奇妙的运动

胡亚军

【摘要】物理是高中阶段的重要课程，主要针对自然界一系列的物理现象进行研究，从中获取有价值的物理信息，将其应用到后续的物理学研究领域。在高中物理课程中，《奇妙的运动》中的《我眼中的运动的合成与分解》，主要针对运行的合成与分解这个知识点进行教学，若想更好的吸收与把握该项知识点，学生必须掌握科学的学习方法，了解曲线运动、直线运动等的特点与区别方法，本文就《运动的合成与分解》的学习方法进行探究。

【关键词】运动 合成与分解 曲线运动

【中图分类号】G633.7 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2016）33-0054-01

运动的合成与分解，主要是研究复杂曲线运动的关键方法，能帮助学生更好的理解曲线运动的实质意义与解题思路，但是，此项知识点往往都是学生最难掌握的部分，理解起来难度较大，且学生学习起来无法找到切入点，最终影响本节课的教学质量。为应对当前问题，必须对“运动的合成与分解”一课进行合理的设计，让学生了解运动的合成与分解解题方法，以实现对曲线运动的科学性解析。

一、运动的合成与分解的基本概述

在本节课中，针对运动的合成与分解进行探究，从合运动与分运动两个层面出发。所谓的合运动就是同一物体参与两项活动，而分运动则是指物体的实际运动状态。物体在做曲线运动时，速度方向会时刻的发生变化，变化规律为伴随着点在曲线上切线的方向变化而变化[1]。物体开展曲线运动的前提条件为：处在运动状态下的物体受到的合力方向与速度方向不处在同一直线上，进而会呈现曲线运动的效果。在运动的合成与分解之中，若想达到理想的计算效果，应对运动描述中所出现的物理量，如v、x、a等矢量使用平行四边形定则进行求解[2]。分運动与合运动息息相关，分运动影响着合运动，其性质的变化会对合运动性质形成影响。

二、《我眼中的运动的合成与分解》的解题思路与方法

对于“运动的合成与分解”相关知识点的解析，解题时，应充分遵循“一个法则，两个原则；一个分清，四个注意”。

一个法则就是平行四边形定则，借助该定则来计算诸多参数值，尤其是在分运动与合运动两种运动的处理与计算上。

两个原则。一个原则是开展分解运动时，要充分遵循依照效果分解的原则，结合实际运动所形成的两种运动效果，进而确定好分运动的具体方向，进而能实现对直线运动进行水平与竖直方向上的分解。另一个重要原则就是简化原则。所谓简化原则就是将复杂的运动状态进行简化设计，通过分解成两个简单运动来开展后续的解析操作，能大大降低解题难度。一个分清就是在运动进行分解时，要辨别好分运动与合运动，质点实际开展的运动状态为合运动，与两个运动的效果相对应的为分运动[3]。四个注意。第一，要保证分运动与合运动具有等时性的特点，也就是二者所运行的时间一致；第二，要保证分运动的独立性特点，两个分运动是独立存在的，其中一个发生v、x与a的变化，另一个不会受到影响；第三，合运动与分运动是等效存在的，既可使用合运动来代替两个分运动，也可运动两个分运动来替代合运动，能互相转换；第四，具备足够的参数认知，了解运动量的矢量特性，借助平行四边形定则计算出x、v、a等矢量的方向与大小。

开展运动的合成与分解计算时，针对运动合成问题，常出现的题型为小船渡河，而关于运动分解问题常出现的题型为牵连运动。

1、运动合成

例1一条河宽度为200.0m，一只小船横渡其中，此时，水流速为v1=2.0m/s，而小船在静水状态下的速度为v2=4m/s。根据已知条件，求解若想保证航程距离最短，小船应如何渡河？

解析：根据题意，保持航程距离最短，也就是小船在渡河中与对岸所形成的位移，转而言之就是小船合运动的位移。从数学角度来看，应结合“两点之间距离最短”，要想保证航程距离最短，应保证合速度的方向与对岸垂直。结合平行四边形定则来看，小船在行进中相对于水面来看是倾斜向上游的。对此，设船体相对于水面速度与对岸之间所形成的夹角为θ，此时合速度的方向与对岸垂直，根据平行四边形定则可得出：

，将v1=2.0m/s、v2=4m/s带入到计算式中，得出θ=60°。在此条件下，渡河的时间t为，速度v为，将相关数据代入之中得出时间t。

2、运动分解

例2人在河岸上以v。的进度保持匀速直线前进状态，借助定滑轮来对小船A进行牵引，以至最终靠岸。根据已知条件，试问若绳子和水平面的夹角为θ，小船运动的速度为多少？

解析：小船被牵引之后，会顺着水面进行移动，会形成两种状态。一是绳子与竖直方向上的夹角度数减小，二是定滑轮右方绳子长度会变短，且小船会产生斜向上的分速度。从图4中可得出，小船的行进速度v被分为垂直绳子向下的v1与顺着绳子向上的v2，绳子长短不会发生变化，且没有伸缩性，v2即人操作的速度v0，也就是说v0=v2。此时根据平行四边形法则，夹角是θ，可得出：v2=vcosθ，最终解出v

综上所述，作为高中物理课程教学中的重要内容，运动的合成与分解一课具有一定的难度系数，其中涉及到的元素较多，是学生学习较为吃力的重要部分。为提高学生对运动的合成与分解知识点的把握，本文研究了运动的合成与分解的相关解题思路与方法，旨在能为学生提供重要的方法借鉴，满足学生对物理知识点的把握与吸收，能实现整个物理教学的实效性。

参考文献：

[1]列晓东，梁淑媚.“运动的合成与分解”创新实验设计[J].物理通报，2014，10：79-81.

[2]成金德.整合知识要点研讨解题方法——浅谈“运动的合成与分解”专题复习[J].高中数理化，2016，17：29-32.

[3]蒋军.运动的合成与分解问题的典型解法与技巧[J].中学物理，2015，11：82-83.

指导老师：党军华