《第2節(jié)牛頓第二定律》教學(xué)設(shè)計(jì)(福建省省級(jí)優(yōu)課)-物理教案

動(dòng)力學(xué)中的水平傳送帶問(wèn)題教學(xué)設(shè)計(jì)福建省南平市高級(jí)中學(xué)劉勇一、教學(xué)目標(biāo)：1、知識(shí)與技能進(jìn)一步熟練掌握應(yīng)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決水平傳送帶問(wèn)題的方法和步驟。2、過(guò)程與方法培養(yǎng)學(xué)生處理相對(duì)運(yùn)動(dòng)問(wèn)題時(shí)的能力。引導(dǎo)幫助學(xué)生歸納總結(jié)傳送帶問(wèn)題。3、情感態(tài)度與價(jià)值觀滲透“學(xué)以致用”的思想，有將物理知識(shí)應(yīng)用于生產(chǎn)和生活實(shí)踐的意識(shí)，勇于探究與日常生活有關(guān)的物理問(wèn)題。培養(yǎng)學(xué)生聯(lián)系實(shí)際，實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神。二、教學(xué)內(nèi)容：本節(jié)課是山東科學(xué)技術(shù)出版社高中物理必修一第6章第2節(jié)第三課時(shí)，主要的學(xué)習(xí)內(nèi)容是牛頓第二定律的具體應(yīng)用，即水平傳送帶問(wèn)題。牛頓第二定律是動(dòng)力學(xué)部分的重點(diǎn)知識(shí)，也是本章的教學(xué)難點(diǎn)，本節(jié)課要求學(xué)生在掌握牛頓第二定律的基本內(nèi)容后能解決實(shí)際問(wèn)題。三、學(xué)情分析：學(xué)生剛學(xué)完牛頓運(yùn)動(dòng)定律的基本內(nèi)容，如何結(jié)合前面所學(xué)的運(yùn)動(dòng)學(xué)知識(shí)和力學(xué)知識(shí)加以應(yīng)用，從而對(duì)動(dòng)力學(xué)知識(shí)有初步的認(rèn)識(shí)是本節(jié)課的認(rèn)知起點(diǎn)。學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣在與本節(jié)所學(xué)的模型來(lái)源于生活實(shí)際，有一定的感知，容易產(chǎn)生學(xué)習(xí)興趣。學(xué)習(xí)障礙主要是學(xué)習(xí)的抽象思維能力不足，如何化直觀為抽象有一定的困難。學(xué)習(xí)難度體現(xiàn)在知識(shí)綜合度高，運(yùn)用的知識(shí)點(diǎn)較多。四、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)：教學(xué)重點(diǎn)：對(duì)于物體與傳送帶之間是否存在摩擦力、是滑動(dòng)摩擦力還是靜摩擦力、摩擦力的方向如何，這些關(guān)于摩擦力的產(chǎn)生條件、方向的判斷等基礎(chǔ)知識(shí)；難點(diǎn)：對(duì)于物體相對(duì)地面、相對(duì)傳送帶分別做什么樣的運(yùn)動(dòng)；五、設(shè)計(jì)思想：教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中主動(dòng)參與、交流合作、探究發(fā)現(xiàn)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和合作能力，培養(yǎng)學(xué)生終身學(xué)習(xí)的能力。教學(xué)方法遵循講授法與討論法相結(jié)合開(kāi)展教學(xué)。六、教學(xué)過(guò)程：傳送帶類分水平、傾斜兩種;按轉(zhuǎn)向分順時(shí)針、逆時(shí)針轉(zhuǎn)兩種。本節(jié)課先介紹水平傳送帶?！菊n堂導(dǎo)入】視頻【探究新知】處理水平放置的傳送帶問(wèn)題，首先是要對(duì)放在傳送帶上的物體進(jìn)行受力分析，分清物體所受摩擦力是阻力還是動(dòng)力；其二是對(duì)物體進(jìn)行運(yùn)動(dòng)狀態(tài)分析，即由靜態(tài)→動(dòng)態(tài)→終態(tài)分析和判斷，對(duì)其全過(guò)程做出合理分析、推論，進(jìn)而采用有關(guān)物理規(guī)律求解．(1)受力和運(yùn)動(dòng)分析時(shí)注意：①受力分析中的摩擦力突變（大小、方向）——發(fā)生在V物與V傳相同的時(shí)刻；②傳送帶長(zhǎng)度——臨界之前是否滑出？設(shè)傳送帶的速度為V帶，物體與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，兩定滑輪之間的距離為L(zhǎng)，物體置于傳送帶一端的初速度為V0。mLV帶V0=01、V0＝0，（如圖1）V0物體剛置于傳送帶上時(shí)由于受摩擦力作用，將做a=μg的加速運(yùn)動(dòng)。假定物體從開(kāi)始置于傳送帶上一直加速到離開(kāi)傳送帶，則其離開(kāi)傳送帶時(shí)的速度為V＝，顯然有：

V帶＜時(shí)，物體在傳送帶上將先加速，后勻速。

V帶≥時(shí)，物體在傳送帶上將一直加速。

2、V0≠0，且V0mLV帶V0=0mLV帶V0（1）V0mLV帶V0V＝，顯然有：V0＜V帶＜時(shí)，物體在傳送帶上將先加速后勻速。V帶≥時(shí)，物體在傳送帶上將一直加速。mLV帶V0圖3（2）V0＞V帶時(shí)

因V0＞V帶，物體剛運(yùn)動(dòng)到傳送帶時(shí)，將做加速度大小為a=μg的減速運(yùn)動(dòng)，假定物體一直減速到離開(kāi)傳送帶，則其離開(kāi)傳送帶時(shí)的速度為V＝，顯然：

V帶≤時(shí)，物體在傳送帶上將一直減速。

V0＞V帶＞時(shí)，物體在傳送帶上將先減速后勻速。

3、V0≠0，且V0mLV帶V0圖3此種情形下，物體剛運(yùn)動(dòng)到傳送帶上時(shí)將做加速度大小為的減速運(yùn)動(dòng)，假定物體一直減速到離開(kāi)傳送帶，則其離開(kāi)傳送帶時(shí)的速度為V＝，顯然：

V≥0，即V0≥時(shí)，物體將一直做減速運(yùn)動(dòng)直到從傳送帶的另一端離開(kāi)傳送帶。

V＜0，即V0＜時(shí)，物體將不會(huì)從傳送帶的另一端離開(kāi)而從進(jìn)入端離開(kāi)，其可能的運(yùn)動(dòng)情形有：

a、先沿V0方向減速，再反向加速直至從放入端離開(kāi)傳送帶

b、先沿V0方向減速，再沿V0反向加速，最后勻速直至從放入端離開(kāi)傳送帶。mmLV【拓展延伸】例1:如圖所示為水平傳送帶裝置，繃緊的皮帶始終保持以υ=1m/s的速度移動(dòng)，一質(zhì)量m=0.5kg的物體（視為質(zhì)點(diǎn)）。從離皮帶很近處輕輕落到一端A處。若物體與皮帶間的動(dòng)摩擦因素μ=0.1。AB兩端間的距離為L(zhǎng)=2.5m。試求：物體從A運(yùn)動(dòng)到B的過(guò)程所需的時(shí)間為多少？例2.一水平傳送帶兩輪之間距離為20m，以2m/s的速度做勻速運(yùn)動(dòng)。已知某小物體與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.1，將該小物體沿傳送帶同樣的方向以4m/s的初速度滑出，設(shè)傳送帶速率不受影響，則物體從左端運(yùn)動(dòng)到右端所需時(shí)間是多少？【課堂小結(jié)】處理水平放置的傳送帶問(wèn)題，首先是要對(duì)放在傳送帶上的物體進(jìn)行受力分析，分清物體所受摩擦力是阻力還是動(dòng)力；其二是對(duì)物體進(jìn)行運(yùn)動(dòng)狀態(tài)分析，即對(duì)靜態(tài)→動(dòng)態(tài)→終態(tài)進(jìn)行分析和判斷，對(duì)其全過(guò)程作出合理分析、推論，進(jìn)而采用有關(guān)物理規(guī)律求解【課后作業(yè)】練習(xí)提綱一份七、板書(shū)設(shè)計(jì)：（一）、傳送帶問(wèn)題分類按放置分：水平、傾斜兩種;按轉(zhuǎn)向分:順時(shí)針、逆時(shí)針轉(zhuǎn)兩種。（二）、常用知識(shí)點(diǎn)：⑴運(yùn)動(dòng)學(xué)公式⑵牛頓第二定律、物體的受力分析⑶動(dòng)能定理、能量守恒定律八、教學(xué)反思：在教學(xué)中，發(fā)現(xiàn)學(xué)生受