景静毅

摘 要：板块模型在高中物理中扮演着重要的角色，能量这一章节也是高中物理重要的一个章节，让学生们对板块模型中的能量问题有一个深刻理解是非常必要的.本文主要阐述了一种创新的结合韦恩图的板块模型教授方法，以此让学生对板块模型的理解更加深刻，同时也能对能量的转移方向及逻辑关系，对摩擦力做功的功能及特点也有更深刻的理解.同时，这种韦恩图法也可以推广到很多能量的题型讲解当中，以帮助学生理解更复杂的能量关系.

关键词：板块模型;韦恩图;能量关系;摩擦力做功

中图分类号：G632文献标识码：A文章编号：1008-0333（2021）04-0073-02

对于一个基础的板块模型，地面是光滑的，下面长木板质量为M，初速度为0，小物块质量为m，初速度为v0，记m与M之间滑动摩擦力为f.如图1所示，一段时间后，m的速度为v1，M的速度为v2，M向前位移为x，m与M的相对位移为d.

我们可以得到三个公式，三个公式如下：

1.对长木板M列动能定理：

12Mv22=f·x

2.对物块m列动能定理：

12mv21-12mv20=-f·（x+d）

3.对系统列能量守恒（或者说联立前2个方程）：

12mv20=12mv21+12Mv22+f·d（摩擦生热）

接下来，我们用韦恩图的方法对这三个公式以及板块模型进行更深刻的理解.

我们设这块图形是系统初状态具有的能量12mv20，如图2所示.

末状态的时候，系统的能量都变成什么了？变成了三块儿能量：m的动能12mv21，M的动能12Mv22和摩擦產生的热量Q，如图3所示.

我们把这个韦恩图再丰富一下，如图4所示.

然后我们会发现，这1个韦恩图实际上就直接包含了3个能量方程.这是韦恩图……