《皮帶傳送帶問題探究》課題設(shè)計(jì)

黎遠(yuǎn)安

重慶市第八中學(xué)，重慶市沙坪壩區(qū)400030

探究背景

皮帶傳輸問題涉及到兩體運(yùn)動，物理情景較復(fù)雜，對學(xué)生的理解能力、分析綜合能力、推理能力、空間想象能力及理論聯(lián)系實(shí)際的能力的要求比較高。學(xué)生常在解決這類問題時(shí)犯錯(cuò)誤。探究目的

讓學(xué)生全員參與，自主探究，激發(fā)學(xué)生的學(xué)科學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生對科技的探索能力和科技論文的寫作能力，培養(yǎng)學(xué)生的協(xié)作意識。

探究過程

●探究分組

將全班學(xué)生分組，原則上自由組合，三人一組。教師協(xié)調(diào)，讓每一個(gè)小組搭配合理，以便課題的開展。

●探究時(shí)間

利用課余時(shí)間，時(shí)間為兩周。第一周探究問題，第二周交流探究成果。

●探究問題

探究問題1 如圖1所示，水平傳送帶A、B兩端相距s=4.5m，工件與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ=0.1，工件滑上A端瞬時(shí)速度v瑼=4m/s，到達(dá)B端的瞬時(shí)速度設(shè)為v瑽。求：ぃ1）若傳送帶不動時(shí)，

①物體做什么運(yùn)動？

②物體到達(dá)B端的速度多大？

③全過程中經(jīng)歷的時(shí)間為多少？

④傳送帶對物體做的功為多少？

⑤全過程中能量是怎樣轉(zhuǎn)化的？

⑥為傳送物體，傳送帶額外做功為多少？

⑦為傳送物體，電動機(jī)應(yīng)消耗的電能為多少？

（2）若傳送帶以v=2m/s勻速逆時(shí)針轉(zhuǎn)動時(shí)，如何？

（3）若傳送帶以v=4m/s勻速順時(shí)針轉(zhuǎn)動時(shí)，如何？

（4）若傳送帶以v=6m/s勻速順時(shí)針轉(zhuǎn)動時(shí)，如何？

（5）若傳送帶以v=4.5m/s勻速順時(shí)針轉(zhuǎn)動時(shí)，如何？

（6）若傳送帶以v=3.5m/s勻速順時(shí)針轉(zhuǎn)動時(shí)，如何？

（7）若傳送帶以v=2m/s勻速順時(shí)針轉(zhuǎn)動，如何？

探究問題2 將粉筆頭A輕放在以2m/s的恒定速度運(yùn)動的足夠長水平傳送帶上后，傳送帶上畫下一條長度為4m的劃線。若使該傳送帶改為做加速度大小為1.5m/s2的減速運(yùn)動直至速度為零，并且同時(shí)在傳送帶開始做對應(yīng)運(yùn)動的同時(shí)，將另一與A相同的粉筆頭B輕放在傳送帶上，則粉筆頭B停止在傳送帶上的位置與畫線起點(diǎn)間的距離為多少？（g=10m/s2）

探究問題3 如圖2所示，水平傳送帶AB長L=8.3m，質(zhì)量為M=1kg的木塊隨傳送帶一起以v1=2m/s的速度向左勻速運(yùn)動（傳送帶的傳送速度恒定），木塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為μ=0.5。當(dāng)木塊運(yùn)動至最左端A點(diǎn)時(shí)，一顆質(zhì)量為m=20g的子彈以v0=300m/s水平向右的速度正對射入木塊并穿出，穿出速度v=50m/s，以后每隔1s就有一顆子彈射向木塊，設(shè)子彈射穿木塊的時(shí)間極短，且每次射入點(diǎn)各不相同，取g=10m/s2。求：

（1）在被第二顆子彈擊中前，木塊向右運(yùn)動離A的最大距離是多少？

（2）木塊在傳送帶上最多能被多少顆子彈擊中？

（3）從第一顆子彈射中木塊到木塊最終離開傳送帶的過程中，子彈、木塊和傳送帶這一系統(tǒng)所產(chǎn)生的熱能是多少？

●成果形成

讓學(xué)生自己從探究問題中尋找經(jīng)驗(yàn)體會，寫一篇關(guān)于皮帶傳送問題的探究論文。學(xué)生在選題上可能會出現(xiàn)題目選得太大，難以駕馭的現(xiàn)象，為此教師可引導(dǎo)學(xué)生從某一方面去探究，真正把問題搞懂，弄透，培養(yǎng)學(xué)生的協(xié)作能力。教師可提供一些題目供學(xué)生參考，如《皮帶傳送中空間關(guān)系的確定探究》，《皮帶傳送中動力學(xué)特征的探究》，《皮帶傳送中摩擦力的突變探究》，《皮帶傳送中能量的轉(zhuǎn)化流向的探究》等。

●成果交流

將學(xué)生所寫的探究論文在班上進(jìn)行交流，一方面給學(xué)生提供了表現(xiàn)自我的場所，激發(fā)了學(xué)生對學(xué)科的興趣；另一方面也給學(xué)生一個(gè)討論問題的機(jī)會，百家爭鳴，才可去粗取精，讓學(xué)生既見樹木，又見森林。

探究體會

物理學(xué)難學(xué)，難在一個(gè)教學(xué)的“度”，學(xué)生的一個(gè)“悟”上，如何把握這個(gè)“度”，如何引導(dǎo)學(xué)生“悟”是教育工作者一直在不懈探究的課題。教學(xué)中，學(xué)生常感到枯燥乏味，究其根本是我們教得太死，太循規(guī)蹈矩。通過此課題，讓教學(xué)“死”去“活”來，既培養(yǎng)了學(xué)生的協(xié)作意識，又培養(yǎng)了學(xué)生的能力，何樂而不為呢？

(欄目編輯羅琬華)