《物理教学探讨》 均匀链条类问题解法例析
专题-物理-L36-链条机械能守恒问题
π＋2 3 mBgR
2021/5/27
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• 解析：b在落地前，a、b系统机械能守恒，有：3mgh＝mgh＋(3m＋m)v2(E减＝E
增)，得v2＝gh
①
• b落地后到a上升到最大高度，a物体机械能守恒mgh′＝mv2(ΔEp＝－ΔEk)，得h′＝ ②
• 由①②得h′＝，所以a上升的最大高度为h＋＝h，B对，A、C、D错． 解析：b 在落地前，a、b 系统机械能守恒，有：3mgh＝
• ⑵设链条质量为m：始末状态的重力势能变化可认为是由L－a段下降高度h引起的， 即：
• （3分）而该部分的质量为： （2分）
• 即重力势能变化量为： （2分）
• 因为软链的初速度为零，所以有：
•
（1分）
• 由机械能守恒定律ΔEp减=ΔEk增得： • （2分）
• 即： （1分）
2021/5/27
15
mgh＋12(3m＋m)v2(E 减＝E 增)，得 v2＝gh
①
b 落地后到 a 上升到最大高度，a 物体机械能守恒 mgh′
＝12mv2(ΔEp＝－ΔEk)，得 h′＝2vg2
②
由①②得 h′＝h2，所以 a 上升的最大高度为 h＋h2＝32h，
B 对，A202、1/5/C27、D 错．
13
• 如右图所示，一根全长为l、粗细均匀的铁链，对称地挂在光滑的轻小滑轮上，当 受到轻微的扰动时，铁链开始滑动，求铁链脱离滑轮瞬间速度的大小．
物理专题
链条机械能守恒问题
2021/5/27
1
• 例题1 长为 L 的均匀链条，放在光滑的水平桌面上，且使其长度的1/4垂在桌边， 如图所示，松手后链条从静止开始沿桌边下滑，则链条滑至刚刚离开桌边时的速度 大小为多大？
初中物理教学中的问题解决技巧(含示范课课程设计、学科学习情况总结)
初中物理教学中的问题解决技巧第一篇范文：初中物理教学中的问题解决技巧在当前的教育环境中，初中物理教学面临着诸多挑战，如学生学习兴趣不高、知识点难以理解等。
为了提高教学质量，教师需要掌握一系列问题解决技巧，以激发学生的学习兴趣，帮助他们更好地掌握物理知识。
本文将从以下几个方面阐述初中物理教学中的问题解决技巧。
二、了解学生特点，因材施教1.针对不同学生制定个性化教学计划：由于学生的认知水平、学习兴趣和接受能力存在差异，教师应根据学生的特点进行有针对性的教学，提高教学效果。
2.创设轻松愉快的学习氛围：初中生正处于青春期，教师应关注学生的心理需求，营造一个轻松愉快的学习环境，让他们在愉悦的情感状态下学习物理。
三、巧妙设计导入，激发学习兴趣1.利用生活实例导入：结合学生的生活实际，选取与物理知识相关的生活实例，激发学生的学习兴趣。
2.创设问题情境：通过设置悬念，引导学生主动思考，激发他们的求知欲。
四、注重概念教学，培养学生思维能力1.运用直观教具演示：利用实验、模型等直观教具，帮助学生直观地理解物理概念。
2.对比分析，加深理解：通过对比分析，让学生更好地理解物理概念的内涵和外延。
五、运用多样化教学方法，提高教学质量1.小组合作学习：鼓励学生分组讨论，培养团队合作精神，提高解决问题的能力。
2.任务驱动法：布置具有挑战性的任务，引导学生主动探究，提高解决问题的能力。
六、强化实践操作，提高动手能力1.增加实验课时：加大实验课时，让学生有更多机会动手操作，提高实验技能。
2.联系实际应用：将物理知识与实际应用相结合，让学生在实践中提高动手能力。
七、总结与反思在初中物理教学中，教师应关注学生的特点，运用问题解决技巧，提高教学质量。
同时，教师还需不断反思和总结，以提升自身的教育教学水平。
通过以上措施，相信我国初中物理教学将取得更好的成果。
注：本篇范文仅供参考，实际教学过程中，请根据具体情况进行调整。
第二篇范文：示范课课程设计一、课程背景在新课程改革背景下，初中物理教学旨在培养学生的学科素养、创新能力和实践操作能力。
高考物理模型专练与解析模型16链条下滑问题(教师版含解析)
16链条下滑问题1．如图所示，长为L 的均匀链条放在光滑水平桌面上，让链条从静止开始沿桌边下滑，若桌子高度大于链条长度，则链条滑至刚离开桌边时的速度大小为()A B C D ．【答案】A 【详解】铁链下滑过程中机械能守恒，则有2122L mgmv 解得v故A 正确，BCD 错误。
故选A 。
2．长为L 的均匀链条，放在光滑的水平桌面上，且使其长度的14垂在桌边，如图所示，松手后链条从静止开始沿桌边下滑，则链条滑至刚刚离开桌边时的速度大小为(重力加速度为g )()A BC D 【答案】C 【详解】链条下滑时，因桌面光滑，没有摩擦力做功，整根链条总的机械能守恒，设整根链条质量为m ，由机械能守恒定律得28331314442mg L mg L mv ，解得v ．3．有一条长为1m 的均匀金属链条，有一半长度在光滑的足够高的斜面上，斜面顶端是一个很小的圆弧，斜面倾角为30 ，另一半长度竖直下垂在空中，当链条从静止开始释放后链条滑动，则链条刚好全部滑出斜面时的速度为()A ．2.5m/sB ．2.52m/sC ．5m/sD ．0.535m/s【答案】A 【详解】设链条的质量为m ，以开始时链条的最高点为零势能面，链条的机械能为p k 111sin 01sin 24248L L E E E mg mg mgL 链条全部下滑出后，动能为'2k 12E mv ，重力势能为'p 2L E mg由机械能守恒可得''k pE E E 即21(1sin )822mgL L mv mg解得2.5m/s v故选A 。
4．如图所示，将一根长L =0.4m 的金属链条拉直放在倾角 =30°的光滑斜面上，链条下端与斜面下边缘相齐，由静止释放后，当链条刚好全部脱离斜面时，其速度大小为()m/s 。
(g 取10m/s 2)A 6B 5C 3D ．2【答案】A 【详解】由静止释放到链条刚好全部脱离斜面时，链条的重力势能减小为3sin30224L L mg mgL ()由于斜面光滑，只有重力对链条做功，根据机械能守恒定律得22341 mgL mv 解得66100.4m/s 6m/s2gL v 故选A 。
高中物理破题致胜微方法(透析功能转化与运动的性质)
一、例题1．质量为m 的均匀链条长为L ，开始放在光滑的水平桌面上时，有4L 的长度悬在桌边缘，如图所示．松手后，链条滑离桌面，则从开始到链条刚好滑离桌面的过程中重力势能变化了多少？2方法透析：A 公式法利用W G ＝mgh 求解，其中h 为初、末位置的高度差．B 整体法、等效法常用于求物体系统或液体的重力做功．对于大小和形状不可忽略的物体，要由其重心的位置来确定它相对参考平面的高度．二、经典例题1．如图所示，总长为l 的光滑匀质软绳，跨过一光滑的轻质小定滑轮，开始时滑轮左侧的绳长3l ，右侧为23l ，某时刻受一微小扰动绳从右侧滑落，求软绳的上端即将离开滑轮时绳子的重力对绳子做的功为多少？方法一：开始时左侧绳的重心在滑轮下方6l 处，即将离开时该部分绳子到了滑轮的右边，但重心高度仍然在滑轮下方6l 处，右侧绳开始时重心在滑轮下3l 处，当软绳上端即将离开滑轮时该部分绳子的重心下降了3l ，故重力对绳子做功W ＝23mg ·3l ＝29mgl. 方法二：可以等效认为整个过程中右侧绳子不动，左侧绳子运动到右侧绳子的下方，左侧绳子下降了23l.如图所示，重力对绳子做的功122339l W mg mgl ==.2.一条柔软的均匀链条质量为m,长度为l,平放在水平桌面上，用力提链条的一端将链条慢慢提起，直至末端将要离开时拉力做功是多少？解析：拉力变力链条做功克服重力做功所变力做功转化求克服重力所作功所W=Fs=Gh 答案W=Gh=mg ×2l 3．将一个物体由A 移至B ，重力做功( )．A ．与运动过程中是否存在阻力有关B ．与物体沿直线或曲线运动有关C ．与物体是做加速、减速或匀速运动有关D ．与物体初、末位置高度差有关解析：将物体由A 移至B ，重力做功只与物体初、末位置高度差有关，A 、B 、C 错，D 对． 答案：D一、经典例题1.下列关于带电粒子在电场中的运动轨迹与电场线的关系说法中正确的是：（）A. 带电粒子在电场中运动，如只受电场力作用，其加速度方向一定与电场线方向相同B. 带电粒子在电场中的运动轨迹一定与电场线重合C. 带电粒子只受电场力作用，由静止开始运动，其运动轨迹一定与电场线重合D. 带电粒子在电场中运动轨迹可能与电场线重合2.知识提炼与外延电场线与带电粒子在电场中的运动轨迹的关系根据电场线的定义,一般情况下,带电粒子在电场中的运动轨迹不会与电场线重合,只有同时满足以下三个条件时,两者才会重合:(1)电场线为直线;(2)电荷初速度为零,或速度方向与电场线平行;(3)电荷仅受电场力或所受其他力合力的方向与电场线平行.3.拓展思考带电拉子在电场中能否做匀速圆周运动？若能，将是什么样的电场？二、经典习题1.如图所示,点电荷的静电场中电场线用实线表示,但其方向未标明,虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹.a、b是轨迹上的两点.若带电粒子在运动中只受到电场力的作用,根据此图可作出正确判断的是 ( )A.带电粒子所带电荷的性质B.a、b两点电场强度方向C.带电粒子a、b两点处的受力方向D.带电粒子在a、b两点的速度何处较大答案：CD解析：因不知电场线的方向,故无法确定粒子的电性和场强的方向,所以选项A、B错;粒子从a→b,电场力做负功,动能减少,故在b处速度较小.2.如图所示，一电场的电场线分布关于y轴（沿竖直方向）对称，O、M、N是y轴上的三个点，且OM=MN，P点在y轴的右侧，MP⊥ON，则（）A.M点的电势比P点的电势高B.将负电荷由O点移动到P点，电场力做正功C. M、N 两点间的电势差大于O、M两点间的电势差D.在O点静止释放一带正电粒子，该粒子将沿y轴做直线运动答案：AD解析：A选项由电场线的弯曲程度与题意中的MP⊥ON 可以知道M和P两点不处在同一等势线上而且有 ,A对.B选项由电场线的方向结合负电荷，将负电荷由O点移到P电场力做负功, B错.C选项类比匀强电场 ,O到M的平均电场强度大于M到N的平均电场强度,所以有 ,C错. D选项正电子受力沿y轴正方向又静止释放且电场线在y轴上又是直线,该粒子将沿y轴做加速直线运动，D对.3．如图所示，平行直线表示电场线，但未标方向，带电为＋10-2C的微粒在电场中只受电场力作用，由A点移到B点，动能损失0.1 J，若A点电势为－10 V，则：（）A. B点的电势为0伏B. 电场线方向从右向左C. 微粒的运动轨迹可能是轨迹1D. 微粒的运动轨迹可能是轨迹2答案：ABC解析：由A点移到B点，动能损失0.1J，说明电场力做负功，对于正电荷必然是逆电场线而运动，故电场线必由右向左，B对；正电荷受力向左，微粒的运动轨迹不可能是2，只可能是1，故C对D错；由于只受电场力作用，则电场力做负功必等于动能的减少，即qU ＝ΔE k=0.1 J，解之U＝10 V，故B点的电势为0 V，A正确。
高考物理微元法解决物理试题试题(有答案和解析)含解析
高考物理微元法解决物理试题试题(有答案和解析)含解析一、微元法解决物理试题1．一条长为L 、质量为m 的均匀链条放在光滑水平桌面上，其中有三分之一悬在桌边，如图所示，在链条的另一端用水平力缓慢地拉动链条，当把链条全部拉到桌面上时，需要做多少功（ ）A ．16mgL B ．19mgL C ．118mgL D ．136mgL 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】悬在桌边的13l 长的链条重心在其中点处，离桌面的高度：111236h l l =⨯=它的质量是13m m '=当把它拉到桌面时，增加的重力势能就是外力需要做的功，故有1113618P W E mg l mgl =∆=⨯=A ．16mgL ，与结论不相符，选项A 错误； B ．19mgL ，与结论不相符，选项B 错误；C ．118mgL ，与结论相符，选项C 正确； D ．136mgL ，与结论不相符，选项D 错误； 故选C ． 【点睛】如果应用机械能守恒定律解决本题，首先应规定零势能面，确定初末位置，列公式时要注意系统中心的变化，可以把整体分成两段来分析．2．如图所示，水龙头开口处A 的直径d 1＝1cm ，A 离地面B 的高度h ＝75cm ，当水龙头打开时，从A 处流出的水流速度v 1＝1m/s ，在空中形成一完整的水流束，则该水流束在地面B 处的截面直径d 2约为(g 取10m/s 2)( )A ．0.5cmB ．1cmC ．2cmD ．应大于2cm ，但无法计算 【答案】A 【解析】 【详解】设水在水龙头出口处速度大小为v 1，水流到B 处的速度v 2，则由22212v v gh -=得24m/s v =设极短时间为△t ，在水龙头出口处流出的水的体积为2111π()2dV v t =∆⋅水流B 处的体积为2222π()2d V v t =∆⋅ 由12V V =得20.5cm d =故A 正确。
3．炽热的金属丝可以发射电子。
高中物理课堂中问题链的有效应用
高中物理课堂中问题链的有效应用作者：施翠华来源：《教育界》2023年第26期【摘要】在新一轮教育改革背景下，各个教育阶段的各科教学均面临着新的挑战和机遇，无论是教学观念还是方法都要有所改进与创新。
在高中物理课堂教学中，问题贯穿于整个教学过程，是学生思维的起点。
教师可有效应用问题链，助推学生高效学习。
文章分析高中物理课堂中教师如何有效应用问题链，并提出一些教学建议。
【关键词】高中物理；课堂教学；问题链；有效应用作者简介：施翠华（1984—），女，江苏省楚水实验学校。
问题链教学指的是在课堂教学中，教师结合教学目标，以问题为桥梁，以促进学生思考为途径，以师生互动为基本形式来开展教学的新型教学方式，比较注重对学生问题意识的培养，旨在提高学生的知识应用能力，提升课堂教学成效。
在高中物理课堂教学中有效应用问题链，符合高中生的思维方式和学习习惯，能够增强物理教学的亲和力，提高学生在课堂学习中的参与度，使学生在学习物理知识的同时提升思维能力。
一、巧妙设计问题链，促使学生主动学习（一）应用问题链导课，激发学生学习兴趣在一堂课中，新课导入显得尤为重要，它是课堂的起始环节，会直接影响学生的学习态度与结果。
在这一环节中，教师要最大限度地激发学生学习新课的兴趣，使其自觉踊跃地参与到课堂学习中。
在高中物理课堂教学中的新课导入环节，教师可以应用问题链，围绕具体的教学内容巧妙设计一系列新颖有趣的问题，组成问题链，激发学生的学习热情与动力，使其在问题链的引导下快速进入新课学习状态，对学习新知识充满期待。
比如，在进行“生活中的圆周运动”一课的教学时，教师针对教学内容，课前准备了一些圆周运动的视频，如火车转弯，摩天轮、风车、电风扇转动等，在课堂上播放给学生看，并导入教学内容：“现实生活中的圆周运动有很多，请大家思考一下，列出一些实例，说说这些现象有什么共同特征？”学生观看视频，罗列其他圆周运动的实例，建立了圆周运动的模型。
接着，教师播放汽车拐弯的视频，引出问题：“你知道標准公路转弯处的路面有怎样的特征吗？为什么要那样设计？”学生根据生活经验和观看的视频回答：“转弯处的路面外侧高、内侧低，转弯时，司机几乎不用转方向盘。
自-浅析柔软链条(绳索)一类动力学问题的解法
浅析柔软链条(绳索)一类动力学问题的解法作者:邓鸿羽（宜良县第二中学）柔软链条(绳索)在运动过程中形体会发生变化,重心也就会发生变化，从而给计算带来障碍。
若考虑链条运动的细节，问题就比较复杂，若从功能角度解决，因物体的重力势能与物体的重心相对参考平面的高度有关，问题可能会简单些。
此时要准确而迅速地解决此类问题,应抓住如下三点:①若不计一切摩擦,则只有重力做功时,柔软绳（链条)在运动过程中机械能守恒;②因为柔软绳（链条）形体变化,故应注意重心位置的变化，从而正确确定其重力势能的值;③势能零点一般选在便于计算的位置。
本文旨在从几种不同类型题的解析过程中归纳出解决柔软链条（绳索）一类动力学问题的常规方法。
1.柔软链条(绳索)的重心位置能准确确定的类型例题1: 将一链条自由下垂悬挂在墙上，放开后让链条作自由落体运动．已知链条完全通过悬点下方3.2ｍ处的一点Ａ用时0．５s ，且链条下端未着地。
求链条的长度为多少？ 分析：链条在运动过程中形状没有改变,链条上各点运动情况和重心的运动情况完全相同,因此我们可以通过选取重心或链条上任意一点作为研究对象,代替整个链条。
画出物理情景图,并根据题意找出与位置对应的物理量,应用自由落体的规律公式解出链条的长度。
解析:如右图1所示，选取链条的下端为研究对象。
设链条的总长度为Ｌ,下落的总高度为ｈ,总时间为t ，令整个链条穿过Ａ点的时间为△t,链条下端到A 点的时间为t －△t,则有2)(21t t g L h ∆-=- 221gt h = 其中h ＝3.２ｍ，△ｔ=０.5s ，代入数据解得 L=１.7m 。
点评:此类题中链条竖直下落的运动性质为自由落体运动，需要弄清整个运动过程中链条的结构特点,建立物理模型,熟练掌握自由落体运动规律。
构建物理情景图并找准相对应的物理量，对于本题的解答也是至关重要的。
例题2：一根质量分布不均匀的链条重３0N ，长1.０米，盘曲在地面上,当从链条Ａ端慢慢提起链条使他的另一端B 恰好离开地面时，重力做功-1２J ，若改从B 端提起，到A 恰好离开地面，要克服重力作多少功？分析：题中链条质量分布不均匀,表面上看重心难确定，但实际可确定。
开展高中物理“问题链”教学的策略研究
开展高中物理“问题链”教学的策略研究摘要：物理知识是对现实生活问题的不断发现、分析和解决的过程，物理的研究要从问题开始，开始，因此，学生的学习也要从问题开始。
物理教学从根本上说就是一个关于问题的教学，在物理教学期间，需要依据教学目标，充分分析学生的经验和能力。
精心设计物理教学主要内容，系统化教学知识，由浅入深、层层递进地为学生提供问题链，将问题作为主导，组织教学活动，引导学生对问题进行有效分析，从而达到教学目标。
新时期在高中物理教学中要将重心转移到“问题链”教学逻辑的构建上，激发学生的学习兴趣，确保学生主动参与到教学过程中，从而不断提高教学效率。
关键词：高中物理；“问题链”；教学一、“问题链”教学法（一）问题链的含义所谓问题链，就是教师为有效实现物理教学目标，结合学生的兴趣和经验，针对教学过程所产生的困惑，将其转换为层次鲜明、具有系统性的问题。
在此期间，教师要积极引导学生对物理知识进行回忆和重构，引导学生针对物理问题进行探索，能够通过自主学习和独立思考形式完成教学目标的一种教学方式。
所谓“问题链”教学法开展的关键就是设置一组有序列独立、层层递进又有关联的问题，将教学过程组织为学生自主学习，积极探讨问题的过程。
“问题链”教学方法使用的基本特征是学生的学习过程，其实就是对物理问题研究的过程。
学生的交流和互动要以问题为基础，将新的知识和技能在解决问题中得以构建和重建，从而确保学生能力得以提升，同时能够确保学生的核心素养得以提升。
（二）实施“问题链”教学法的意义第一，符合学生的认知规律，学生学习是一个主动构建的过程，知识要通过同化、顺应等形式完成构建，从而达到知识平衡，并且知识的发展是一个内在结构连续不断组织的过程，对旧知识进行重组，新知识进行整合，形成完整知识体系的过程。
在教学过程中，要想实现学生知识的主动构建，就要将其转化为问题，积极引导学生主动参与。
独立思考，从而提升学生的创新意识。
第二，便于激发学生的学习兴趣，高中学生对未知事物充满好奇，此时教师可以设置相关问题，激发学生的求知欲，想方设法地引导学生对知识进行猜测和质疑，进而寻求问题的真实答案。
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均匀链条类问题解法例析
甘肃兰炼二中 王安军 730060
链条类问题因属于变质量问题而显得求解难度较大。
本文将通过一些技巧，运用动量定理和机械能守恒定律等规律化变质量问题为定质量问题，或者避开繁琐的细节过程从而简化问题，使其易于求解。
一、巧选零势能面
例1．如图所示，长为L 的匀质链条放在光滑水平桌面上，且有1/3悬于桌外。
链条由静止开始滑动。
求它滑离桌面时的速度是多少？ 分析：选桌面为零势能面，此时机械能
)6
1()31(1L g m E -⋅=， 链条刚滑离桌面时的机械能为
)2
(2122L mg m E ⋅-+=υ 根据机械能守恒定律有， 21E E =，即
)2
(21)61()31(2L mg m L g m ⋅-+=-⋅υ 可解得链条刚滑离桌面时的速度为
gh v 232=
二、割补法
例2．如图所示，长为L 的匀质链条，对称地悬挂在光滑的小滑轮上。
若链条因受到微扰而滑动，求刚脱离滑轮时的速度。
分析：设链条总质量为m ，链条刚滑离滑轮时，相当于左边的1/2长
度移到竖直位置的下段，且重心降低h ＝1/2L ，根据机械能守恒定律
⊿E K ＝－⊿E P ，有
22
1221υm L mg = 解得
gL v 221=
三、巧选物理规律
例3．如图所示，水平桌面上放有长为L 0、线密度为m 0的匀质链条。
若以竖直向上的速度υ将链条一端匀速提起，求当提起链条长度为L
时（L < L 0），拉力F 是多大？
分析：以L 部分为研究对象，在提起过程中，链条
各环节发生碰撞，有一部分机械能转化为内能和声
能，而且难以通过动能定理或机械能守恒定律直接
进行计算，所以应该避开该细节过程，选用动量定
理。
设提起L 的时间为⊿t ，依动量定理有
υm t mg F =∆-)(，式中 ,0L m m =t
L ∆=υ 所以拉力为
Lg m m t
m mg F 020+=∆+=υυ 四、微元法
例4.一根柔软软的匀质链条，上端悬挂在天花板上，下端正好触地（如图所示）。
若松开悬点，让链条自有下落。
试证明：在下落过程中，链条对地板的作用力等于已落在地板上的那段链条重力的三倍。
分析：链条对地板的作用力，等于已经落地的那段
链条的重力与正在落地的那部分链条的冲力之和。
与仍然在自由下落的那段链条无关。
设链条的线密度为ρ。
当长为L 的链条落地时， 对地板的压力为
Lg mg F ρ==1 （1）
此时链条下落的速度，也就是正在着地的质量
元⊿m 的速度。
根据机械能守恒定律，速度大
小为
gL 2=υ （2）
依动量定理，质量元对地板的冲力为
22ρυυρυυ=∆∆=∆∆=t
t t m F （3） 由（1）、（2）、（3）式可解得链条对地板的作用力为
Lg Lg F F F ρρυρ3221=+=+=
发表于2005年第4期《物理教学教学探讨》上。