高中物理 傳送帶模型及高中物理 串聯(lián)電路和并聯(lián)電路教案

PAGEPAGE7用心愛心專心傳送帶模型1.水平傳送帶模型項(xiàng)目圖示滑塊可能的運(yùn)動(dòng)情況情景1(1)可能一直加速(2)可能先加速后勻速情景2(1)v0>v時(shí)，可能一直減速，也可能先減速再勻速(2)v0<v時(shí)，可能一直加速，也可能先加速再勻速情景3(1)傳送帶較短時(shí)，滑塊一直減速達(dá)到左端(2)傳送帶較長時(shí)，滑塊還要被傳送帶傳回右端。其中v0>v，返回時(shí)速度為v；當(dāng)v0<v，返回時(shí)速度為v02.傾斜傳送帶模型項(xiàng)目圖示滑塊可能的運(yùn)動(dòng)情況情景1(1)可能一直加速(2)可能先加速后勻速情景2(1)可能一直加速(2)可能先加速后勻速(3)可能先以a1加速后以a2加速*情景3(1)可能一直加速(2)可能先加速后勻速(3)可能一直勻速(4)可能先以a1加速后以a2加速*情景4(1)可能一直加速(2)可能一直勻速(3)可能先減速后反向加速*斜向下同向運(yùn)動(dòng)且滿足tanθ>μ才可能發(fā)生①水平傳送帶問題：求解的關(guān)鍵在于正確分析出物體所受摩擦力．判斷摩擦力時(shí)要注意比較物體的運(yùn)動(dòng)速度與傳送帶的速度，也就是分析物體在運(yùn)動(dòng)位移x(對地)的過程中速度是否和傳送帶速度相等．物體的速度與傳送帶速度相等的時(shí)刻就是物體所受摩擦力發(fā)生突變的時(shí)刻．②傾斜傳送帶問題：求解的關(guān)鍵在于正確分析物體與傳送帶的相對運(yùn)動(dòng)情況，從而判斷其是否受到滑動(dòng)摩擦力作用．如果受到滑動(dòng)摩擦力作用應(yīng)進(jìn)一步確定其大小和方向，然后根據(jù)物體的受力情況確定物體的運(yùn)動(dòng)情況．當(dāng)物體速度與傳送帶速度相等時(shí)，物體所受的摩擦力有可能發(fā)生突變．小結(jié)：分析處理傳送帶問題時(shí)需要特別注意兩點(diǎn)：一是對物體在初態(tài)時(shí)(靜止釋放或有初速度的釋放)所受滑動(dòng)摩擦力的方向的分析；二是對物體與傳送帶共速時(shí)摩擦力的有無及方向的分析．對于傳送帶問題，一定要全面掌握上面提到的幾類傳送帶模型，尤其注意要根據(jù)具體情況適時(shí)進(jìn)行討論，看一看受力與速度有沒有轉(zhuǎn)折點(diǎn)、突變點(diǎn)，做好運(yùn)動(dòng)過程的劃分及相應(yīng)動(dòng)力學(xué)分析．3.傳送帶問題的解題思路模板[分析物體運(yùn)動(dòng)過程]例1：（多選）如圖所示，足夠長的傳送帶與水平面夾角為θ，在傳送帶上某位置輕輕放置一小木塊，小木塊與傳送帶間動(dòng)摩擦因素為μ，小木塊速度隨時(shí)間變化關(guān)系如圖所示，v0、t0已知，則（）A．傳送帶一定逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)B．C．傳送帶的速度大于v0D．t0后滑塊的加速度為[求相互運(yùn)動(dòng)時(shí)間，相互運(yùn)動(dòng)的位移]例2：如圖所示，水平傳送帶兩端相距x＝8m，工件與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.6，工件滑上A端時(shí)速度vA＝10m/s，設(shè)工件到達(dá)B端時(shí)的速度為vB。(取g＝10m/s2)(1)若傳送帶靜止不動(dòng)，求vB；(2)若傳送帶順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，工件還能到達(dá)B端嗎？若不能，說明理由；若能，求到達(dá)B點(diǎn)的速度vB；(3)若傳送帶以v＝13m/s逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，求vB及工件由A到B所用的時(shí)間。例3：三角形傳送帶以1m/s的速度逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，兩邊的傳送帶長都是2m且與水平方向的夾角均為37°.現(xiàn)有兩個(gè)小物塊A、B從傳送帶頂端都以1m/s的初速度沿傳送帶下滑，物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)都是0.5，(g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)下列說法正確的是()A．物塊A先到達(dá)傳送帶底端B．物塊A、B同時(shí)到達(dá)傳送帶底端C．傳送帶對物塊A、B均做負(fù)功D．物塊A、B在傳送帶上的劃痕長度之比為1∶3例4：某煤礦運(yùn)輸部有一新采購的水平淺色足夠長傳送帶以4.0m/s的恒定速度運(yùn)動(dòng)，若使該傳送帶改做加速度大小為3.0m/s2的勻減速運(yùn)動(dòng)，并且在傳送帶開始做勻減速運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，將一煤塊(可視為質(zhì)點(diǎn))無初速度放在傳送帶上．已知煤塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.10，重力加速度取10m/s2，求煤塊在淺色傳送帶上能留下的痕跡長度和相對于傳送帶運(yùn)動(dòng)的位移大?。?計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)例5：如圖所示，有一條沿順時(shí)針方向勻速傳送的傳送帶，恒定速度v＝4m/s，傳送帶與水平面的夾角θ＝37°，現(xiàn)將質(zhì)量m＝1kg的小物塊輕放在其底端(小物塊可視作質(zhì)點(diǎn))，與此同時(shí)，給小物塊沿傳送帶方向向上的恒力F＝8N，經(jīng)過一段時(shí)間，小物塊上到了離地面高為h＝2.4m的平臺上。已知物塊與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.5，(g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)。問：(1)物塊從傳送帶底端運(yùn)動(dòng)到平臺上所用的時(shí)間？(2)若在物塊與傳送帶達(dá)到相同速度時(shí)，立即撤去恒力F，計(jì)算小物塊還需經(jīng)過多少時(shí)間離開傳送帶以及離開時(shí)的速度？答案(1)1.33s(2)0.85s2.3m/s隨堂練習(xí)：1(多選)如圖所示，水平傳送帶A、B兩端點(diǎn)相距x＝4m，以v0＝2m/s的速度(始終保持不變)順時(shí)針運(yùn)轉(zhuǎn)。今將一小煤塊(可視為質(zhì)點(diǎn))無初速度地輕放至A點(diǎn)處，已知小煤塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.4,g取10m/s2。由于小煤塊與傳送帶之間有相對滑動(dòng)，會在傳送帶上留下劃痕。則小煤塊從A運(yùn)動(dòng)到B的過程中()A．小煤塊從A運(yùn)動(dòng)到B的時(shí)間是eq\r(2)sB．小煤塊從A運(yùn)動(dòng)到B的時(shí)間是2.25sC．劃痕長度是4mD．劃痕長度是0.5m隨堂練習(xí)：2將一個(gè)粉筆頭(可看做質(zhì)點(diǎn))輕放在以2m/s的恒定速度運(yùn)動(dòng)的足夠長的水平傳送帶上后，傳送帶上留下一條長度為4m的畫線。若使該傳送帶仍以2m/s的初速度改做勻減速運(yùn)動(dòng)，加速度大小恒為1.5m/s2，且在傳送帶開始做勻減速運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，將另一個(gè)粉筆頭(與傳送帶的動(dòng)摩擦因數(shù)和第一個(gè)相同，也可看做質(zhì)點(diǎn))輕放在傳送帶上，該粉筆頭在傳送帶上能留下一條多長的畫線？（傳送帶無限長，取g＝10m/s2）木塊滑板模型上、下疊放兩個(gè)物體，并且兩物體在摩擦力的相互作用下發(fā)生相對滑動(dòng)。兩個(gè)物體分別在各自所受力的作用下完成各自的運(yùn)動(dòng)，且兩者之間還有相對運(yùn)動(dòng)。1.模型特點(diǎn)(1)上下疊放的兩個(gè)物體，在摩擦力的相互作用下發(fā)生相對滑動(dòng)。(2)是否存在速度相等的“臨界點(diǎn)”，來判定臨界速度之后物體的運(yùn)動(dòng)形式。(3)位移關(guān)系，滑塊由滑板的一端運(yùn)動(dòng)到另一端的過程中，若滑塊和滑板同向運(yùn)動(dòng)，位移之差等于板長；反向運(yùn)動(dòng)時(shí)，位移之和等于板長。2.木塊滑板模型模型解題基本思路：(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(jìn)行運(yùn)動(dòng)情況分析，找出滑塊和木板之間的位移關(guān)系或速度關(guān)系，建立方程．特別注意滑塊和木板的位移都是相對地面的位移.3．分析滑塊—木板模型問題時(shí)應(yīng)掌握的技巧（1）分析題中滑塊、木板的受力情況，求出各自的加速度。（2）畫好運(yùn)動(dòng)草圖，找出位移、速度、時(shí)間等物理量間的關(guān)系。（3）明白每一過程的末速度是下一過程的初速度。（4）兩者發(fā)生相對滑動(dòng)的條件：（1）摩擦力為滑動(dòng)摩擦力。（2）二者加速度不相等。4.易錯(cuò)點(diǎn)①不清楚滑塊、滑板的受力情況，求不出各自的加速度．②不清楚物體間發(fā)生相對滑動(dòng)的條件．例1：如圖所示，物塊A和長木板B的質(zhì)量均為1kg，A與B之間、B與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)分別為0.5和0.2，開始時(shí)A靜止在B的左端，B停在水平地面上。某時(shí)刻起給A施加一大小為10N，方向與水平成θ＝37°斜向上的拉力F,0.5s后撤去F，最終A恰好停在B的右端。(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g取10m/s2)(1)0.5s末物塊A的速度；(2)木板B的長度。[答案](1)3m/s(2)1.5m例2：一長木板在水平地面上運(yùn)動(dòng)，在t＝0時(shí)刻將一相對于地面靜止的物塊輕放到木板上，以后木板運(yùn)動(dòng)的速度—時(shí)間圖象如圖所示。已知物塊與木板的質(zhì)量相等，物塊與木板間及木板與地面間均有摩擦。物塊與木板間的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，且物塊始終在木板上。取g＝10m/s2，求：(1)物塊與木板間、木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)；(2)從t＝0時(shí)刻到物塊與木板均停止運(yùn)動(dòng)時(shí)，物塊相對于木板的位移的大小。[答案](1)0.200.30(2)1.125m例3：一長輕質(zhì)薄硬紙片置于光滑水平地面上，木板上放質(zhì)量均為1kg的A、B兩物塊，A、B與薄硬紙片之間的動(dòng)摩擦因數(shù)分別為μ1=0.3，μ2=0.2，水平恒力F作用在A物塊上，如圖所示，已知最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，g=10m/s2。則：（）A．若F=1N，則物塊、薄硬紙片都靜止不動(dòng)B．若F=1.5N，則A物塊所受摩擦力大小為1.5NC．若F=8N，則B物塊的加速度為4.0m/s2D．無論力F多大，A與薄硬紙片都不會發(fā)生相對滑動(dòng)隨堂練習(xí)：1質(zhì)量為2kg的木板B靜止在水平面上，可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊A從木板的左側(cè)沿木板上表面水平?jīng)_上木板，如圖甲所示。A和B經(jīng)過1s達(dá)到同一速度，之后共同減速直至靜止，A和B的v－t圖像如圖乙所示，重力加速度g＝10m/s2，求：(1)A與B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1和B與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2；(2)A的質(zhì)量。例4：一平板車，質(zhì)量M=100kg，停在水平路面上，車身的平板離地面的高度h=1.25m，一質(zhì)量m=50kg的小物塊置于車的平板上，它到車尾的距離b=1m，與車板間的動(dòng)摩擦因數(shù)，如圖所示，今對平板車施一水平方向的恒力，使車向前行駛，結(jié)果物塊從車板上滑落，物塊剛離開車板的時(shí)刻，車向前行駛距離，求物塊落地時(shí)，地點(diǎn)到車尾的水平距離s（不計(jì)路面摩擦，g=10m/s2）．課后作業(yè)1．如圖所示，傾角為37°，長為l＝16m的傳送帶，轉(zhuǎn)動(dòng)速度為v＝10m/s，在傳送帶頂端A處無初速度的釋放一個(gè)質(zhì)量為m＝0.5kg的物體，已知物體與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.5，g取10m/s2。求：(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)(1)傳送帶順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，物體從頂端A滑到底端B的時(shí)間；(2)傳送帶逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，物體從頂端A滑到底端B的時(shí)間。2．如圖所示，傳送機(jī)的皮帶與水平方向的夾角為α，將質(zhì)量為m的物體放在皮帶傳送機(jī)上，隨皮帶一起向下以加速度a(a＞gsinα)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則()A．小物體受到的支持力與靜摩擦力的合力等于mgB．小物體受到的靜摩擦力的方向一定沿皮帶向下，大小是maC．小物塊受到的靜摩擦力的大小可能等于mgsinαD．小物塊受到的重力和靜摩擦力的合力的方向一定沿皮帶方向向下3．如圖，質(zhì)量M=8kg的小車靜止在光滑水平面上，在小車右端施加一水平拉力F=8N，當(dāng)小車速度達(dá)到1.5m/s時(shí)，在小車的右端、由靜止輕放一大小不計(jì)、質(zhì)量m=2kg的物體，物體與小車間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2，小車足夠長，物體從放上小車開始經(jīng)t=1.5s的時(shí)間，則物體相對地面的位移為多少（g取10m/s2） 第四節(jié)、串聯(lián)電路和并聯(lián)電路 教學(xué)目標(biāo) （一）知識與技能1、了解串聯(lián)和并聯(lián)電路的連接方式，掌握串并聯(lián)電路的電流和電壓特點(diǎn)。2、掌握電組的串并聯(lián)的計(jì)算。3、知道常用的電壓表和電流表都是由小量程的電流表G（表頭）改裝而成的。4、了解電流表（表頭）的原理，知道什么是滿偏電流和滿偏電壓。5、理解表頭改裝成常用電壓表和電流表的原理，會求分壓電阻和分流電阻的阻值。（二）過程與方法知道常用的電壓表和電流表都是由小量程的電流表改裝而成的。通過分壓電阻和分流電阻阻值的計(jì)算，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用所學(xué)物理知識解決實(shí)際問題的能力（三）情感、態(tài)度與價(jià)值觀通過本節(jié)課的教學(xué)活動(dòng)，要培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用意識，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)心實(shí)際問題，有志于把所學(xué)物理知識應(yīng)用到實(shí)際中去。教學(xué)重點(diǎn)熟練掌握串并聯(lián)電路的特點(diǎn)；電組的串并聯(lián)的計(jì)算。教學(xué)難點(diǎn)表頭G改裝成大量程電壓表V和電流表A的原理，并會計(jì)算分壓電阻和分流電阻教學(xué)方法 講授、討論、練習(xí)教學(xué)手段 多媒體輔助教學(xué)設(shè)備教學(xué)活動(dòng)（一）引入新課在初中我們已經(jīng)學(xué)過有關(guān)串聯(lián)和并聯(lián)的知識，這節(jié)課我們要深入研究串并聯(lián)電路中各部分的電流、電壓及電阻的關(guān)系。（二）進(jìn)行新課1、串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的電流教師：（投影）教材圖2.4-1和圖2.4-2（如圖所示）引導(dǎo)學(xué)生推導(dǎo)出串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的電流規(guī)律。學(xué)生閱讀教材，進(jìn)行推導(dǎo)：（1）在恒定電流的電路中各出電荷的分布是穩(wěn)定的，因此，在相等時(shí)間內(nèi)，通過串聯(lián)電路各部分的電荷量必須相等，故有串聯(lián)電路各處的電流相等。即（2）在并聯(lián)電路中，要保持電路各處電荷量分布穩(wěn)定不變，相同時(shí)間內(nèi)流過干路0點(diǎn)的電荷量必須等于各支路1、2、3各點(diǎn)的電荷量之和。因此，串聯(lián)電路的總電流等于各支路電流之和。即2、串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的電壓教師：在圖2.4-1中，用、、、分別表示電路中1、2、3各點(diǎn)的電勢，用、、、分別表示0與1、1與2、2與3、0與3的電勢差。引導(dǎo)學(xué)生推導(dǎo)出串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的電壓規(guī)律。學(xué)生閱讀教材，進(jìn)行推導(dǎo)：（1）串聯(lián)電路兩端的總電壓等于各部分電路電壓之和。即++=（2）并聯(lián)電路的總電壓與各支路電壓相等。用U1、U2、U3代表圖2.4-2中三個(gè)電阻兩端的電壓，即有===3、電阻的串聯(lián)和并聯(lián)教師活動(dòng)：（投影）教材圖2.4-3和圖2.4-4（如圖所示）引導(dǎo)學(xué)生推導(dǎo)出串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的電阻規(guī)律。學(xué)生閱讀教材，進(jìn)行推導(dǎo)：（1）串聯(lián)電路的總電阻等于各部分電路電阻之和。即對于多個(gè)電阻的串聯(lián)（2）并聯(lián)電路的總電阻的倒數(shù)等于各支路電阻的倒數(shù)之和。即對于多個(gè)電阻的串聯(lián)思考與討論：（1）n個(gè)相同的電阻R0并聯(lián)，總電阻等于多少？（2）若干不同的電阻并聯(lián)，總電阻與其中最小的電阻的大小關(guān)系如何？當(dāng)堂練習(xí)1．電阻R1、R2、R3的伏安特性曲線如圖10所示，若將它們串聯(lián)后接入電路，則它們的電壓之比U1∶U2∶U3=______。它們的電功率之比P1∶P2∶P3=______。2．在如圖11所示的電路中，已知R2=R4，A、C間電壓UAC＝15V，B、D間電壓UBD＝7V，則A、E間UAE=______。3．若將標(biāo)稱值分別為“100W、100Ω”和“2W、200Ω”的電阻串聯(lián)后作為一個(gè)用電器使用，其總額定功率為______W，在電路中兩電阻兩端的電壓之比為______，兩電阻的實(shí)際功率之比為_____。4．A燈的額定電流是B燈額定電流的3倍，而額定功率相等。串聯(lián)接在電路上后，A燈的實(shí)際功率是B燈實(shí)際功率的______倍。5．三只燈泡并聯(lián)接在200V的電源上，總電流為2A，第三只燈泡的功率為100W，且R2＝2R1，則第一只、第二只燈泡的功率分別為______W、______W。答案：1、1∶2∶4，1∶2∶42、22V