本章复习与测试教案3

第3课时

滑块滑板模型

一、教材分析

本章是在前面对运动和力分别研究的基础上的延伸——研究力和运动的关系，理解物体间的相互作用的规律，熟练地运用牛顿第二定律解决问题，是本章的学习要求，也为进一步学习今后的知识，提高分析解决问题的能力奠定基础。

本章还涉及到了许多重要的研究方法，如：在牛顿第一定律的研究中采用的理想实验法；牛顿第二定律中的控制变量法等。对这些方法要认真体会、理解，以提高认知的境界。

物理知识来源于生活，最终应用于生活，为了更扎实地理解牛顿第二定律，本节第对牛顿第二定律的应用做总结。

二、学情分析

学生已经初步学习了牛顿运动定律，会简单进行受力分析，但是不能很好地把所学应用到实际问题中去，需要教师的引导才能和实际问题更好的联系。

三、教学目标

1.知识与技能: (1)能正确的隔离法、整体法受力分析; (2)能正确运用牛顿运动学知识求解共速问题; (3)能根据运动学知识解决滑块在滑板上的相对位移问题。

2、过程与方法: 能够建立由系统牛顿运动定律的概念，并且能够熟练应用整体法和隔离法研究。

3、情感态度与价值观:

通过本节课的学习，让学生树立学习信心，其实高考的难点是由一个个小知识点组合而成的，只要各个击破，高考并不难。树立学生水滴石穿的学习精神。

四、教学重点

1.能正确利用整体法隔离法对研究物体进行受力分析。 2.正确判断物体的运动情况。 3.能正确运用牛顿运动定律处理滑块—滑板共速问题。 4.能根据运动学知识解决滑块在滑板上的相对位移。 五、教学难点

能根据运动学知识解决滑块在滑板上的相对位移。

六、教学过程

1、模型特征

上、下叠放两个物体，并且两物体在摩擦力的相互作用下发生相对滑动，滑块－木板模型 ( 如图所示)，涉及摩擦力分析、相对运动、摩擦生热，多次互相作用，属于多物体多过程问题，知识综合性较强，对能力要求较高，故频现于高考试卷中。

2、常见的两种位移关系

滑块从木板的一端运动到另一端的过程中，若滑块和木板向同一方向运动，则滑块的位移和木板的位移之差等于木板的长度S1-S2=L；若滑块和木板向相反方向运动，则滑块的位移和木板的位移之和等于木板的长度。

3、滑块—木板类问题的解题思路与技巧：

1通过受力分析判断滑块和木板各自的运动状态（具体做什么运动）；

教师活动：提问：滑块和木板的相对运动状态？相对运动还是相对静止？试对滑块和木板分别进行受力分析，并说出其各自的运动状态（匀加速直线运动或者匀减速直线运动）。

学生活动：分别对滑块木板进行受力分析，判断各自作什么运动。

教师活动：请同学们先自己判断A B 的运动状态，然后根据隔离法

2．判断滑块与木板间是否存在相对运动。滑块与木板存在相对运动的临界条件是什么？

⑴

运动学条件：若两物体速度或加速度不等，则会相对滑动。

⑵

动力学条件：假设两物体间无相对滑动，先用整体法算出共同加速度，再用隔离法算出其中一个物体“所需要”的摩擦力f；比较f与最大静摩擦力fm的关系，若f > fm，则发生相对滑动；否则不会发生相对滑动。

3. 分析滑块和木板的受力情况，根据牛顿第二定律分别求出滑块和木板的加速度；

例1：如图所示，木板静止于水平地面上，在其最右端放一可视为质点的木块。已知木块的质量m＝1 kg，木板的质量M＝4 kg，长L＝2.5 m，上表面与下表面之间的动摩擦因数

μ1＝0.1，下表面与地面之间的动摩擦因数μ2＝0.2。现用水平恒力F＝20 N拉木板，g取10 m/s2。求木板加速度的大小。

教师活动：引导学生思考问题，提问：滑块和木板通过哪种方法来判断其相对运动状态？

学生活动：回答：先假设两物体无相对滑动。然后计算出共同加速度，用隔离法算出此时滑块和木板间的摩擦力，之后与滑块木板间最大静摩擦力比较。若大于最大静摩擦力则两物体发生相对滑动，若小于或等于，则两物体相对静止。

4. 对滑块和木板进行运动情况分析，找出滑块和木板之间的位移关系或速度关系，建立方程．特别注意滑块和木板的位移都是相对地面的位移. 5. 计算滑块和木板的相对位移（即两者的位移差或位移和）；

6. 如果滑块和木板能达到共同速度，计算共同速度和达到共同速度所需要的时间；

例2 如图所示，质量M＝8 kg的小车放在水平光滑的平面上，在小车左端加一F＝8 N的水平推力，当小车向右运动的速度达到v0＝1.5 m/s时，在小车前端轻轻地放上一个大小不计，质量为m＝2 kg的小物块，小物块与小车间的动摩擦因数μ＝0.2，小车足够长，取g＝10 m/s2.求：

(1) 放小物块后，小物块及小车的加速度各为多大；

(2) 经多长时间两者达到相同的速度；

(3) 从小物块放上小车开始，经过t＝1.5 s小物块通过的位移大小为多少?

教师活动：提问：物块和小车的运动状态是什么？物块小车具有相对运动吗？

学生活动：根据题意分析物车与木块具有相对运动，两物体间存在滑动摩擦。

教师活动：引导学生对小车及物块分别进行受力分析，再根据牛顿第二定律计算各自加速度。

学生活动;对物块小车分别受力分析，求出加速度大小。

教师活动;指导学生分析物块和小车的运动状态，物块和小车都是先以不同加速度做匀加速直线运动，接着物块小车相对静止，一起做匀加速直线运动。

学生活动：自行计算，最后得出结果。

7. 滑块滑离木板的临界条件是什么？

当木板的长度一定时，滑块可能从木板滑下，恰好滑到木板的边缘达到共同速度（相对静止）是滑块滑离木板的临界条件。 例3

如图所示，长为L＝2 m、质量为M＝8 kg的木板，放在水平地面上，木板向右运动的速度v0＝6 m/s时，在木板前端轻放一个大小不计、质量为m＝2 kg的小物块．木板与地面间、物块与木板间的动摩擦因数均为μ＝0.2，g＝10 m/s2.求： (1)物块及木板的加速度大小 (2)物块滑离木板时的速度大小。

（2）木块离开木板的条件是，两者的相对位移至少是L，设物块经t s从木板上滑落，则 L=v0t - -

代入数据，解得：t=0.4s或t=2s（舍去）

故滑离时物块的速度：v=amt=2×0.4=0.8m/s

七、课堂小结

1. 相互作用：滑块之间的摩擦力分析

体之间位移、速度、时间一定存在关联。它就是我们解决力和运动突破口。画出运动草图非常关键。

2. 相对运动：具有相同的速度时相对静止。两相互作用的物体在速度相同，但加速度不相同时，两者之间同样有位置的变化，发生相对运动。

3. 通常所说物体运动的位移、速度、都是对地而言。在相对运动的过程中相互作用的物求时间通常会用到牛顿第二定律加运动学公式。

4. 求位移和速度通常会用到牛顿第二定律加运动学公式。

八、课后作业

【1】如图所示，物块A、木板B的质量均为m＝10 kg，不计A的大小，B板长L＝3 m。开始时A、B均静止。现使A以某一水平初速度从B的最左端开始运动。已知A与B、B与水平面之间的动摩擦因数分别为μ1＝0.3和μ2＝0.1，g取10 m/s。

2

(1) 若物块A刚好没有从B上滑下来，则A的初速度多大？

(2) 若把木板B放在光滑水平面上，让A仍以(1)问中的初速度从B的最左端开始运动，则A能否与B脱离？最终A和B的速度各是多大？

【2】如图所示，质量M＝8 kg的小车放在光滑的水平面上，在小车左端加一水平推力F＝8 N，当小车向右运动的速度达到1.5 m/s时，在小车前端轻轻地放上一个大小不计，质量为m＝2 kg的小物块，小物块与小车间的动摩擦因数μ＝0.2，当二者达到相同速度时，物块

恰好滑到小车的最左端．取g＝10 m/s。则：

2

(1) 小物块放上后，小物块及小车的加速度各为多大？

(2) 小车的长度L是多少？

【3】如图所示，质量M＝8 kg的小车放在水平光滑的平面上，在小车左端加一F＝8 N的水平推力，当小车向右运动的速度达到v0＝1.5 m/s时，在小车前端轻轻地放上一个大小不计，质量为m＝2 kg的小物块，小物块与小车间的动摩擦因数μ＝0.2，小车足够长，取g＝10 m/s.求：

2

(1) 放小物块后，小物块及小车的加速度各为多大；

(2) 经多长时间两者达到相同的速度；

(3) 从小物块放上小车开始，经过t＝1.5 s小物块通过的位移大小为多少？

九、板书设计

滑块滑板模型

一、模型特征

二、位移关系

S1-S2=L 三、解题思路

1通过受力分析判断滑块和木板各自的运动状态。

2．判断滑块与木板间是否存在相对运动。

3. 分析滑块和木板的受力情况，根据牛顿第二定律分别求出滑块和木板的加速度。

4. 对滑块和木板进行运动情况分析，找出滑块和木板之间的位移关系或速度关系。

十、教学反思

教学设计内容太多，没有给学生留下充分活动、感知和体验的时间，运用教学语言不够熟练，出现了几次口误。通过这堂课我认为需要改进的地方有很多，比如说：教学设计应该更严密、更科学，要预留出学生活动时间；进行弹性教学，本节课未能充分进行的环节移到练习课上加以延伸；提高自己的教学素养，提高自己的语言表达能力。