物理学受力分析的教学思考

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1、物理学受力分析的教学思考【】中学阶段学生学习物理主要以力学学习或力学应用为主线和工具，学生学习物理学的受力分析问题是极其重要又困难重重的一部分。本文旨在探讨学习物理学受力分析的有关方法和技巧问题。　　【关键词】受力分析方法合理步骤教学要求　　初中学生刚刚接触物理时间不长，就是初三学生也不过一年多点，在处理有关力学问题时，往往对物体的受力情况很难作出正确的判断。但是，学生进入高中阶段学习首先面对的就是力学学习，而物体的受力情况的分析是否正确，直接关系着问题能否得到解决。如果受力分析错了，则一切都无从谈起。所以说正确地做出物体的受力分析非常重要。　　在力学中常见的力，按性质和规律分，有

2、引力（重力），弹性力，摩擦力，介质的阻力，电场力，洛伦兹力等。这些力都有其自身确定的变化规律。另外，在处理受约束物体的动力学问题时，约束（即限制物体运动的其它物体）常用理想的刚化模型简化。因此约束作用于物体的力，即约束反作用力，便是由作用于物体的其他力和物体的运动情况决定的力。求解这些未知的约束反作用力，构成动力学的一类问题。　　一、认识和解决受力分析中的难点　　受力分析是分析物体受到哪些力的作用，并用力的示意图将所受的全部作用力表示出来的方法。在中学物理教学中，受力分析普遍地成为教学中的难点。受力分析是高中物理的基本功，虽然并没有相应必修的一节课《受力分析》，但是绝大多数高中物理问题

3、都要涉及受力，而且往往是多个受力，即使只是要求毕业水平测试，也会出现不在一条直线的上的三个力的情况，因此，受力分析，是需要被高度重视的。　　首先，应充分估量正确建立关于力的科学概念必然存在困难。学生在学习物理以前已从生活感受中形成了有关力的一些体验，如"我有力"，"他的力大"，"有力才能维持运动"，"运动物体有冲力"等等，这些与科学的力概念相去甚远，要拨乱反正是困难的。只要回顾在科学的力学诞生以前，人类在关于力和运动关系方面的错误认识中徘徊了非常漫长的历史，就完全可以理解：要去掉学生从直观感受中形成的、习惯的关于力的模糊观念，代之以正确的认识，任务是艰巨的。　　其次，要注意引导学生把周

4、围环境对物体的作用，抽象为若干力。而且力是矢量，有大小、方向、作用点三要素。每一个力又有受力物体和施力物体之分。一些力（如重力）是已知的，或已知规律的（如弹性力）。有些力则是未知的（如约束反力），又如何判定他的方向，用一个大小待定的未知力矢量来表示，等等。对初学者来说，这样丰富的、需要思维分析加工作出判断的问题摆在面前，既有对具体的力的规律的认识把握问题，又有从对具体环境的分析中，抽象概括为若干力的思维能力问题。这对他们来说，在认识和科学思维素质方面都是一个新台阶。　　第三，困难还产生于"平衡思维定势"，把在讨论平衡时所得到的关于某些力（主要是约束反力）的结论，当作普遍规律，形成习惯随意

5、套用。如支承面对物体的支持力（压力）总是等于物重或物重在垂直支承面方向的分量（mgcosθ）等等。这种问题在一定程度上是由于对约束反力的特点没有正确认识造成的。　　第四，在实际进行物体的受力分析时要正确认识三种力的产生条件：（1）重力是由于地球的吸引而使物体受到的力；（2）弹力是相互接触的物体之间由于发生弹性形变而产生的力；（3）摩擦力是相互挤压的两物体接触面粗糙且物体之间有相对运动趋势（静摩擦力）或发生相对运动（滑动摩擦力）。　　二、受力分析的方法　　整体法和隔离法是力学部分常用的分析方法。在力学中，解决力学问题时，往往遇到这样一类情况：题中被研究的对象不是单一的一个物体，而是互相

6、关联的几个物体组成一个系统。解这一类问题，一般采用隔离法：即把各个物体隔离开来，分别作受力分析，再根据各自的受力情况和运动情况，应用牛顿运动定律和运动学公式，列式求解。但在这类问题中，往往单用隔离法很难求得结果，解决过程也十分繁复，甚至用隔离法解简直无从着手。这时，我们不妨试用整体法：即把整个系统当作一个整体作为研究对象进行受力分析，再列式求解。这样做，往往能使原来很难求解的问题简单化，无从着手的问题也迎刃而解。可以先隔离再整体，也可以先整体再部分隔离。这就是整体法与隔离法的综合应用。　　1、受力分析的整体法　　整体法是从局部到全局的思维过程，是系统论中的整体原理在力学中的应用。它的优

7、点是：通过整体法分析物理问题，可以弄清系统的整体受力情况，从整体上揭示事物的本质和变化规律，从而避开了中间环节的繁琐推算，能够灵活地解决问题。通常在分析这一整体对象之外的物体对整体的作用力(外力)，不考虑整体内部之间的相互作用力(内力)时，用整体法。　　2、受力分析的隔离法　　隔离法就是把要分析的物体从相关的物体体系中隔离出来，作为研究对象，只分析该研究对象以外的物体对该对象的作用力，不考虑研究对象对其他物体的作用力