学大传送带教案

PAGEPAGE6牛顿运动定律应用单体多过程－－传送带教材解析：传送带问题是以真实物理现象为依据的问题，它既能训练学生的科学思维，又能联系科学、生产和生活实际，因而，这种类型问题具有生命力，成为高考热点、重点、难点，显示出它在考查学科综合能力的独特功能。重点：难点：牛二定律中a为对地加速度运动学公式中V对地位移摩擦力方向的判断痕迹长ΔS和相对距离d的区别电机多做功的计算WF=△EK+△EP+Q课前检测：上节课我们共同学习了单体多过程问题之斜面提问：1）沿斜面上行和下行加速度分别是多少？2）物体放在斜面上µ和sincos关系判断物体运动状态导入：传送带能联系科学生产和生活实际，能训练学生科学思维所以传送带问题是高考的热点难点重点，年高考压轴题很多考生痛失分，这节课我们通过道例题分析下解答倾斜传送带模型解题方法之后咱们尝试高考题看咱们班同学能否拿下这分导入：我们学过几种典型模型的加速度，其中斜面模型中粗糙斜面有上行和下行两种情况，加速度的表达式分别是：．．v例1：如图所示，倾斜传送带与水平方向的夹角为θ=37°，将一小物块质量1Kg轻轻放在正在以速度v=10m/s匀速逆时针传动的传送带的上端，物块和传送带之间的动摩擦因数为µ＝0.5（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力的大小），传送带两皮带轮轴心间的距离为L＝．．v求1)将物块从顶部传到传送带底部所需的时间为多少（g=10m/s2）？2)痕迹长ΔS=？3）电机多做的功W=？解析：1）物块放到传送带上后，沿斜面向下做匀加速直线运动，开始相对于传动带向后运动，受到的摩擦力向前（物体受力如图所示），所以：GG2GG2G1fNθ；（2）（3）mamgmamgmgcossin由以上四式可得：GG2GG2G1fNθ当物体加速到与传送带同速时，位移为：mLmLmavs165221物块加速到与传送带同速后，由于，所以物块相对于传送带向下运动，摩擦力变为沿斜面向上（受力如图示）所以加速度为ssttavtsLs121222212因此物体运动的总时间为ssttt2212）加速段ΔS1=Vt1－1/2Vt1=5m以a2加速段ΔS2=S2－Vt2=1mΔS=ΔS1=5m3)Q=μmgcos（ΔS1+ΔS2）J1/2mV2JＷ＝Ｑ＋ＥＫ－ＥＰ=0小结：该题目关键是分析好各阶段所收摩擦力的大小和方向若L﹥0.75，第二阶段物体将和传送带相对静止一起向下匀速运动；若L﹤5m物体讲一直加速运动，解答此类题目的过程中，对这些可能出现的结果的特殊过程都要进行判断；痕迹是带和物体相对运动产生的，但是痕迹不能重复计算，相对位移产生热量，必须把所有的相对位移相加求总的热量；电机多做功的计算方法：由能量守恒电机多做功相当于多干了三件事：增加物体动能，产生热量，增加势能变形1．皮带传送机是靠货物和传送带之间的摩擦力把货物运送到别处的，如图所示，已知一直传送带与水平面的夹角θ=37°，以2m/s的恒定速率向上运行，在传送带的底端无初速度释放一质量为10kg的物体，它与传送带之间的动摩擦因数为0.8，若传送带底端到顶端的长度为30m，（g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）则1）物体从底端到顶端所用的时间为多少？2)痕迹ΔS3）电动机由于传送物体多消耗的电能？1)a1=0.4t1=5sS1=5mS带=10mΔS=5mμ>tanθ物体匀速t2=5.5St总=10.5S2)Q=320JEP=960JEK=20JW=1300J小结：判断物与带共速时物是否到达传送带顶端：向上传送物体时电机多做的功相当于干了三件事1摩擦生热2增加动能3增加势能变形2．若小物体以V=15m/s从底端B滑上传送带，L=16m,V=10m/s动摩擦因数为0.5求1）小物体上升的最大距离S2）离开传送带时的速度3）在带上运动时间4）痕迹长5）电机多做的功？物体减速上升a1=10t1=1.5sS1=11.25ΔS1=S1+S带1=21.25反向加速段a2=a1=10t2=1sS2=5mΔS2=S带2﹣S2=5μ<tanθ物体加速下滑a3=2S3=6.25mΔS3=S3﹣S带3=0.25VB=11.2T3=0.6T=t1+t2+t3=3.1s痕迹ΔS=ΔS1+ΔS2=26.25W=Q+EK+EPQ=μmgcos（ΔS1+ΔS2+ΔS3）JEK=-50J所以W=56J小结：正确分析三个阶段物体受力情况，求出物体和传送带的位移以及物体和传送带的相对位移BCALLD例二．一传送带装置示意如图，其中传送带经过AB区域时是水平的，经过BC区域时变为圆孤形（圆孤由光滑模板形成，未画出），经过CD区域时是倾斜的，AB和CD都与BC相切。现将大量的质量均为BCALLD解：以地面为参考系（下同），设传送带的运动速度为v0，在水平段运输的过程中，小货箱先在滑动摩擦力作用下做匀加速运动，设这段路程为s，所用时间为t，加速度为a，则对小箱有①②在这段时间内，传送带运动的路程为③由以上可得④用f表示小箱与传送带之间的滑动摩擦力，则传送带对小箱做功为⑤传送带克服小箱对它的摩擦力做功⑥两者之差就是克服摩擦力做功发出的热量⑦可见，在小箱加速运动过程中，小箱获得的动能与发热量相等。T时间内，电动机输出的功为⑧此功用于增加小箱的动能、势能以及克服摩擦力发热，即⑨已知相邻两小箱的距离为L，所以⑩联立⑦⑧⑨⑩，得⑾小节：本题初看起来比较复杂，关于装置的描述也比较冗长，这事需要我们通过描述的研究，抓住关键，把问题理想化、简单化，这本身就是一种分析问题，处理问题的能力课后作业练习1皮带传送机是靠货物和传送带之间的摩擦力把货物运送到别处的，如图所示，已知一直传送带与水平面的夹角θ=37°，以4m/s的恒定速率向上运行，在传送带的底端无初速度释放一质量为0.5kg的物体，它与传送带之间的动摩擦因数为0.8，若传送带底端到顶端的长度为25m，则物体从底端到顶端所用的时间为多少？（g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）练习2如图所示，传送带两轮之间的距离为16m，传送带与水平面间的夹角α=37°，并以v=10m/s的速度顺时针匀速转动着，在传送带的A端轻轻地放一个小物体，若已知物体与传送带之间的动摩擦因数μ=0.5，传送带A端到B端所需的时间可能是多少？（g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）练习3如图所示，传送带两轮之间的距离为16m，传送带与水平面间的夹角α=37°，并以v=10m/s的速度逆时针匀速转动着，在传送带的A端轻轻地放一个小物体，若已知物体与传送带之间的动摩擦因数μ=0.5，传送带A端到B端所需的时间可能是多少？（g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）思考：若μ=0.8时，传送带A端到B端所需的时间可能是多少？（答案：2s）练习4倾角为α的传送带上有一个物体，如图所示，在下列情况中，物体受到沿传送带斜向上方向的静摩擦力的是A．物体与传送带均保持静止B．物体沿静止的传送带匀速下滑C．物体被传送带匀速向上传，物体与传送带间不发生打滑现象D．物体随传送带一起匀速向下运动，且两者保持相对静止练习5（如图所示）传送带与水平方向夹角为θ，当传送带静止时，在传送带上端轻放一小物块A，物块下滑到底端时间为t，则下列说法正确的是（）。．．θ．．θB．当传送带顺时针转动时，物块下滑的时间一定等于tC．当传送带逆时针转动时，物块下滑的时间可能等于tD．当传送带逆时针转动时，物块下滑的时间一定小于t练习6如图所示，倾角为α=30°的传送带以恒定速率v=2m/s运动，皮带始终是绷紧的，皮带AB长为L=5m，将质量为m=1kg的物体放在A点，经t=2.9s到达B点，求物体和皮带间的摩擦力和动摩擦因数.g=10m/s2θ(BAP练习7如图所示，倾角=37°的传送带上，上、下两端相距S=7m。当传送带以的恒定速率逆时针转动时，将一个与传送带间动摩擦因数=0.25θ(BAP本课总结传送带问题的考查一般从两个层面上展开，一是受力和运动分析，受力分析中关键是