专题3.3 板块模型教学内容

板块模型教学设计一、板块问题的重要性理想模型法是物理思维的重要方法之一。

我们在解决实际问题时，常要把问题中的物理情景转化为理想模型，然后再利用适合该模型的规律求解，因此在物理学习中培养建立物理模型的能力十分重要。

板块模型是一种复合模型，是由板模型和滑块模型组合而成。

构成系统的板块间存在着相互作用力，通过相互作用力做功，实现能量转化。

可以从动量、能量和牛顿运动定律等多个角度来分析这一问题。

因此，板块模型是对力学规律的综合应用能力考查的重要载体。

且有很好的延展性，高考卷中多有涉及。

天津卷在05、07、09三年以此为背景进行考查。

二、解题中存在的主要问题1、块和板有相对运动，参照物的选取出现错乱。

2、对物体受力情况不能进行正确的分析。

块和板之间有相互作用，分析力时没能彻底隔离物体，研究对象没盯死。

3、忽视守恒条件，没有正确判断系统是否满足动量守恒的条件，能不能用动量守恒定律求解。

4、分析过程混淆。

模型一：符合动量守恒例题：质量为2kg 、长度为2.5m 的长木板B 在光滑的水平地面上以4m/s 的速度向右运动，将一可视为质点的物体A 轻放在B 的右端，若A 与B 之间的动摩擦因数为0.2，A 的质量为m=1kg 。

2/10s m g 求： （1）说明此后A 、B 的运动性质 （2）分别求出A 、B 的加速度 （3）经过多少时间A 从B 上滑下（4）A 滑离B 时，A 、B 的速度分别为多大？A 、B 的位移分别为多大？ （5）若木板B 足够长，最后A 、B 的共同速度（6）当木板B 为多长时，A 恰好没从B 上滑下（木板B 至少为多长，A 才不会从B 上滑下？）解题注意事项：1.判断动量是否守恒 2.抓住初末动量3.抓住临界条件（如“恰好不掉下去”、“停止滑动”“重力势能最大或弹性势能最大”这都意味着共速）解决方法：1.往往是动量守恒定律和能量守恒定律综合应用，尤其是遇到涉及（可能是所求也可能是已知）相对位移，应用能量守恒比较简单2.但求解一个物体对地位移应用动能定理或运动学公式求解变式：(2011年福建省四地六校联考)如图所示，长12 m ，质量为100 kg 的小车静止在光滑水平地面上．一质量为50 kg 的人从小车左端，以4 m/s2加速度向右匀加速跑至小车的右端(人的初速度为零)．求： (1)小车的加速度大小；(2)人从开始起跑至到达小车右端所经历的时间； (3)人从开始起跑至到达小车右端对小车所做的功．1.如图所示，带有挡板的长木板置于光滑水平面上，轻弹簧放置在木板上，右端与挡板相连，左端位于木板上的B 点。

板块模型————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：板块模型一、解题心诀分类别、识套路； 记结论、省功夫； V-T 图，标清楚。

二、类别1、拉上或拉下2、带动带不动3、共速及变速问题三、拉上或拉下问题1、拉上先判下动否，最大摩擦敢承受。

[典例1] 如图所示，物体A 叠放在物体B 上，B 置于光滑水平面上，A 、B 质量分别为m A ＝6 kg 、m B ＝2 kg ，A 、B 以及B 与地面之间的动摩擦因数均为μ＝0.2，开始时F ＝10 N ，此后逐渐增加，在增大到36 N 的过程中，则( )A ．当拉力F ＜12 N 时，物体均保持静止状态B ．两物体开始没有相对运动，当拉力超过12 N 时，开始相对滑动C ．两物体从受力开始就有相对运动D ．两物体始终没有相对运动解析：先判断B 的最大静摩擦力是否能承受A 给它的滑动摩擦力。

如果能承受，那么不论拉力再大，A 运动再快，B 也巍然不动。

如果承受不住，那么B 就要跟随着A 向前运动。

max 2()16a b f m m g N μ=+=112a f m g N μ==需承受，因为B 能承受A 的最大摩擦力，所以，不论力量多么大，B 都不会动。

[典例2] 如图所示，物体A 叠放在物体B 上，B 置于水平面上，A 、B 质量分别为m A＝6 kg 、m B ＝2 kg ，A 、B 之间的动摩擦因数为μ1＝0.2，B 与地面之间的动摩擦因数为μ2＝0.1，开始时F ＝10 N ，此后逐渐增加，在增大到36 N 的过程中，则( )A ．当拉力F ＜12 N 时，物体均保持静止状态B ．两物体开始没有相对运动，当拉力超过12 N 时，开始相对滑动C ．两物体从受力开始就有相对运动D ．两物体始终没有相对运动解析：先判断B 承受不住，所以B 就要跟随着A 向前运动。

高中物理_《板块模型》复习课教学设计学情分析教材分析课后反思《板块模型》复习课教学设计一、教学目标1、通过【回忆梳理】能够总结概括出用动力学观点解决板块问题的通用步骤；2、通过对【专项释疑】的独立思考和小组合作讨论，能够归纳总结出利用功能观点和动量的观点解决板块问题的方法；3、通过【知识应用】能够针对不同的情景准确、熟练地选取适当的公式进行计算，并利用投影展示，进一步规范原理公式的书写，强化解题规范性。

二、重点难点动量和功能的观点解决板块模型相关问题三、教学过程【回忆梳理】学习目标11、如图所示，一足够长的木板B静止在粗糙水平地面上，有一小滑块A以=2m/s的水平初速度冲上该木板．已知木板质量2kg,是小滑块质量的2倍，木v=0.5，木板与水平地面间的动摩擦因数为板与小滑块间的动摩擦因数为μ1μ=0.1，求小滑块相对木板滑行的位移是多少？（g取10m/s2）22、请写出你所用的方法，并归纳步骤【专项释疑】学习目标2若将上题改为“地面光滑”，试求：①当A，B相对静止时，二者的速度是多少？②A，B从开始运动到最后相对静止所用的时间是多少？③计算从开始到A，B相对静止时，A，B的对地位移分别是多少？（可以利用前面的结论）④计算从开始到A，B相对静止的过程中，系统产生的热量Q是多少？（可以利用前面的结论）【知识应用】学习目标3如图所示，质量均为m的木板AB和滑块CD紧靠在一起静置在光滑水平面上，木板AB的上表面粗糙，滑块CD的表面是光滑的四分之一圆弧，其始端D点切线水平且与木板AB上表面相平．一可视为质点的物块P，质量也为m，从木板AB的右端以初速度v0滑上木板AB，过B点时的速度为2v，然后滑上滑块CD，最终恰好能滑到滑块CD的最高点C处．重力加速度为g,P与AB间的动摩擦因数为．求：①物块滑到B点时木板的速度v；②木板长度L的大小；③滑块CD圆弧的半径R．【课堂小结】你的收获？四、板书设计学情分析本节课为高三复习课，所涉及到的板块模型的处理方法一共用到了动力学、功和能、动量这三大观点，综合性极强。

初中地理《板块的运动》教案第一章：教学目标1.1 知识与技能让学生了解板块构造学说的基本概念。

使学生掌握板块的运动方式及其对地理环境的影响。

培养学生运用地理知识分析问题的能力。

1.2 过程与方法通过观察地球板块运动示意图，培养学生的空间想象力。

利用模拟实验，使学生直观地理解板块的运动。

1.3 情感态度与价值观培养学生对地球科学的好奇心与求知欲。

使学生认识到地理知识在生活中的实际应用，提高学生对地理学科的兴趣。

第二章：教学内容2.1 板块构造学说介绍板块构造学说的基本概念，让学生了解地球表层分为几大板块。

讲解板块构造学说的重要性和在地理研究中的应用。

2.2 板块的运动方式讲解板块的两种运动方式：张裂运动和挤压运动。

通过示意图和实例，使学生理解板块运动方式对地理环境的影响。

第三章：教学过程3.1 导入新课以地球仪为教具，引导学生观察地球表面的板块分布。

提问：“你们能发现地球板块之间的运动规律吗？”引发学生思考。

3.2 讲解新课讲解板块构造学说，介绍板块的概念及板块运动的类型。

通过地球板块运动示意图，使学生了解板块运动对地理环境的影响。

3.3 课堂互动组织学生进行小组讨论，探讨板块运动在实际地理现象中的具体表现。

邀请学生分享讨论成果，教师点评并总结。

3.4 知识巩固设计填空题和选择题，检验学生对板块构造学说和板块运动方式的理解。

第四章：教学评价4.1 课堂问答观察学生在课堂提问中的回答情况，评价学生对板块构造学说和板块运动方式的掌握程度。

4.2 知识巩固练习分析学生填空题和选择题的完成情况，了解学生对课堂内容的吸收情况。

4.3 小组讨论评价学生在小组讨论中的参与程度和合作意识，鼓励学生积极发言。

第五章：教学延伸5.1 课后作业布置有关板块运动的课后作业，要求学生绘制板块运动示意图，加深对板块运动方式的理解。

5.2 课后探究引导学生关注板块运动在现实生活中的应用，如地震、火山等现象。

鼓励学生进行实地考察，了解当地地质特点，将所学知识与实际相结合。

专题复习：《板块模型》教学设计学习目标：1、知识与技能：（1）掌握板块问题的主要题型及特点，强化受力分析和运动过程分析.（2）能正确运用动力学和运动学知识抓住运动状态转化时的临界条件，解决滑块在滑板上的共速问题和相对位移问题.2、过程与方法：通过对滑板—滑块类问题的探究，熟练掌握整体法和隔离法的应用，同时学会根据试题中的已知量或隐含已知量能恰当地选择解决问题的最佳途径和最简捷的方法.3、情感态度与价值观：通过本节课的学习，增强学好物理的信心，其实高考的难点是由一个个小知识点组合而成的，只要各个击破，高考并不难。

学习重点、难点动力学和运动学知识在板块模型中的综合运用导入：建立物理模型是高中物理研究问题的一种方法，在前面的复习过程中，我们遇到过哪些物理模型，比如，传送带模型、板块模型、绳杆模型，斜面模型、平抛模型、人船模型等等，其中板块模型是近几年高考的一个热点，特别是全国新课标2013年，2015年均以压轴题的形式出现，这一点足以引起我们的重视。

1、高考考情分析：板块类问题，涉及考点多，情境丰富、设问灵活、解法多样、思维量高等特点2、2019年考试说明(原文)主题内容要求相互作用与牛顿运动定律牛顿运动定律及其应用II机械能动能和动能定理IIII碰撞与动量守恒动量定理、动量守恒定律及其应用3、易错点分析（1）不清楚物块、木板的受力情况,求不出各自的加速度；（2）画不好运动草图，找不出位移、速度、时间等物理量间的关系；（3）不清楚物体间发生相对运动的条件。

教师总结:板块模型中我们要做好两个分析一是受力分析、二是运动过程的分析，解决好两个问题一是共速问题，二是相对位移问题。

动力学和运动学的综合运用是本节课的重点。

教学过程：【典例分析】例1：如图所示，一质量为m=2kg初速度为6m/s的小滑块A（可视为质点），向右滑上一质量为M=4kg的静止在光滑水平面上足够长的滑板B，A、B间动摩擦因数为μ=0.2求：(1) 经过多长时间滑块A和滑板B相对静止，相对静止时的速度是多少?（2）二者相对静止时的位移分别是多少？问题：除了利用牛顿定律和运动学，还有没有其他解题方法方法?教师总结:板块模型属于动力学问题，动力学问题的处理方法都具有异曲同工之处，那就是:（1）先进行受力分析，解决动力学问题受力分析是必须的，没有受力分析根本解决不了动力学问题，由于板块模型往往是由两个或两个以上的物体构成，因此受力分析时，就要整体法、隔离法交替使用。

模型建构——板块模型滑块和木板组成相互作用的系统,在摩擦力的作用下发生相对滑动,称为板块模型。

板块模型是高中动力学部分中的一类重要模型,也是高考考查的重点,能从多方面体现物理学科素养。

此类模型的一个典型特征是:滑块、木板间通过摩擦力作用使物体的运动状态发生变化。

常见类型如下:类型图示规律分析B 带动A木板B 带动物块A ,物块恰好不从木板上掉下的临界条件是物块恰好滑到木板左端时二者速度相等,则位移关系为x B =x A +LA 带动B物块A 带动木板B ,物块恰好不从木板上掉下的临界条件是物块恰好滑到木板右端时,二者速度相等,则位移关系为x B +L =x AF 作用在A 上力F 作用在物块A 上,先考虑木板B 与地面是否有摩擦,然后利用整体受力分析和隔离B 受力分析,分析相关临界情况 F 作用在B 上力F 作用在木板B 上,先考虑B 与地面是否有摩擦,然后利用整体受力分析和隔离B 受力分析,分析相关临界情况物块、木板上均未施加力(2022·山东等级考)如图所示,“L ”形平板B 静置在地面上,小物块A 处于平板B 上的O'点,O'点左侧粗糙,右侧光滑。

用不可伸长的轻绳将质量为M 的小球悬挂在O'点正上方的O 点,轻绳处于水平拉直状态。

将小球由静止释放,下摆至最低点与小物块A 发生碰撞,碰后小球速度方向与碰前方向相同,开始做简谐运动(要求摆角小于5°),A 以速度v 0沿平板滑动直至与B 右侧挡板发生弹性碰撞。

一段时间后,A 返回到O 点的正下方时,相对于地面的速度减为零,此时小球恰好第一次上升到最高点。

已知A 的质量m A =0.1 kg,B 的质量m B =0.3 kg,A 与B 的动摩擦因数μ1=0.4,B 与地面间的动摩擦因数μ2=0.225,v 0=4 m/s,取重力加速度g = 10 m/s 2。

整个过程中A 始终在B 上,所有碰撞时间忽略不计,不计空气阻力,求:(1)A 与B 的挡板碰撞后,二者的速度大小v A 与v B ; (2)B 光滑部分的长度d ;(3)运动过程中A 对B 的摩擦力所做的功W f ;(4)实现上述运动过程,Mm A的取值范围(结果用cos5°表示)。

高中物理基本模型解题思路——板块模型（一）本模型难点：（1）长板下表面是否存在摩擦力，摩擦力的种类；静摩擦力还是滑动摩擦力，如滑动摩擦力，N F 的计算（2）物块和长板间是否存在摩擦力，摩擦力的种类：静摩擦力还是滑动摩擦力。

（3）长板上下表面摩擦力的大小。

（二）在题干中寻找注意已知条件：（1）板的上下两表面是否粗糙或光滑（2）初始时刻板块间是否发生相对运动（3）板块是否受到外力F ，如受外力F 观察作用在哪个物体上（4）初始时刻物块放于长板的位置（5）长板的长度是否存在限定一、光滑的水平面上，静止放置一质量为M ，长度为L 的长板，一质量为m 的物块，以速度0v 从长板的一段滑向另一段，已知板块间动摩擦因数为μ。

首先受力分析：对于m ：由于板块间发生相对运动，所以物块所受长板向左的滑动摩擦力，即：⎪⎩⎪⎨⎧===m N N ma f F f mg F 动动μg a m μ= （方向水平向左）由于物块的初速度向右，加速度水平向左，所以物块将水平向右做匀减速运动。

对于M ：由于板块间发生相对运动，所以长板上表面所受物块向右的滑动摩擦力，但下表面由于光滑不受地面作用的摩擦力。

即：动f N F N F '⎪⎩⎪⎨⎧==+='M N N N Ma f F f F Mg F 动动μ M mg a M μ= （方向水平向右） 由于长板初速度为零，加速度水平向右，所以物块将水平向右做匀加速运动。

假设当M m v v=时，由于板块间无相对运动或相对运动趋势，所以板块间的滑动摩擦力会突然消失。

则物块和长板将保持该速度一起匀速运动。

关于运动图像可以用t v -图像表示运动状态：公式计算：设经过时间 t 板块共速，共同速度为共v 。

由 共v v v M m == 可得： m 做匀减速直线运动： t a v v m -=0共M 做初速度为零的匀加速直线运动：t a v M M =可计算解得时间： t a t a v M m =-0物块和长板位移关系：m ： 2021t a t v x m m -= M ： 221t a x M M = 相对位移：M m x x x -=∆v v二、粗糙的水平面上，静止放置一质量为M ，一质量为m 的物块，以速度0v 从长板的一段滑向另一段，已知板块间动摩擦因数为1μ，长板和地面间的动摩擦因数为2μ，长板足够长。