高中物理传送带模型题型的整合研究

罗晓鸣

(江苏省沙溪高级中学 江苏苏州 215400)

处于如今新课改教学背景下，新课标明确提出：“高中物理教学需要不断促进学生自主学习，并引导学生可以广泛参与积极探究，参与实验勤于思考。”教师在教学中需要采用多元化教学方法，更好地帮助学生完成物理知识技能的学习，培养学生的科学探究水平，使其形成科学态度精神。所以，高中在高中物理教学中，需要引导学生在解题过程中朝灵活性、多元化思维发展，解答高中物理难题[2]。

一、传送带模型题型难点形成

高中传送带模型题型，是一种基于生活中物理现象的题型，涉及运动学、力、功、圆周运动等多个物理知识点，想要成功解答这类题型，学生的物理知识功底要高。这类题型主要难点包括如下[3]：

1.学生往往对于摩擦力的方向判断与产生条件相关基础知识掌握程度不足。

2.无法判断物体相对传送带、地面运动的方向。

二、解题策略

（1）当传送带以4.0m/s的速度匀速运动时，将这袋面粉由左端O2正上方的A点轻放在传送带上后，这袋面粉由A端运送到O1正上方的B端所用的时间为多少？

（2）要想尽快将这袋面粉由A端送到B端（设初速度仍为零），主动轮O1的转速至少应为多大？

图1

（1）若传送带的速度v带=4.0 m/s，则：

其后以v=4.0m/s的速度做匀速运动

s2=lAB-s1=vt2

解得：t2=1.5s

故这袋面粉运动的总时间为：t=t1+t2=2.5s。

v=ωr=2πnR可得：转速的最小值n=240r/min（或4r/s）

例2：如图2所示，质量为m的物体从离传送带高为H处沿光滑圆弧轨道下滑，水平滑上长为L的静止的传送带并落在水平地面的Q点，已知物体与传送带间的动摩擦因数为μ，则当传送带转动时，物体仍以上述方式滑下，将落在Q点的左边还是右边 ？

图2

当传送带顺时针转动时，可能出现五种情况：

图3

（1）根据以上分析工件在传送带上做什么运动？

（2）求工件从P点运动到Q点所用的时间。

解析：（1）通过分析工件的具体受力情况，基于牛顿第二定律能够获得：

题后反思：对于水平方向传送带模型中，物体具体受力情况主要对滑动摩擦力展开探究，也就是存在相对运动过程就会产生摩擦力，对该类型问题分析时，需要将滑块是否和传送带共速作为分析关键点[4]。

对于斜面方向传送带模型中，也就产生相较水平方向略复杂的物体受力情况，物体相对传送带产生的滑动趋势与滑动，是对摩擦力方向进行判断的关键，譬如滑块所受斜面向下的滑动摩擦力作用，这时处于斜面的物体所受合力，即重力下滑的分力以及产生下滑摩擦力，物体会匀加速运动[5]。

对于物体加速度等同传动带速度情况下，摩擦力势必会产生一定改变，在二者达到同速度的瞬时，几乎可以看到双方相对静止，未出现滑动摩擦力，但是物体仍然所受下滑重力的分力作用，产生相较于传送带的向下运动趋势。假若相比传送带与物体之间产生的静摩擦最大值，重力下滑的分力更大，那么就会形成μ＜tanθ，呈现物体加速向下；反之，假若相比传送带与物体之间产生的静摩擦最大值，重力下滑的分力要小，那么μ≥tanθ[6]。

三、物理传送带模型题型解题思维

结合以上高中物理传送带模型题型解析分析，总结物理解题思维方法如下：

教师可以激活学生思维，对物体的受力情况进行分析，可以引导学生运用传送带模型，结合问题情境进行分析，假设水平传送带模型的滑块可能情况；

教师可以引导学生对物体的运动性质进行分析，这也是传送带模型解题中的重要内容，需要对学生形成的运动性质具体认知充分引导，了解运动相关形式并丰富学生的知识体系；

教师引导学生形成灵活的思维，对于传送带模型问题解题过程中，学生极易忽略物体运动参考题问题，需要指导学生选择参考系从而运用灵活思维解答该类问题[7][8]。

四、结束语

总而言之，对于高中物理传送带模型问题进行整合研究十分必要，在今后的物理教学中也有必要针对该问题设定专题突破点，培养学生灵活的解题思维，从而提高高中生传送带模型题型的解题质量。