淺談高中物理傳送帶模型

陳苑

摘要：在工業(yè)生產(chǎn)以及交通運(yùn)輸領(lǐng)域，傳送帶有著非常廣泛的應(yīng)用，同時在高中物理教學(xué)中，傳送帶也是一個非常重要和基礎(chǔ)的教學(xué)內(nèi)容。因?yàn)樵趥魉蛶Ｐ椭?，涉及了許多的物理知識，比如說牛頓運(yùn)動定律、摩擦力等經(jīng)典的物理知識，在高中物理教學(xué)中對于傳送帶模型加以應(yīng)用，能夠使得學(xué)生更為直觀地感受到這些存在于生活之中的物理知識。所以本文將會對高中物理傳送帶模型的特點(diǎn)進(jìn)行分析，并制定有效的措施來更好的提高高中物理傳送帶模型教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：高中物理；傳送帶模型；特點(diǎn)；提升措施

在高中物理力學(xué)中，傳送帶問題不僅僅是一個重要的教學(xué)內(nèi)容，同時在各種考試之中也非常的常見。實(shí)際上，而在應(yīng)用高中物理傳送帶模型的過程中，其包含了兩種情況，第一種是傳送帶傾斜放置，第二種是傳送帶水平放置，兩種不同情況所涉及的知識內(nèi)容也是存在一定的差別的。在高中物理傳送帶模型解答過程中，有的學(xué)生對摩擦力的方向、滑塊在傳送帶上的運(yùn)動性質(zhì)不了解，從而導(dǎo)致傳送帶問題無法得到有效的解決，因此需要對高中物理傳送帶模型的特點(diǎn)給予了解和掌握，并制定有效的提升措施，以更好的使傳送帶問題得到有效的解決。

一、傳送帶模型的特點(diǎn)

1、力學(xué)特點(diǎn)。傳送帶需要借助外力來的帶動來進(jìn)行傳動，該外力一般是由電動機(jī)提供。傳送帶與轉(zhuǎn)輪之間需要借助靜摩擦力避免兩者之間出現(xiàn)打滑，從而實(shí)現(xiàn)傳送帶運(yùn)行。

2、運(yùn)動學(xué)特點(diǎn)。送帶運(yùn)行過程中，轉(zhuǎn)輪邊緣點(diǎn)速度大小與傳送帶線速度大小相等。根據(jù)轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)動與傳送帶運(yùn)動方向可氛圍逆時針轉(zhuǎn)動和順時針轉(zhuǎn)動。根據(jù)轉(zhuǎn)輪與傳動帶位置的不同可以分為傾斜放置傳送帶和水平放置傳送帶。

3、工作特點(diǎn)。傳送帶的基本工作原理是借助傳送帶與物塊之間摩擦力來使傳動。摩擦力既可以是滑動摩擦力（存在相對運(yùn)動），也可以是靜摩擦力（不存在相對運(yùn)動）。摩擦力不僅可以充當(dāng)動力，同時也可以充當(dāng)阻力。前者傳送帶與物塊同向運(yùn)動，并且物塊速率低于傳送帶速率，而后者傳送帶與物塊同向運(yùn)動，但是物塊速率大于傳送帶速率或兩者反向運(yùn)動。

4、傳送帶模型中能量的守恒與轉(zhuǎn)化。作為一種常見的運(yùn)輸工具，傳送帶的能量轉(zhuǎn)化主要包括以下兩個方面：①物體和皮帶間的相對摩擦?xí)a(chǎn)生一定的熱量，即Q熱=f·s相對。②增加物體的機(jī)械能（包括勢能和動能）。物體在傳送帶上運(yùn)動時，往往會產(chǎn)生相對滑動，而相對滑動又將產(chǎn)生熱量，同時傳送帶還將對物體做功，此外，傳送帶的運(yùn)行需要消耗電能，這些不同形式能量的傳化實(shí)質(zhì)上都嚴(yán)格地遵循著能量守恒定律，因此相關(guān)的問題也可以應(yīng)用能量守恒定律來進(jìn)行求解。

二、提高高中物理傳送帶模型的對策

1、激活思維，對物體受力情況進(jìn)行分析。目前，我國大部分高中生面臨著比較中的學(xué)業(yè)負(fù)擔(dān)，所以很多時候?qū)W生和教師都是選擇通過做題來應(yīng)付考試，同時教師也沒有對學(xué)生的思維進(jìn)行有效地引導(dǎo)，尤其是在進(jìn)行傳送帶相關(guān)問題的教學(xué)時。為了有效改變上述現(xiàn)狀，可以在高中物理教學(xué)中充分的對于傳送帶模型加以應(yīng)用，從而使得學(xué)生的思維能夠得到激活，以實(shí)現(xiàn)對物體受力情況的有效分析。

比如說在進(jìn)行水平傳送帶模型的講解時，教師可以設(shè)置不同的情景讓學(xué)生來進(jìn)行思考，從而對于學(xué)生的獨(dú)立思考能力加以培養(yǎng)。首先，滑塊在傳送帶上會不會先加速運(yùn)動然后再保持勻速運(yùn)動的狀態(tài)；其次，滑塊在傳送帶上可不可能先減速運(yùn)動然后再保持勻速運(yùn)動狀態(tài)；最后，滑塊的運(yùn)動狀態(tài)和傳送帶的長短有沒有關(guān)系呢？如果有，有何種關(guān)系呢？通過設(shè)置這些情景，讓學(xué)生自主進(jìn)行分析，從而激活學(xué)生的思維，使得學(xué)生能夠從受力的角度來分析滑塊的運(yùn)動狀態(tài)。

2、活躍思維，對參考系的選擇進(jìn)行分析。在高中物理教學(xué)過程中，傳送帶模型是一個非常重要的內(nèi)容，尤其是參考系選擇的分析問題。通過對學(xué)生的思維進(jìn)行引導(dǎo)，可以使學(xué)生的思維變得活躍，使學(xué)生準(zhǔn)確的選擇參考系，為后續(xù)問題的解答提供保證。實(shí)際上，在對于傳送帶上的物體的運(yùn)動狀態(tài)進(jìn)行分析的時候，必然離不開對于參考系的選擇，但是大多數(shù)學(xué)生對傳送帶運(yùn)動參考系的選擇問題不夠重視，所以此時教師應(yīng)當(dāng)引導(dǎo)學(xué)生對于參考系引起重視，讓學(xué)生選擇不同的參考系來對于同一個問題進(jìn)行分析，從而使得學(xué)生對于參考系引起足夠的重視。

3、善于思維，對物體功能關(guān)系進(jìn)行分析。在高中物理傳送帶模型中，傳送機(jī)的工作需要由電動機(jī)帶動，一般情況下，傳送帶都是勻速傳送的，在這樣的運(yùn)動狀態(tài)下，傳送帶所受到的摩擦力和電動機(jī)帶動傳送帶所產(chǎn)生的牽引力正好是方向相反、大小相等的。所以在這種情況下，如果不考慮其它的損耗，電動機(jī)轉(zhuǎn)化的機(jī)械能和電動機(jī)消耗的電能是相等的，電動機(jī)對傳送帶做的功等于電動機(jī)轉(zhuǎn)化的機(jī)械能。所以在對于傳送帶模型加以應(yīng)用的過程中，也需要引導(dǎo)學(xué)生從功能的關(guān)系對問題加以分析，以更好的了解和掌握物體功能關(guān)系。

比如說在進(jìn)行曲面上的物塊滑下來之后是否可以滑動到傳送帶末端的問題教學(xué)時，教師在講解的過程中就可以引入功能的關(guān)系，先將兩個物塊發(fā)生碰撞的速度加以確定，然后再求出物塊運(yùn)動到傳送帶左端的速度，最后依據(jù)功能的關(guān)系來求出物塊是否能夠運(yùn)動到傳送帶的末端。

4、導(dǎo)向思維，對物體運(yùn)動過程進(jìn)行分析。在高中物理教學(xué)中，傳送帶模型涉及到物體的多個運(yùn)動過程，因此在對其進(jìn)行研究的過程中，還必須要注重對于運(yùn)動過程的分析，既要掌握各個運(yùn)動過程物體的運(yùn)動特征，同時又要關(guān)注不同運(yùn)動過程的轉(zhuǎn)折點(diǎn)。所以教師在進(jìn)行教學(xué)的過程中，需要引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注對運(yùn)動過程的分析，從而使得學(xué)生能夠?qū)τ趥魉蛶Ｐ陀幸粋€更加全面的認(rèn)識。

三、結(jié)語

在進(jìn)行高中物理教學(xué)的過程中，傳送帶模型是一個非常經(jīng)典的模型，同時傳送帶模型一直是教師需要關(guān)注的教學(xué)重點(diǎn)，所以教師在進(jìn)行傳送帶模型教學(xué)的過程中，需要激活學(xué)生的思維，引導(dǎo)學(xué)生對物體受力情況進(jìn)行分析，同時還需要引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注參考系的選擇，此外，還應(yīng)該讓學(xué)生對對物體功能關(guān)系進(jìn)行分析，并且關(guān)注物體的運(yùn)動過程，進(jìn)而使得學(xué)生對于整個傳送帶模型有一個更加深入的認(rèn)識和理解。

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