高中三年级下学期物理《传送带模型》教学设计.docx

教学设计

课程基本信息

学科

物理

年级

高三

学期

春季

课题

传送带模型

教科书

书名：人教版普通高中物理必修二教材

出版社：人民教育出版社

教学目标

1.课标准要求：

能用公式、图像等方法描述匀变速直线运动，理解匀变速直线运动的规律，能用其解决实际问题。

2.核心素养目标：

(1)通过引导学生对传送带上的物体进行受力分析和运动分析，培养学生的分析、作图能力

(2)引导学生分析传送带模型的临界问题，培养学生的推理论证能力

(3)通过引导学生应用动力学观点和能量观点处理传送带问题，培养学生一题多解的能力

(4)通过水平、倾斜传送带问题分析，培养学生分析归纳、构建传送带模型的能力

教学内容

教学重点：

1.能正确对传送带及带上物体受力分，运动分析

2.能正确处理共速临界问题，判断物体共速后的摩擦力突变情况3.能够画出对应的V-t图像，求解相对运动和产热问题

教学难点：

1.传送带模型与图像的结合分析

2.求解传送带模型的相对运动问题和做功产热问题

教学过程

一、知识回顾1.模型特点

传送带是靠滑动摩擦力或静摩擦力对物体做功的装置，传送带问题的实质是相对运动问题，涉及动、静摩擦力的转换以及物体动能、重力势能、系统内能以及电能的转化。由于这一装置与生产、生活实际紧密相连，所涉及的问题能很好地考查学生的综合分析能力，所以传送带模型一直是高考的热点。而考查角度有水平传送带和倾斜传送带两种。

2.传送带问题的解题思路

传送带及上面的物

传送带及上面的物体

时

①摩擦力发生突变

②物体的运动状态发生改变

①根据物体的受力和传送带的速度o计算

物体加速的时间t和位移x

②再由x和传送带长度的关系判断物体的运动形式

若μtanθ,且物体能与传送带共速，则共速

倾斜a=g(sinθ后物体匀速运动

传送带μcos0若μ≤tanθ,则物体必

定有向下的加速度

果进一步计算物体在传送带上的运动时间t、相对位移△x等

界

3.解题关键

(1)理清物体与传送带间的相对运动方向及摩擦力方向

(2)当0物=0带是摩擦力发生突变的临界状态，物体的加速度发生突变。

v物V带，摩擦力为动力，物体加速

v物V带，摩擦力为动力，物体加速v物V带，摩擦力为阻力，物体减速

依据物体速

度与传送带方向摩擦力先为阻力，物体减速到零再速度的关系相反为动力，物体反向加速运动 判断

V物=V带物体有加速趋势，摩擦力为阻力物体有减速趋势，摩擦力为动力

方向相同

4.解题注意事项

(1)注意滑块相对传送带的运动方向，正确判定摩擦力的方向。

(2)在水平传送带上，滑块与传送带共速时，滑块与传送带相对静止且做匀速运动。

(3)在倾斜传送带上，滑块与传送带共速时，需比较mgsinθ与μmgcosθ的大小才能确定运动情况。

(4)注意滑块与传送带运动方向相反时，滑块速度减为零后反向加速返回。

(5)注意传送带的长度是足够长还是有限长，判定滑块与传送带共速前是否滑出。

(6)滑块在传送带上运动形成的划痕长度是滑块与传送带的相对位移。

二、典例分析

[例1]如图甲所示，水平传送带AB逆时针匀速转动，一个质量为M=1.0kg的小物块以某一初速度

由传送带左端滑上，通过速度传感器记录下物块速度随时间的变化关系如图乙所示(图中取向左为正方

向，以物块滑上传送带时为计时零点)。已知传送带的速度保持不变，g取10m/s2。求：

v/(m-s-1)

3.0

2.0

1.0

t/s0

t/s

23MA-1.0 -2.0B

23

MA

甲乙

(1)物块与传送带间的动摩擦因数μ;

(2)物块在传送带上的运动时间；

(3)整个过程中系统生成的热量。[答案](1)0.2(2)4.5s(3)18J

[解析](1)由题图乙可得，物块做匀变速运动的加速度：由牛顿第二定律得Fr=Ma

得到物块与传送带间的动摩擦因数

(2)由题图乙可知，物块初速度大小v=4m/s、传送带速度大小v′=2m/s,物块在传送带上滑动t?=3s后，与传送带相对静止。

前2s内物块的位移大小,向右第3s内的位移大小向左，

,

3s内位移x=x?—x2=3m,向右；物块再向左运动时间

物块在传送带上的运动时间t=t?+t?=4.5s。

(3)物块在传送带上滑动的3s内，传送带的位移x′=vt?=6m,方向向左；

物块位移为x=3m,方向向右相对位移为△x=x+x=9m