传送带问题(教案)

第三章 牛顿运动定律

传送带问题

【教学目标】

1.知识与技能

(1)理解传送带问题;

(2)学会运用牛顿运动定律解决传送带问题和其它实际问题。

2.过程与方法

(1)运用“五段式”教学法,以问题链的形式由浅到深,引导学生自主思考,加深对牛顿运动定律的理解。

(2)通过合作交流、自主探究,培养学生运用物理规律解决实际问题的能力。

3.情感态度价值观

(1)通过对传送带问题的学习,感受物理源于生活服务于生活的理念。

(2)通过对传送带问题的学习,感受生活中的物理,激发学生运用物理规律解决生活问题的激情和信念,激发其创造性。

【教学重点】

运用牛顿第二定律判定物块在传送带上的运动状态

【教学难点】

相对位移(划痕)的计算

【课时安排】

1课时

【教学过程】

1.创设情境,提出问题。

情境引入:飞机场、火车站、汽车站都有安全检查仪,其冲送装置可以简化成如右图所示的一个传送带。

提出问题:人在传送带A点把行李放在以恒定速度V运行的传送带上。人同时也以速度V匀速前进,行李和人谁先到达B点?

2.问题引导,自主探究。

(1)传送带做什么运动?人做什么运动?行李向哪边运动?为什么?

学生:传送到做匀速直线运动,人做匀速直线运动。通过受力分析知道,行李受到水平向右的摩擦力。行李向右运动。

(2)行李开始做什么性质的运动?行李会一直这样运动下去吗?行李可能的最大速度是多少?

学生:行李F合=μmg,且为恒力。根据牛顿第二定律,得a=μg。

行李向右做匀加速直线运动。因为当行李速度等于传送带速度时,行李和传送带达到相对静止,摩擦力消失,行李和传送带以匀速运动的速度共同做匀速直线运动。

(3)行李达到最大速度之前的运动情况:V0 、V、a、t、X。

学生: V0=0; V=V传; a=μg; t加==

加速位移 X 加=12V2at= 22ug VtV。 ug

V2 传送带位移 X 传=Vt= ug

总结行李整体的运动情况,回答课前问题。

结论:

当L>X 加时,行李先加速后匀速。

当L=X 加时,行李恰好完成加速。

当L

学生讨论:不管行李做哪种运动,总有V人=V传≥V行李,所以一定是

人先到。

(4)当行李换成煤块时,会在传送带上留下划痕。如何计算? 学生:划痕的长度即就是煤块相对于传送带的位移,根据位移关系则有:

V2L划痕=S相对=X 传-X 加= 2ug

3.总结规律、得出结论

解决传送带问题的一般方法(画波浪线处为解题突破口):

(1)受力分析,求出开始运动时的合外力。

(2

4.实战演练

【例2】如图所示,一质量为m的小物体以一定的速率v0滑到水平

传送带上左端的A点,当传送带始终静止时,已知物体能滑过右端的B点,经过的时间为t0,则下列判断正确的是( )

A.若传送带逆时针方向运行且保持速率不变,

则物体也能滑过B点,且用时为t0

B.若传送带逆时针方向运行且保持速率不变,则物体可能先向右做匀减速运动直到速度减为零,然后向左加速,因此不能滑过B点

C.若传送带顺时针方向运行,当其运行速率(保持不变)v=v0时,物体将一直做匀速运动滑过B点,用时一定小于t0

D.若传送带顺时针方向运行,当其运行速率(保持不变)v>v0时,物体一定向右一直做匀加速运动滑过B点,用时一定小于t0

5.巩固提高

【变式训练2-1】如图所示,绷紧的传送带,始终以2 m/s的速度匀速斜向上运行,传送带与水平方向间的夹角θ=30°.现把质量为

10 kg

的工件轻轻地放在传送带底端P处,由传送带传送至顶端Q处. 已知

3P、Q之间的距离为4 m,工件与传送带间的动摩擦因数为μ2,

取g=10 m/s2.

(1)通过计算说明工件在传送带上做什么运动.

(2)求工件从P点运动到Q点所用的时间.

【思考】

若此题中μ=

3 滑块多长时间后可到达Q点? 4

六、拓展提高、自主练习

1.完成资料P54 2、P54 3两题。

2.

第三章 牛顿运动定律

传送带问题

【教学目标】

1.知识与技能

(1)理解传送带问题;

(2)学会运用牛顿运动定律解决传送带问题和其它实际问题。

2.过程与方法

(1)运用“五段式”教学法,以问题链的形式由浅到深,引导学生自主思考,加深对牛顿运动定律的理解。

(2)通过合作交流、自主探究,培养学生运用物理规律解决实际问题的能力。

3.情感态度价值观

(1)通过对传送带问题的学习,感受物理源于生活服务于生活的理念。

(2)通过对传送带问题的学习,感受生活中的物理,激发学生运用物理规律解决生活问题的激情和信念,激发其创造性。

【教学重点】

运用牛顿第二定律判定物块在传送带上的运动状态

【教学难点】

相对位移(划痕)的计算

【课时安排】

1课时

【教学过程】

1.创设情境,提出问题。

情境引入:飞机场、火车站、汽车站都有安全检查仪,其冲送装置可以简化成如右图所示的一个传送带。

提出问题:人在传送带A点把行李放在以恒定速度V运行的传送带上。人同时也以速度V匀速前进,行李和人谁先到达B点?

2.问题引导,自主探究。

(1)传送带做什么运动?人做什么运动?行李向哪边运动?为什么?

学生:传送到做匀速直线运动,人做匀速直线运动。通过受力分析知道,行李受到水平向右的摩擦力。行李向右运动。

(2)行李开始做什么性质的运动?行李会一直这样运动下去吗?行李可能的最大速度是多少?

学生:行李F合=μmg,且为恒力。根据牛顿第二定律,得a=μg。

行李向右做匀加速直线运动。因为当行李速度等于传送带速度时,行李和传送带达到相对静止,摩擦力消失,行李和传送带以匀速运动的速度共同做匀速直线运动。

(3)行李达到最大速度之前的运动情况:V0 、V、a、t、X。

学生: V0=0; V=V传; a=μg; t加==

加速位移 X 加=12V2at= 22ug VtV。 ug

V2 传送带位移 X 传=Vt= ug

总结行李整体的运动情况,回答课前问题。

结论:

当L>X 加时,行李先加速后匀速。

当L=X 加时,行李恰好完成加速。

当L

学生讨论:不管行李做哪种运动,总有V人=V传≥V行李,所以一定是

人先到。

(4)当行李换成煤块时,会在传送带上留下划痕。如何计算? 学生:划痕的长度即就是煤块相对于传送带的位移,根据位移关系则有:

V2L划痕=S相对=X 传-X 加= 2ug

3.总结规律、得出结论

解决传送带问题的一般方法(画波浪线处为解题突破口):

(1)受力分析,求出开始运动时的合外力。

(2

4.实战演练

【例2】如图所示,一质量为m的小物体以一定的速率v0滑到水平

传送带上左端的A点,当传送带始终静止时,已知物体能滑过右端的B点,经过的时间为t0,则下列判断正确的是( )

A.若传送带逆时针方向运行且保持速率不变,

则物体也能滑过B点,且用时为t0

B.若传送带逆时针方向运行且保持速率不变,则物体可能先向右做匀减速运动直到速度减为零,然后向左加速,因此不能滑过B点

C.若传送带顺时针方向运行,当其运行速率(保持不变)v=v0时,物体将一直做匀速运动滑过B点,用时一定小于t0

D.若传送带顺时针方向运行,当其运行速率(保持不变)v>v0时,物体一定向右一直做匀加速运动滑过B点,用时一定小于t0

5.巩固提高

【变式训练2-1】如图所示,绷紧的传送带,始终以2 m/s的速度匀速斜向上运行,传送带与水平方向间的夹角θ=30°.现把质量为

10 kg

的工件轻轻地放在传送带底端P处,由传送带传送至顶端Q处. 已知

3P、Q之间的距离为4 m,工件与传送带间的动摩擦因数为μ2,

取g=10 m/s2.

(1)通过计算说明工件在传送带上做什么运动.

(2)求工件从P点运动到Q点所用的时间.

【思考】

若此题中μ=

3 滑块多长时间后可到达Q点? 4

六、拓展提高、自主练习

1.完成资料P54 2、P54 3两题。

2.


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