學(xué)大傳送帶教案

PAGEPAGE6牛頓運(yùn)動(dòng)定律應(yīng)用單體多過(guò)程－－傳送帶教材解析：傳送帶問(wèn)題是以真實(shí)物理現(xiàn)象為依據(jù)的問(wèn)題，它既能訓(xùn)練學(xué)生的科學(xué)思維，又能聯(lián)系科學(xué)、生產(chǎn)和生活實(shí)際，因而，這種類型問(wèn)題具有生命力，成為高考熱點(diǎn)、重點(diǎn)、難點(diǎn)，顯示出它在考查學(xué)科綜合能力的獨(dú)特功能。重點(diǎn)：難點(diǎn)：牛二定律中a為對(duì)地加速度運(yùn)動(dòng)學(xué)公式中V對(duì)地位移摩擦力方向的判斷痕跡長(zhǎng)ΔS和相對(duì)距離d的區(qū)別電機(jī)多做功的計(jì)算WF=△EK+△EP+Q課前檢測(cè)：上節(jié)課我們共同學(xué)習(xí)了單體多過(guò)程問(wèn)題之斜面提問(wèn)：1）沿斜面上行和下行加速度分別是多少？2）物體放在斜面上μ和sincos關(guān)系判斷物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)導(dǎo)入：傳送帶能聯(lián)系科學(xué)生產(chǎn)和生活實(shí)際，能訓(xùn)練學(xué)生科學(xué)思維所以傳送帶問(wèn)題是高考的熱點(diǎn)難點(diǎn)重點(diǎn)，年高考?jí)狠S題很多考生痛失分，這節(jié)課我們通過(guò)道例題分析下解答傾斜傳送帶模型解題方法之后咱們嘗試高考題看咱們班同學(xué)能否拿下這分導(dǎo)入：我們學(xué)過(guò)幾種典型模型的加速度，其中斜面模型中粗糙斜面有上行和下行兩種情況，加速度的表達(dá)式分別是：．．v例1：如圖所示，傾斜傳送帶與水平方向的夾角為θ=37°，將一小物塊質(zhì)量1Kg輕輕放在正在以速度v=10m/s勻速逆時(shí)針傳動(dòng)的傳送帶的上端，物塊和傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ＝0.5（設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力的大小），傳送帶兩皮帶輪軸心間的距離為L(zhǎng)＝．．v求1)將物塊從頂部傳到傳送帶底部所需的時(shí)間為多少（g=10m/s2）？2)痕跡長(zhǎng)ΔS=？3）電機(jī)多做的功W=？解析：1）物塊放到傳送帶上后，沿斜面向下做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，開(kāi)始相對(duì)于傳動(dòng)帶向后運(yùn)動(dòng)，受到的摩擦力向前（物體受力如圖所示），所以：GG2GG2G1fNθ；（2）（3）mamgmamgmgcossin由以上四式可得：GG2GG2G1fNθ當(dāng)物體加速到與傳送帶同速時(shí)，位移為：mLmLmavs165221物塊加速到與傳送帶同速后，由于，所以物塊相對(duì)于傳送帶向下運(yùn)動(dòng)，摩擦力變?yōu)檠匦泵嫦蛏希ㄊ芰θ鐖D示）所以加速度為ssttavtsLs121222212因此物體運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間為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小結(jié)：該題目關(guān)鍵是分析好各階段所收摩擦力的大小和方向若L﹥0.75，第二階段物體將和傳送帶相對(duì)靜止一起向下勻速運(yùn)動(dòng)；若L﹤5m物體講一直加速運(yùn)動(dòng)，解答此類題目的過(guò)程中，對(duì)這些可能出現(xiàn)的結(jié)果的特殊過(guò)程都要進(jìn)行判斷；痕跡是帶和物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的，但是痕跡不能重復(fù)計(jì)算，相對(duì)位移產(chǎn)生熱量，必須把所有的相對(duì)位移相加求總的熱量；電機(jī)多做功的計(jì)算方法：由能量守恒電機(jī)多做功相當(dāng)于多干了三件事：增加物體動(dòng)能，產(chǎn)生熱量，增加勢(shì)能變形1．皮帶傳送機(jī)是靠貨物和傳送帶之間的摩擦力把貨物運(yùn)送到別處的，如圖所示，已知一直傳送帶與水平面的夾角θ=37°，以2m/s的恒定速率向上運(yùn)行，在傳送帶的底端無(wú)初速度釋放一質(zhì)量為10kg的物體，它與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.8，若傳送帶底端到頂端的長(zhǎng)度為30m，（g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）則1）物體從底端到頂端所用的時(shí)間為多少？2)痕跡ΔS3）電動(dòng)機(jī)由于傳送物體多消耗的電能？1)a1=0.4t1=5sS1=5mS帶=10mΔS=5mμ>tanθ物體勻速t2=5.5St總=10.5S2)Q=320JEP=960JEK=20JW=1300J小結(jié)：判斷物與帶共速時(shí)物是否到達(dá)傳送帶頂端：向上傳送物體時(shí)電機(jī)多做的功相當(dāng)于干了三件事1摩擦生熱2增加動(dòng)能3增加勢(shì)能變形2．若小物體以V=15m/s從底端B滑上傳送帶，L=16m,V=10m/s動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5求1）小物體上升的最大距離S2）離開(kāi)傳送帶時(shí)的速度3）在帶上運(yùn)動(dòng)時(shí)間4）痕跡長(zhǎng)5）電機(jī)多做的功？物體減速上升a1=10t1=1.5sS1=11.25ΔS1=S1+S帶1=21.25反向加速段a2=a1=10t2=1sS2=5mΔS2=S帶2﹣S2=5μ<tanθ物體加速下滑a3=2S3=6.25mΔS3=S3﹣S帶3=0.25VB=11.2T3=0.6T=t1+t2+t3=3.1s痕跡ΔS=ΔS1+ΔS2=26.25W=Q+EK+EPQ=μmgcos（ΔS1+ΔS2+ΔS3）JEK=-50J所以W=56J小結(jié)：正確分析三個(gè)階段物體受力情況，求出物體和傳送帶的位移以及物體和傳送帶的相對(duì)位移BCALLD例二．一傳送帶裝置示意如圖，其中傳送帶經(jīng)過(guò)AB區(qū)域時(shí)是水平的，經(jīng)過(guò)BC區(qū)域時(shí)變?yōu)閳A孤形（圓孤由光滑模板形成，未畫出），經(jīng)過(guò)CD區(qū)域時(shí)是傾斜的，AB和CD都與BC相切?，F(xiàn)將大量的質(zhì)量均為BCALLD解：以地面為參考系（下同），設(shè)傳送帶的運(yùn)動(dòng)速度為v0，在水平段運(yùn)輸?shù)倪^(guò)程中，小貨箱先在滑動(dòng)摩擦力作用下做勻加速運(yùn)動(dòng)，設(shè)這段路程為s，所用時(shí)間為t，加速度為a，則對(duì)小箱有①②在這段時(shí)間內(nèi)，傳送帶運(yùn)動(dòng)的路程為③由以上可得④用f表示小箱與傳送帶之間的滑動(dòng)摩擦力，則傳送帶對(duì)小箱做功為⑤傳送帶克服小箱對(duì)它的摩擦力做功⑥兩者之差就是克服摩擦力做功發(fā)出的熱量⑦可見(jiàn)，在小箱加速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，小箱獲得的動(dòng)能與發(fā)熱量相等。T時(shí)間內(nèi)，電動(dòng)機(jī)輸出的功為⑧此功用于增加小箱的動(dòng)能、勢(shì)能以及克服摩擦力發(fā)熱，即⑨已知相鄰兩小箱的距離為L(zhǎng)，所以⑩聯(lián)立⑦⑧⑨⑩，得⑾小節(jié)：本題初看起來(lái)比較復(fù)雜，關(guān)于裝置的描述也比較冗長(zhǎng)，這事需要我們通過(guò)描述的研究，抓住關(guān)鍵，把問(wèn)題理想化、簡(jiǎn)單化，這本身就是一種分析問(wèn)題，處理問(wèn)題的能力課后作業(yè)練習(xí)1皮帶傳送機(jī)是靠貨物和傳送帶之間的摩擦力把貨物運(yùn)送到別處的，如圖所示，已知一直傳送帶與水平面的夾角θ=37°，以4m/s的恒定速率向上運(yùn)行，在傳送帶的底端無(wú)初速度釋放一質(zhì)量為0.5kg的物體，它與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.8，若傳送帶底端到頂端的長(zhǎng)度為25m，則物體從底端到頂端所用的時(shí)間為多少？（g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）練習(xí)2如圖所示，傳送帶兩輪之間的距離為16m，傳送帶與水平面間的夾角α=37°，并以v=10m/s的速度順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)著，在傳送帶的A端輕輕地放一個(gè)小物體，若已知物體與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5，傳送帶A端到B端所需的時(shí)間可能是多少？（g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）練習(xí)3如圖所示，傳送帶兩輪之間的距離為16m，傳送帶與水平面間的夾角α=37°，并以v=10m/s的速度逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)著，在傳送帶的A端輕輕地放一個(gè)小物體，若已知物體與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5，傳送帶A端到B端所需的時(shí)間可能是多少？（g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）思考：若μ=0.8時(shí)，傳送帶A端到B端所需的時(shí)間可能是多少？（答案：2s）練習(xí)4傾角為α的傳送帶上有一個(gè)物體，如圖所示，在下列情況中，物體受到沿傳送帶斜向上方向的靜摩擦力的是A．物體與傳送帶均保持靜止B．物體沿靜止的傳送帶勻速下滑C．物體被傳送帶勻速向上傳，物體與傳送帶間不發(fā)生打滑現(xiàn)象D．物體隨傳送帶一起勻速向下運(yùn)動(dòng)，且兩者保持相對(duì)靜止練習(xí)5（如圖所示）傳送帶與水平方向夾角為θ，當(dāng)傳送帶靜止時(shí)，在傳送帶上端輕放一小物塊A，物塊下滑到底端時(shí)間為t，則下列說(shuō)法正確的是（）。．．θ．．θB．當(dāng)傳送帶順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，物塊下滑的時(shí)間一定等于tC．當(dāng)傳送帶逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，物塊下滑的時(shí)間可能等于tD．當(dāng)傳送帶逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，物塊下滑的時(shí)間一定小于t練習(xí)6如圖所示，傾角為α=30°的傳送帶以恒定速率v=2m/s運(yùn)動(dòng)，皮帶始終是繃緊的，皮帶AB長(zhǎng)為L(zhǎng)=5m，將質(zhì)量為m=1kg的物體放在A點(diǎn)，經(jīng)t=2.9s到達(dá)B點(diǎn)，求物體和皮帶間的摩擦力和動(dòng)摩擦因數(shù).g=10m/s2θ(BAP練習(xí)7如圖所示，傾角=37°的傳送帶上，上、下兩端相距S=7m。當(dāng)傳送帶以的恒定速率逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，將一個(gè)與傳送帶間動(dòng)摩擦因數(shù)=0.25θ(BAP本課總結(jié)傳送帶問(wèn)題的考查一般從兩個(gè)層面上展開(kāi)，一是受力和運(yùn)動(dòng)分析，受力分析中關(guān)鍵是