传送带问题的突破口

2013年12月02日，分类：高中物理研究；标签归档: 力学

传送带问题困扰着很多学生，其难点形成的原因在于：多个物体的相对分析，摩擦力类型的探究，临界态与摩擦生热等。对刚上高一（学习牛顿三大定律时）的学生而言，传送带类问题的难度的确不小。

传送带是应用广泛的一种传动装置，以其为素材的问题以真实物理现象为依据，它既能训练学生的科学思维，又能联系科学、生产和生活实际，是很好的能力考查型试题，这类试题大都具有物理情景模糊、条件隐蔽、过程复杂等特点，是历年高考考查的热点，也是广大考生的难点。

从笔者教学来看，困扰学生们的地方在如下几点：

如同下棋一样，物理教学也要反思、总结

1、对于物体与传送带之间是否存在摩擦力、是滑动摩擦力还是静摩擦力、摩擦力的方向如何，等等，这些关于摩擦力的产生条件、方向的判断等基础知识模糊不清；

2、对于物体相对地面、相对传送带分别做什么样的运动，思路不清晰，导致做功、摩擦生热等问题分析不透彻；

3、对于物体在传送带上运动过程中的能量转化情况考虑不全面，出现能量转化不守恒的错误过程。

在以上三个难点中，王尚认为第1个难点应属于易错点，突破方法是先让学生正确理解摩擦力产生的条件、方向的判断方法、大小的决定因素等等。除了课堂听老师的分析，认真做好笔记，学生们在课下还要看看摩擦力的基本性质和动、静两类摩擦力的判定，做到准确灵活地分析摩擦力的有无、大小和方向。

摩擦力的产生条件是：第一物体间相互接触、挤压第二接触面不光滑、第三物体间有相对运动趋势或相对运动。

若传送带是倾斜方向的，情况就更为复杂了，因为在运动方向上，物体要受重力沿斜面的下滑分力作用，该力和物体运动的初速度共同决定相对运动或相对运动趋势方向。

解决传送带问题，首先是要对放在传送带上的物体进行受力分析，分清物体所受摩擦力是阻力还是动力；其二是对物体进行运动状态分析，即由静态→动态→终态分析和判断，对其全过程做出合理分析、推论，进而从力的观点、动量观点、能量转化守恒角度去思考，挖掘题中隐含的条件和关键语句，从而找到解题突破口和切入点。

在这里，笔者推荐给大家一道典型题，把这个题搞明白，基本的传送带问题就差不多了。

附：临界态的寻找方法

当物体的运动从一种现象到另一种现象或从一种状态到另一种状态时必定有一个转折点，这一转折点对应的状态叫临界状态，临界状态必须满足的条件叫临界条件。解决这类临界极值问题时，判断相关物理量的转折点（如受力突变、速度方向相对地或传送带发生变化等），找出临界条件，并建立临界方程是这类问题的突破口。