsin2vdt 當(dāng)當(dāng) 時(shí)，時(shí)， 有最小值。有最小值。090t2minvdt一、小船渡河時(shí)間最短一、小船渡河時(shí)間最短結(jié)論：當(dāng)船頭垂直河岸時(shí)，渡河時(shí)間最短，其與水流結(jié)論：當(dāng)船頭垂直河岸時(shí)，渡河時(shí)間最短，其與水流速度無關(guān)，其值為速度無關(guān)，其值為2minvdt問題問題2 2：一條小河寬為一條小河寬為 ，水流速度為，水流速度為 。一只小船在靜。一只小船在靜水中的速度為水中的速度為 。請(qǐng)問

3、小船怎樣渡河路程最短？。請(qǐng)問小船怎樣渡河路程最短？d1v2vd1v2voxy分析：分析：假設(shè)小船可以才垂直過河，假設(shè)小船可以才垂直過河，那么河寬即為最短路程。那么河寬即為最短路程。要使小船可以垂直過河，要使小船可以垂直過河，那么需滿足那么需滿足vtansin12vvv21cosvv由于由于1cos021vv 只需只需 時(shí)，小船才干垂直過河。時(shí)，小船才干垂直過河。其過河最短時(shí)間為其過河最短時(shí)間為21vv2122vvdvdt一、小船渡河時(shí)間最短一、小船渡河時(shí)間最短結(jié)論：當(dāng)船頭垂直河岸時(shí)，渡河時(shí)間最短，其與水流結(jié)論：當(dāng)船頭垂直河岸時(shí)，渡河時(shí)間最短，其與水流速度無關(guān)，其值為速度無關(guān)，其值為2minvd

4、t二、小船過河最短路程二、小船過河最短路程1.1.當(dāng)有當(dāng)有 時(shí)，小船可以垂直過河，其所用時(shí)間為時(shí)，小船可以垂直過河，其所用時(shí)間為21vv2122vvdvdt假設(shè)假設(shè) ，小船渡河時(shí)向下游漂流的間隔是多少呢？，小船渡河時(shí)向下游漂流的間隔是多少呢？21vv1v2voxy分析：分析：當(dāng)當(dāng) 時(shí)，小船不能垂直過河，時(shí)，小船不能垂直過河，其最短路程的求法為：其最短路程的求法為：21vv 以以 的末端為圓心，以的末端為圓心，以 的的大小為半徑，做一圓，小船合大小為半徑，做一圓，小船合速度速度 的方向與該圓相切。的方向與該圓相切。1v2vvvdminx由幾何關(guān)系有，由幾何關(guān)系有，12cosvv12arccosv

5、v222212minvvvvvdxdvvvx22221min一、小船渡河時(shí)間最短一、小船渡河時(shí)間最短結(jié)論：當(dāng)船頭垂直河岸時(shí)，渡河時(shí)間最短，其與水流結(jié)論：當(dāng)船頭垂直河岸時(shí)，渡河時(shí)間最短，其與水流速度無關(guān)，其值為速度無關(guān)，其值為2minvdt二、小船過河最短路程二、小船過河最短路程1.1.當(dāng)有當(dāng)有 時(shí)，小船可以垂直過河，其所用時(shí)間為時(shí)，小船可以垂直過河，其所用時(shí)間為21vv2122vvdvdt2.2.當(dāng)有當(dāng)有 時(shí)，小船渡河向下漂流的最短間隔為時(shí)，小船渡河向下漂流的最短間隔為21vv dvvvx22221min 一小船在靜水中的速度是，一條河寬，河水的速度為。以一小船在靜水中的速度是，一條河寬，河水

6、的速度為。以下說法正確的選項(xiàng)是下說法正確的選項(xiàng)是 A.小船在這條河中運(yùn)動(dòng)的最大速度是；小船在這條河中運(yùn)動(dòng)的最大速度是；B.小船在這條河中運(yùn)動(dòng)的最小速度是；小船在這條河中運(yùn)動(dòng)的最小速度是；C.小船渡過這條河的最短時(shí)間是；小船渡過這條河的最短時(shí)間是；D.小船渡過這條河的最小間隔是。小船渡過這條河的最小間隔是。C針對(duì)練習(xí)：針對(duì)練習(xí)：針對(duì)練習(xí)：針對(duì)練習(xí)：知船速大于水速，欲橫渡寬為的河流：知船速大于水速，欲橫渡寬為的河流：船頭垂直河岸正對(duì)此岸航行時(shí)，橫渡時(shí)船頭垂直河岸正對(duì)此岸航行時(shí)，橫渡時(shí)間最短；間最短；船頭垂直河岸正對(duì)此岸航行時(shí)，實(shí)踐航船頭垂直河岸正對(duì)此岸航行時(shí)，實(shí)踐航程最短；程最短；船頭朝上游轉(zhuǎn)過一

7、定角度，使實(shí)踐航線船頭朝上游轉(zhuǎn)過一定角度，使實(shí)踐航線垂直河岸，此時(shí)航程最短；垂直河岸，此時(shí)航程最短；船頭朝上游轉(zhuǎn)過一定角度，使實(shí)踐航速船頭朝上游轉(zhuǎn)過一定角度，使實(shí)踐航速增大，此時(shí)橫渡時(shí)間最短；增大，此時(shí)橫渡時(shí)間最短； 以上說法正確的選項(xiàng)是以上說法正確的選項(xiàng)是 A. B. C. D.C一輪船以一定的速度，船頭垂直河岸向一輪船以一定的速度，船頭垂直河岸向?qū)Π缎旭偅铀畡蛩倭鲃?dòng)河道使直的。對(duì)岸行駛，河水勻速流動(dòng)河道使直的。輪船渡河經(jīng)過的途徑和所用時(shí)間與水流速輪船渡河經(jīng)過的途徑和所用時(shí)間與水流速度的關(guān)系正確的選項(xiàng)是度的關(guān)系正確的選項(xiàng)是 A.水流速度越大，那么路程越長(zhǎng)，所用水流速度越大，那么路程越長(zhǎng)，所用時(shí)間也越長(zhǎng)；時(shí)間也越長(zhǎng)；B.水流速度越大，那么路程越短，所用水流速度越大，那么路程越短，所用時(shí)間也越短；時(shí)間也越短；C.水流速度越大，路程越長(zhǎng)，但所用時(shí)水流速度越大，路程越長(zhǎng)，但所用時(shí)間不變；間不變；D.水流速度增大，路程和時(shí)間均不變。水流速度增大，路程和時(shí)間均不變。 針對(duì)練習(xí)：針對(duì)練習(xí)：C 三、課堂練習(xí)：三、課堂練習(xí)： 一條河寬一條河寬400m,400m,水流的速度為水流的速度為0.25m/s,0.25m/s,船相對(duì)靜水的速度船相對(duì)靜水的速度0.5m/s0.5m/s。求：。求： 、要想渡河的時(shí)間最短，船應(yīng)向什、要想渡河的時(shí)間最短，船應(yīng)向什么方向開出？渡河的最