教师活动

引入新课：

传送带在生活中的具体应用展示

跑步机

大型超市里的扶手电梯

这些仪器其实都是我们物理学常见的一种模型———传送带

今天我们就来通过例题体会传送带的特征

一、方法回顾

分析物体运动的基本方法有哪些？

下面我们就来看一下具体的问题。

二、问题分析

例1、如图1所示传送带以速度V₀顺时针转动，物体无初速放上A端，试讨论物块到达B端所用时间与什么因素有关？

请利用大家的猜想去定量的算一下时间。

播放Flash课件展示先匀加速后匀速情况。

小结：t与 和L有关，当遇到求解物体运动时间的问题时，我们利用牛顿运动定律比较便捷。

现实中很多问题要求我们从功能关系角度去考虑，请看例2.

例2、如图2所示, 质量为m的物体在水平传送带上由静止释放, 传送带由电动机带动, 始终保持以速度v 匀速运动, 物体与传送带间的动摩擦因数为 , 物体过一会儿能保持与传送带相对静止, 对于物体从静止释放到相对静止这一过程, 下列说法正确的是( B  )

(A ) 摩擦力对物体做的功为

( B ) 系统产生的内能Q=

( C )传送带克服摩擦力做的功为

( D) 电动机多做的功为  

小结：电机做功等于皮带克服摩擦力做功从而促使物块动能增加和系统内能增加。

过渡：随着生活水平的提高，人们越来越热衷于旅游，景点的设施也越来越人性化，如图所示为某旅游景点的观光扶手电梯，如此大型设备，我们不禁要问电机的输出功率有多大。请看例3

例3、一传送带装置如图3所示，其中传送带经过AB区域时变为圆弧形（圆弧由光滑模版形成，未画出），经过CD区域时是倾斜的，AB和CD都与BC相切。某个节假日，在某旅游景点的扶手电梯处，大量的质量均为m的游客在A处无初速站到传送带上，经传送带运送到D处，D和A的高度差为h。稳定工作时传送带速度不变，CD段上各游客等距排列，相邻两游客的距离为L。每个游客到达B之前已经相对于传送带静止，且以后也不再相对滑动(忽略经BC段时的微小滑动)。已知在一段相当长的时间T内，共运送游客的数目为n人。这装置由电动机带动，传送带与轮子间无相对滑动，不计轮轴处的摩擦。

求（1）皮带的线速度。

教师引导学生分析题目：

人上了斜面后已经匀速，相邻两人之间间隔为L，则皮带的速度如何计算？

我们假设有个导游在D点处点人数，请问他每隔多久点一个人？

共多少人？点了多长时间？

（2）电动机的平均输出功率

教师引导学生分析：

平均功率如何求？

用哪一种？

电机输出的功引起了哪些能量变化？

其中动能增量与系统内能什么关系？

小结：显然在计算功、功率、能量及变化问题多用功能关系。

例4、如图4所示为火车站装载货物的原理示意图，设AB段是距水平传送带装置高为H=5m的光滑斜面，水平段BC使用水平传送带装置，BC长L=8m，与货物包的动摩擦因数为μ=0.6，皮带轮的半径为R=0.2m，上部距车厢底水平面的高度h=0.45m．设货物由静止开始从A点下滑，经过B点的拐角处无机械能损失．通过调整皮带轮（不打滑）的转动角速度ω可使货物经C点抛出后落在车厢上的不同位置，取g=10m/s²，求：

（1）当皮带轮静止时，货物包滑到B点处的速度以及在车厢内的落地点到C点的水平距离；

（2）试写出货物包在车厢内的落地点到C点的水平距离S随皮带轮角速度ω变化关系，并画出S―ω图象．（设皮带轮顺时方针方向转动时，角速度ω取正值，水平距离向右取正值）

教师按表格引导学生分析：

最后请看例题5

例5、一传送带装置如右图所示，其中AB段是水平的，长度L_AB=4m，BC段是倾斜的，长度L_BC=5m，倾角为θ=37°，AB和BC在B点通过一段极短的圆弧连接（图中未画出圆弧），传送带以v=4m/s的恒定速率顺时针运转．已知工件与传送带间的动摩擦因数μ=0.5，重力加速度g取10m/s²．现将一个工件（可看作质点）无初速地放在A点．（其中最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力）求：（sin37°=0.6，cos37°=0.8）

（1）工件第一次到达B点所用的时间；

（2）工件运动了23s时距A点右侧的水平距离．

教师引导学生分析：

物块冲上斜面后能继续做匀速直线运动吗？为什么？

从O点开始物块以后的运动有规律吗？

23s时物体的位置怎么算？

三、总结

学生总结：

（1）处理物体在传送带上的运动要注意什么？

（2）解决物体在传送带上的运动的基本方法是什么

图片展示

观看，思考

学生回答：

（1）       牛顿运动定律

（2）       功能关系

学生猜测：可能与 和L有关。

学生计算：

（1）如果L很长：

先匀加速：  

再匀速：

（2）如果L很短：

一直匀加速：

学生计算：

选物块：

选皮带：

选系统：

观看图片

学生分析回答：

t=

n 人，用时T

所以：

第一种

n人的重力势能：nmgh

n人的动能:

n人的系统内能:nQ

相等

学生分析：

（1）

学生分析：

（1）

（2）学生思考回答：

不能，

呈周期性变化，且周期T=5.6s

1.4+2+2+0.8+nT=23s

n=3，也就是在O点处。

（1）无论是水平方向的传送带还是倾斜的传送带，无论传送带向什么方向，关键要对传送带上的物体进行受力分析，尤其是对物体与皮带达到共同速度时的摩擦力进行正确的判断。

（2）要能够利用牛顿运动定律和功能关系分析物体的运动问题。