滑塊木板問題教學設計

1、專題復習：滑塊一滑板模型教學設計授課人：王昭政授課時間：2017年5月4日授課班級：高三（12）班高考考情分析1“滑塊-滑板”類問題，具有涉及考點多（運動學公式、牛頓運動定律、功能關系、動 量定理和動量守恒定律等等）、情境豐富、設問靈活、解法多樣、思維量高等特點，是一 類選拔功能極強的試題，也是高考力學?？嫉脑囶}。2. 此類試題由于研究對象多、受力分析困難， 運動過程復雜，往往會使考生“手忙腳亂”“顧此失彼”導致丟分。是學生比較容易感到“頭疼”的一類試題。因此探究并掌握此類試題的分析技巧和解題方法是十分必要的。教學目標1、知識與技能：（1）掌握板塊問題的主要題型及特點，強化受力分析和運動過程分

2、析；（2） 能正確運用動力學和運動學知識抓住運動狀態(tài)轉化時的臨界條件，解決滑塊在滑 板上的共速問題和相對位移問題。2、過程與方法：通過對滑板一滑塊類問題的探究，熟練掌握整體法和隔離法的應用，同時學會根據(jù)試 題中的已知量或隱含已知量能恰當?shù)剡x擇解決問題的最佳途徑和最簡捷的方法3、情感態(tài)度與價值觀：通過本節(jié)課的學習，讓學生樹立學習信心，其實高考的難點是由一個個小知識點組合 而成的，只要各個擊破，高考并不難。樹立學生水滴石穿的學習精神。教學重點和難點動力學和運動學知識在板塊模型中的綜合運用既是本節(jié)課的重點也是本節(jié)課的難點。教學方法：啟發(fā)式交流討論、反思總結等課時安排：本節(jié)課是該專題的第一課時，主要講

3、的是板塊模型中運動學公式、牛頓運 動定律、功能關系等的綜合應用，不涉及動量定理和動量守恒定律在板塊模型中應用。教學準備多媒體課件教學過程一、課堂導入上、下疊放兩個物體，并且兩物體在摩擦力的相互作用下共同運動或發(fā)生相對滑動， 我們稱之為板塊模型?！疽磕景錷靜止在光滑水平面上，木板上放著一個小滑塊 m與木板之間的動摩擦因 數(shù)卩，為了使得m能從M上滑落下來，求力F的大小范圍。pH 嚇N1,答案：F> y（M+m）g思考：本題中若F已知，且FVy （M+m）g,那么在從靜止拉動的過程中，m和M間摩擦力為多大？答案：f=mF/(M+m)本題小結：板塊模型特點(1) 在未發(fā)生相對滑動前，兩物體以

4、相同的加速度運動，兩物體間的靜摩擦力隨外力 的變化而變化。(2) m與M剛要發(fā)生相對滑動的臨界條件：m與M間的摩擦力達到最大靜摩擦力；發(fā)生滑動的過程中兩物體間摩擦力保持不變。二、例題分析探究【例11如圖所示,A、B兩物塊靜止疊放在水平地面上。 間的動摩擦因數(shù)為 卩i=0.4,B與地面間的動摩擦因數(shù)為 擦力,(g=10m/s 2).現(xiàn)對A施加一水平拉力F,則(A.B.C.D.當F=14N時，A. B都相對地面靜止當F=18N時，A相對B滑動當F=21N時,A的加速度為1.5m/s2 當F=32N時,B的加速度為2m/s2AFB質量分別為m=4kg,mB=2kg,A與B卩2=0.2.最大靜摩擦力等

5、于滑動摩)思考：23答案：1、什么情況下, 、什么情況下, 、什么情況下,CDA. B都相對地面靜止？A. B以相同的加速度一起運動?A相對B會發(fā)生滑動？【變式練習】 如圖，在光滑水平面上有一質量為 m的足夠長的木板，其上疊放一質量為m的木塊假定木塊和木板之間的最大靜摩擦力和滑動摩擦力相等.現(xiàn)給木塊施加一隨時間t增大的水平力 速度的大小分別為 圖線中正確的是(F=kt( k是常數(shù))，木板和木塊加 ai和a2,下列反映ai和a2變化的)m2一FII答案：A【例21如圖所示，木板靜止于水平桌面上，在其最右端放一可視為質點的木塊.已知木塊的質量m=1kg，木板的質量M=4kg長L=2.5 m，上表面

6、光滑，下表面與地面之間的動摩 擦因數(shù)卩=0.2.現(xiàn)用水平恒力F=20 N向右拉木板，g取10 m/s2,求：(1) 木板加速度的大??；(2) 要使木塊能滑離木板，水平恒力 F作用的最短時間；(3) 如果其他條件不變，假設木板上表面也粗糙，其上表面與木塊之間的動摩擦因數(shù)為P=0.3，欲使木板能從木塊的下方抽出，對木板施加的拉力應滿足什么條件？(3) 若木板的長度、木塊的質量、木板的上表面與木塊之間的動摩擦因數(shù)、木板與地面間的動摩擦因數(shù)都不變，只將水平恒力增加為 30 N，則木塊滑離木板需要多長時間?例題分析講解程序L(1)學生審題討論，教師進行審題指導。(2) 教師問題引導，啟發(fā)學生思考(3)

7、學生討論解題思路，引導學生規(guī)范答題(4) 反思、總結解題規(guī)律與技巧。答案：(1) a = 2.5 m/s 2(2) 1S(3) Fi >25 N(3) t = 2 s本題小結：建模指導-解板塊模型動力學問題的基本思路：(1) 分析滑塊和木板的受力情況，根據(jù)牛頓第二定律分別求出滑塊和木板的加速度；(2) 對滑塊和木板進行運動情況分析，找出滑塊和木板之間的位移關系或速度關系，建立方程求解特別注意滑塊和木板的位移一般都是相對地面的位移.(3) 需要時畫出運動過程的草圖可幫助我們建立正確的物理情景，理解物理過程?！纠?】如圖甲所示，一長方體木板B放在水平地面上，木板B的右端放置著一個小鐵塊 A,

8、在t=0時刻同時突然給A、B初速度,其中A的初速度大小為VA=1m/s,方向水平向左;B的初速度大小為VB=14m/s,方向水向右,木板B運動的V-t圖象如圖乙所示。已知 A.B的 質量相等均為1kg,A與B及B與地面之間均有摩擦(動摩擦因數(shù)不等),A與B之間的最大 靜摩擦力等于滑動摩擦力,A始終沒有滑出B,重力加速度g=10m/.求：(1) 站在水平地面上的人看,A向左運動的最大位移SA;A與B間的動摩擦因數(shù)卩1及B與地面間的 動摩擦因數(shù)卩2 ；(3) 整個過程B運動的位移大小Xb；(4) A最終距離木板B右端的距離Xab.A與B接觸面間因相互摩擦產(chǎn)生的熱量 Q? 例題分析講解程序(1) 學

9、生審題討論，教師進行審題指導。(2) 教師問題引導，啟發(fā)學生思考(3) 學生討論解題思路，引導學生規(guī)范答題(4) 反思、總結解題規(guī)律與技巧。(3) XB=25m方向水平向右答案：(1) SA=0.5m (2)卩 1=0.1 卩 2=0.15(4) XAB=21.5m(5) Q=23.5J本題小結：兩個物體v-t圖像在對應(1)應用v-t圖像求解板塊滑動時的相對位移顯得更為方便直觀。 物體v-t圖像在對應時間內與t軸所圍面積表示物體的位移， 時間內所圍面積表示兩物體的相對位移(2)在無外界拉推等作用的情況下，板塊達到相同速度后是否會以共同的加速度運動, 取決于卩 板地和卩 板塊大小關系：若卩板塊

10、卩板地，板塊會以共同的加速度運動；若卩板塊卩板地，板塊會繼續(xù)發(fā)生相對滑動，不會以共同的加速度運動 練習鞏固:1、如圖甲所示，質量M=1.0kg的長木板A靜止在光滑水平面上，在木板的左端放置一個 質量m=1.0kg的小鐵塊B,鐵塊與木板間的動摩擦因數(shù)卩=0.2，對鐵塊施加水平向右的拉4s時撤去拉力?？烧J為A B間的最大靜摩擦力與g=10m/S。求：力F，F(xiàn)大小隨時間變化如圖乙所示， 滑動摩擦力大小相等，取重力加速度(1) 01s內，A B的加速度大小(2) B相對A滑行的最大距離x;(3) 04s內，拉力做的功W(4) 04s內系統(tǒng)產(chǎn)生的摩擦熱 Q 2、如圖所示，傾角為9的光滑斜面上放有一個質量為m的長木板，當質量為 m的物塊以初速度vo從木板下端平行于斜面向上滑動時，木板恰好相對斜面體靜止，已知物塊在木板上向上滑動的整 個過程中，斜面體相對地面保持靜止。求：(1)物塊沿木板上滑過程中，斜面體受到地面的摩擦力f;(2)若要使物塊不會從木板上端滑離，長木板長度至少為多大。三、課堂小結 師生共同回顧滑塊一滑板模型類問題的解題規(guī)律 四板書設計分析滑塊一木板模型問題時應掌握的技巧1 分析題中滑塊、滑板的受力情況，求出各自的加速度.2 根據(jù)物體受力