高中物理传送带专题学案

传送带问题专题知识特点传送带上随行物受力复杂，运动情况复杂，功能转换关系复杂。基本方法解决传送带问题要特别注重物理过程的分析和理解，关键是分析传送带上随行物时一般以地面为参照系。1、对物体受力情况进行正确的分析，分清摩擦力的方向、摩擦力的突变。当传送带和随行物相对静止时，两者之间的摩擦力为恒定的静摩擦力或零；当两者由相对运动变为速度相等时，摩擦力往往会发生突变，即由滑动摩擦力变为静摩擦力或变为零，或者滑动摩擦力的方向发生改变。2、对运动情况进行分析分清物体的运动过程，明确传送带的运转方向。3、对功能转换关系进行分析，弄清能量的转换关系，明白摩擦力的做功情况，特别是物体与传送带间的相对位移。一．基础练习【示例1】一水平传送带长度为20m，以2m／s的速度做匀速运动，已知某物体与传送带间动摩擦因数为0.1，则从把该物体由静止放到传送带的一端开始，到达另一端所需时间为多少？【示例1】解:物体加速度a=μg=1m/s2，经t1==2s与传送带相对静止,所发生的位移vaS1=at12=2m,然后和传送带一起匀速运动经t2==9s，所以共需时间t=t1+t2=11s12l-s1v【讨论】1、在物体和传送带达到共同速度时物体的位移，传送带的位移，物体和传送带的相对位移分别是多少？（S1=vt1=2m，S2=vt1=4m，Δs=s2-s1=2m）122、若物体质量m=2Kg，在物体和传送带达到共同速度的过程中传送带对物体所做的功，因摩擦而产生的热量分别是多少？（W1=μmgs1=mv2=4J，Q=μmgΔs=4J）12情景变换一、当传送带不做匀速运动时【示例2】一水平的浅色长传送带上放置一煤块（可视为质点），煤块与传送带之间的动摩擦因数为μ。初始时，传送带与煤块都是静止的。现让传送带以恒定的加速度a0开始运动，当其速度达到v0后，便以此速度做匀速运动。经过一段时间，煤块在传送带上留下了一段黑色痕迹后，煤块相对于传送带不再滑动。求此黑色痕迹的长度。【示例2】【解析】方法一： 根据“传送带上有黑色痕迹”可知，煤块与传送带之间发生了相对滑动，煤块的加速度a小于传送带的加速度a0。根据牛顿运动定律，可得 ga设经历时间t，传送带由静止开始加速到速度等于v0，煤块则由静止加速到v，有 tav00tav由于a

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课程基本信息

学科 物理 年级 高三年级 学期 秋季

课题 传送带、板块模型的能量转化问题

教科书 书 名：人教版物理教材

出版社：人民教育出版社

教学目标

1. 明确摩擦力做功与对应能量转化的关系，并解决相关问题。

2.会用能量守恒的观点分析解决传送带模型。

3.会用能量守恒的观点分析解决板块模型。

教学内容

教学重点：明确摩擦力做功与对应能量转化的关系.

教学难点：会用能量守恒的观点分析解决传送带、板块模型。

教学过程

知识回顾 一、摩擦力做功的特点

1．静摩擦力做功的特点

(1)静摩擦力可以做正功，也可以做负功，还可以不做功。

(2)一对静摩擦力的总功等于零，即不会转化为内能。

2．滑动摩擦力做功的特点

(1)滑动摩擦力可以做正功，也可以做负功，还可以不做功。

(2) 一对滑动摩擦力的总功等于−𝑓滑∙𝑥相，即转化为内能。

(3)摩擦生热的计算：Q＝ 𝑓滑∙𝑥相

二、传送带中的功能关系

1.传送带对物体做的功等于𝑓∙𝑥物，改变物体的机械能。

2.物体对传送带做的功等于f∙x传，消耗电能。

2

3.系统内一对滑动摩擦力做的功等于−f滑∙x相，产生热量Q＝ f滑∙x相

4.电动机做的功等于F牵∙x传，将电能转化为机械能和内能

三、板块模型中的功能关系

区分三种位移：板的位移，物块的位移，相对位移

内容讲解 例1.如图所示，传送带以𝑣0的速度匀速运动。将质量为𝑚的物体无初速度放在传送带上的左端，物体将被传送带送到右端，已知物体到达右端之前已和传送带相对静止，则下列说法正确的是( )

A. 传送带对物体做功为12𝑚𝑣02

B. 传送带克服摩擦做功12𝑚𝑣02

C. 在传送物体过程中产生的热量为12𝑚𝑣02

D. 电动机因传送物体而多消耗的能量为12𝑚𝑣02

【答案】AC

【分析】

电动机多消耗的电能转化为内能和物体的动能，根据功能关系分析电动机多做的功；根据运动学公式求出物体与传送带相对运动时，传送带位移与物体位移之间的关系，得出传送带克服摩擦力做的功。

专题33用功能观点解决传送带和板块模型

一、单项选择题

1．如图所示，长木板A静止放在光滑的水平地面上，物体B以水平速度冲上A后，由于摩擦力作用，最后停止在木板A上，则从B冲到木板A上到相对板A静止的过程中，下述说法中正确的是（ ）

A．物体B克服摩擦力做的功等于木板A增加的机械能与系统增加的内能之和

B．物体B动能的减少量等于系统损失的机械能

C．物体B克服摩擦力做的功等于系统内能的增加量

D．物体B损失的机械能等于木板A获得的机械能

2．如图所示，木板A静止于光滑水平面上，木块B轻置于木板A上。现施加外力F拉着木块B做匀加速直线运动，木板A在摩擦力作用下也向右加速运动，但加速度小于木块B的加速度，则（ ）

A．木板A所受摩擦力对木板A做负功

B．木板A对木块B的摩擦力做的功与木块B对木板A的摩擦力做的功的大小相等

C．木块与木板间摩擦产生的热量等于木板A对木块B的摩擦力做功的大小减去木块B对木板A的摩擦力做的功

D．力F做的功等于木块B与木板A的动能增量之和

3．一子弹水平射入原来静止在光滑水平桌面上的木块中，当它们相对静止时子弹射入木块2cm，木块相对桌面滑行了1cm。设木块对子弹的阻力恒定，如果在此过程中系统增加的内能为100J，则此过程中（ ）

A．木块获得的动能为100J

B．木块获得的动能为150J

C．子弹损失的动能为150J

D．子弹初动能为100J

4．如图所示，一足够长的木板在光滑水平面上以速度v向右匀速运动，现将质量为m的物体竖直向下轻轻地放置在木板上的右端，已知物体和木板之间的动摩擦因数为μ。为保持木板的速度不变，须对木板施加一水平向右的作用力F。从物体放到木板上到它相对木板静止的过程中，木块与物体组成的系统产生的热量为（ ）

A．2mv2 B．mv2 C．22mv D．24mv

5．如图所示，木块A放在木板B的左端，AB间接触面粗糙，用恒力F将木块A拉到木板B的右端，第一次将B固定在水平地面上，第二次将B放在光滑水平地面上，则前后两个过程中相同的量是（ ）

学科核心素养视角下的高三物理复习教学探索一一以

“传送带模型”为例

2014年3月30日，教育部印发了《关于全面深化课程改革落实 立德树人根本任务的意见》，文中提出：教育部将组织研究提出各学 段学生发展核心素养体系，明确学生应具备的适应个人终身发展和社 会发展需要的必备品格和关键能力。在2017年8月教育部《普通高 中物理课程标准修订稿》送审稿中，对物理核心素养做了如下界定： 物理核心素养是物理学科育人价值的集中体现，是学生在接受物理教 育过程中逐步形成的适应个人终身发展和社会发展需要的关键能力 和必备品格,是学生科学素养的重要构成。物理核心素养主要是由“物 理观念”“科学思维”“科学探究”“科学态度与责任”四个方面构成。 由此可见，核心素养是在个人发展及未来社会对人的新的要求视角 下，重新提炼出的“适应个人终身发展和社会发展需要的必备品格与 关键能力”它与我们以前提出的知识与技能、过程与方法、情感态度 与价值观等有着非常重要的联系，但又不完全相同。

另外，在四个物理核心素养中，“科学观念”“科学思维”“科学

态度与责任”在同一层面上，指核心素养的不同方成，而“科学探究”

则与上述三个方面略有不同，它既是学生要学习和掌握的一种探究能

力，包括提出问题、解决问题、实验能力、论证能力、交流合作等。 同时也是学习科学知识、发展科学思维、形成科学态度的手段和途径, 上述三方面通过科学探究来逐步达成相应的目标。

在目前的教学中，存在不少过于关注基础知识和基本技能，忽视 学科核心素养培养，不重视学生长远发展的现象。笔者在过去一年多 的高三复习教学中进行了积极的尝试和探索，下面结合二轮复习中 “传送带模型”专题复习，分析如何在教学中渗透对学重复“科学思 维”和“科

学态度与责任”的培养。“传送带模型”是小物块与传送 带组成的作用系统，是一种常见的、经典的题型，综合性强，这类题 涉及静摩擦力、以及牛顿运动定律、动能定理、能量转化与守恒等知 识点，基本涵盖了力学中的几个重要的知识点，还与隐含条件、临界 条件、图像等密不可分。它一般涉及一个或二个物体的多个过程，要 求学生有较强的建模能力。同时，“传送带模型”来源与生活，学生 有初步的生活经验，通过“传送带模型”的分析和解决能很好地形成 学生的科学态度与责任。