本章复习与测试课件配套优秀教案案例

《牛顿运动定律解决传送带问题》教学设计

课题名称

教学内容分析

学情分析

牛顿运动定律解决传送带问题

计划学时

2学时

传送带在现代生活中应用非常广泛，以传送带为情景的物理问题，能够方便地与牛顿运动定律相结合，这类问题能够很好地考察学生利用物理规律分析问题和解决问题的能力，具有很强的综合性。是一个很好的高考题型。

由于本专题对分析、综合和解决实际问题的能力要求很高，不少同学在此感到无从下手，疑难很多。主要反映在不会分析传送带与物体运动的牵制问题，处理问题时没有建立好“物理模型”和“物理情景”。

知与能

过与法

识1、

掌握应用牛顿运动定律解决问题的基本思路和方法

技2、

学会运用牛顿运动定律解决传送带问题

教

学

目

标

程1、

以水平传送带和倾斜传送带两个板块进行教学，以例题带方动问题，引导学生自主思考，加深对牛顿运动定律的理解。

2、

通过自主探究，培养学生运用物理规律解决实际问题的能力

情感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态度的理念。

与价2、

通过对传送带问题的学习，感受生活中的物理，激发学生值观

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

运用牛顿运动定律判定物块在传送带上的运动状态

教学难点

力学过程分析。

1、传送带与物块运动的牵制问题，需要对传送带问题能做出准确的动2、传送带问题往往存在多种可能结论的判定，即需要分析确定到底哪一种可能情况会发生。

3、处理实际问题时“物理模型”和“物理情景”的建立

教学策略选择与设计

板书设计

教学方法：分析法、讨论法、图表法

教学手段：计算机多媒体教学、PPT课件

一、传送带问题类型

按放置分：水平、倾斜、平斜放置交接

按转向分：顺时针转动、逆时针转动

二、模型特点

（1）水平传送带

（2）倾斜传送带

教师行为

（1）水平传送带

分析以下情景中，滑块可能的运动情况：

情景1：滑块轻放到匀速转动的传送带上

学生活动

（1）

审题分析

（2）

叙述分析思路

（3）

得出结论

（1）独立审题分析：读题后如何确定解题方向和思路？

（2）如何结合图像分析滑块运动？

（3）如何从运动情况求受力情况？

设计意图

通过设置运动情景，以此设置疑问，激发学生思考，引导学生对物体进行受力情况和运动情况的分析，理解两者之间的联系与区别，才能得心应手地把动力学理论运用于解题中。

这是一道传送带以恒定速度运转，被运送的工件初速度为0的实际问题，难度中等，通过这道题激发学生学习兴趣，对运用牛顿运动定律解决问题有更深层次的探究。

同时让学生体会运动图像在解题中的综合运用。

情景2：滑块以一初速度滑上同向运动的传送带

情景3：滑块以一初速度滑上方向运动的传送带

【典例1】

如图甲所示，水平传送带顺时针方向匀速运动．从传送带左端P先后由静止轻轻放上三个物体A、B、C，物体A经tA=9.5s到达传送带另一端Q，物体B经tB=10s到达传送带另一端Q，若释放物体时刻作为t=0时刻，分别作出三物体的速度图象如图乙、丙、丁所示，求：

（1）传送带的速度v0

（2）传送带的长度l

（3）物体A、B、C与传送带间的摩擦因数各是多大

（4）物体C从传送带

左端P到右端Q所用的

时间tC

针对训练1 如图所示,水平传送带以5m/s的恒定速度运动,传送带长l=2.5m,今在其左端A处将一工件轻轻放在上面,工件被带动,传送到右端B处,已知工件与传送带间的动摩擦因数μ=0.5,试求:工件经多少时间由传送带左端A运动到右端B?(g取10m/s2)

(2)倾斜传送带问题

分析以下情景中，滑块可能的运动情况：

情景1：滑块从下端轻放到向上匀速转动的倾斜传送带上

情景2：滑块从上端轻放到向下匀速转动的倾斜传送带上

（1）独立审题分析：读题后定方向

（2）工件做匀加速的速度能达到多大？

（

3）如何判断工件经历几个运动过程？

1.

审题分析

2.

叙述分析过程

3.

得出结论

从匀加速运动到匀速运动过程中，往往要对工件在传送带上做加速运动结束时是否滑离传送带作出判断，这是不能忽视的．

本题的设计意图，在于让学生体会和掌握判断工件的运动情况的方法。

通过设置运动情景，以此设置疑问，激发学生思考，引导学生对倾斜传送带问题进行动力学分析，对比水平传送带和倾斜传送带的相同点和不同点，体会相对运动在处理倾斜传送带问题的重要性。

情景3：滑块以一向下的初速度从上端滑上同方向运动的传送带

情景3：滑块以一向下的初速度从上端滑上反方向运动的传送带

【典例2】

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P、Q之间的距离为4 m，工件与传送带间的动摩擦因数为＝

32，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。

（1）独立审题分析：读题后定方向

（2）物体的运动由什么决定？

（3）如何判断工件一直做匀加速直线运动还是后面运动发生了变化？

通过两个问题的设置，引导学生从受力分析入手，运用牛顿运动定律求解加速度，再由运动学公式求解加速过程的位移，以判断工件的运动过程，并求出运动时间。

使学生进一步理解力和运动的紧密联系。

【典例3】

如图4-1所示，传送带与地面倾角θ=37°，AB长为16m，传送带以10m/s的速度匀速运动。在传送带上端A无初速地释放一个质量为0.5kg的物体，它与传送带之间的动摩擦系数为μ=0.5，求：物体从A运动到B所需时间。

（1）审题分析

（2）物体运动情况发生变化的关键点是什么？

学会举一反三，能够抓住问题的本质。

针对训练2 1.(多选)(2017·锦州模拟)如图所示,水平传送带A、B 两端相距s=3.5m,物体与传送带间的动摩擦因数μ=0.1, 课堂形成性

物体滑上传送带

A端的瞬时速度vA=4m/s,到达B端的瞬

练习

时速度设为vB。下列说法中正确的是

(

)

A.若传送带不动,vB=3m/s B.若传送带逆时针匀速转动,vB一定等于3m/s C.若传送带顺时针匀速转动,vB一定等于3m/s D.若传送带顺时针匀速转动,vB有可能等于3m/s

练习1 如图所示是长度为L＝8.0m水平传送带，其皮带轮的半径为R＝0.20m，传送带上部距地面的高度为h＝0.45m。一个旅行包（视为质点）以v0＝10m/s的初速度从左端滑上传送带。旅行包与皮带间的动摩擦因数μ＝0.60。g取10m/s2。求：

⑴若传送带静止,旅行包滑到B端时,若没有人取包,旅行包将从B端滑落。包的落地点距B端的水平距离为多少？

⑵设皮带轮顺时针匀速转动，当皮带轮的角速度ω值在什么范围内，包落地点距B端的水平距离始终为⑴中所得的水平距离？

⑶若皮带轮的角速度ω1=40 rad/s，旅行包落地点距B端的水平距离又是多少？

课后作业

⑷设皮带轮以不同的角速度顺时针匀速转动，画出旅

行包落地点距B端的水平距离s 随角速度ω变化的图象

（ω的取值范围从0到100 rad/s）。

练习2 传送带以稳定的速度v=6m/s顺时针转动,传送带与水平面的夹角θ=37°,现在将一质量m=2kg的物体(可以看作质点)放在其底端,传送带顶端平台上的人通过轻绳以恒定的拉力F=20N拉物体,经过一段时间物体被拉到斜面顶端的平台上,如图所示,已知传送带底端与顶端的竖直高度H=6m,物体与传送带之间的动摩擦因数为0.25,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。(g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)

(1)求物体从底端运动到顶端用时间。

(2)若物体与传送带达到速度相等的瞬间,突然撤去拉力,物体还需要多长时间离开传送带?

反思

通过模型对比总结和例题相结合的形式，使学生对传送带这个复杂的问题有比较深刻的认识，找到解决此类问题的常用方法和规律。

本节课的教学基本达到预期的教学计划，但是由于传送带问题难度高，类型多样，情况变化复杂，只用一两节课是没办法让学生完全掌握的，后续还需要通过习题不断地对模型进行剖析，加强理解。

指导教师评价

指导教师（签名）：

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