浅谈初中物理受力分析的技巧

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1、浅谈初中物理受力分析的技巧【摘要】从物体平衡、假设法分析弹力、研究对象选取等方面出发,就受力分析中一些可用的技巧做了简单的介绍，以期能帮助学生更好的掌握受力分析，学好力学知识。【关键词】受力分析；技巧；平衡；研究対象力学知识是屮学物理重要的学习内容，初屮阶段初步接触了重力、弹力、摩擦力等基础知识。如何引导帮助学生做出正确的受力分析，在分析中不出现多力或少力的情况，对于学生的力学学习来说至关重要。下面结合儿个力学问题，希望能帮助学生更好的掌握受力分析的技巧。一、物体平衡条件的利用物体处于平衡状态时(静止或做匀速直线运动)，物体所受合力为零,即受力平衡。结合力的合成规律

2、，我们可以得到以下两个结论。(-)平衡物体所受合力为零如图1所示，天花板下面有一重20N的木块，当有F二25N的力向上作用时，画岀木块的受力示意图。解析：对于木块的受力情况，由题意可以很容易的知道，木块会受到重力G二20N,方向竖直向下；压力F二25N,方向竖直向上，如图2所示。那么木块还会受到其他力吗？木块与天花板是接触的，天花板会给它支持力吗？利用上面的结论进行分析：由于木块是静止的，处于平衡状态，所以其所受合力为零。由前面的分析，我们假设木块不受天花板的支持力，根据力的合成，木块所受合力为F合二F-G二5NH0,与结论不符合，所以木块将会受到天花板给它的支持力

3、N,大小为5N,方向垂直于接触面竖直向下,从而可以画出木块的受力示意图，如图3所示。（-）不在同一直线上两力合力不为零，所以不可能使物体平衡如图4所示，小球通过一根绳子固定在天花板上，同时小球静止斜靠在一斜面上，假设不计绳子重力及所有摩擦力时，画出小球的受力示意图。解析：对小球进行受力分析，很容易分析出：小球受到重力G,方向竖直向下；受到绳子的拉力T,方向沿着绳子的方向斜向上，如图5所示。那么小球与斜面是接触的，是否会受到斜面给小球的支持力呢？利用上面的结论进行分析：由于小球是静止在斜面上的，处于平衡状态。由前面的分析，小球受到的重力G和拉力T不在同一直线上，若小球

4、不受到斜面的支持力，那么两力（重力和拉力）的合力不为零，不可能使小球处于平衡状态。所以，小球会受到斜面给它的支持力N,方向垂直于斜面指向斜上方,如图6所示。从上面两个例子可以看到，在对处于平衡状态的物体进行受力分析时，我们可以充分利用物体平衡的条件，即所受合力为零，从而判断出一些比较难于确定的力是否存在，避免出现分析时少力的情况。二、弹力的分析对初中阶段所接触的弹力来说，从课本知识可以知道，产生弹力的前提条件是两个物体必须相互接触。对于不接触的两个物体，两者之间不会产生弹力的作用。而对于相互接触的物体，是否一定产生弹力呢？答案是否定的，相互接触的两个物体，只有在发生

5、了相互挤压而导致弹性形变的情况下，两者之间才会有弹力的产生。学生在判断时，可以通过以下两种方法进行判断。（-）对于处于平衡状态的物体，可以通过利用物体平衡的条件进行判断如第一点所述，两个例子中支持力都是弹力的一个体现，可以通过对物体英余力的分析及合成判断出弹力是否存在，在此不再作详细解析。（二）利用假设法假设去掉与物体接触的支撑物，通过判断物体运动趋势判断弹力的有无及方向。如图7、图8所示，小球通过一根绳子固定在夭花板上，同时小球静止均与同一斜面接触，假设不计绳子重力及所有摩擦力时，分析小球是否受到斜面的弹力，即支持力。其屮图7屮绳子角度为斜上方，图8屮绳子方向为竖

6、直向上。解析：两个情形中，小球均与斜面有接触，那么是否两种情形中，小球都会受到斜面的弹力（支持力）呢？利用假设的方法：我们假设将作为支撑物的斜面撤去，考虑图7的情况，不难想象，在斜面撤去后，小球不会保持静止，将会向右运动。所以在撤去斜面之前，斜面会对小球有力的作用，阻止小球向右的运动趋势，这个力就是斜面给小球的弹力，方向垂直于斜面指向斜上方。可以看到，这与前面利用力的平衡条件进行分析得到的结果是一致的。利用同样的方法分析图8,可以看到，在斜面撤去以后，小球仍然会保持静止，所以在斜面撤去之前，小球没有运动的趋势，斜面也不会对小球有力的作用，即小球不受到斜面给它的弹力。

7、从上面的分析可以看出，在利用假设法探讨弹力是否存在的问题屮，首先要明确所需要分析的是研究对象与哪个物体（面）之间的弹力，从而确定撤掉的支撑物（I何）。然后考虑撤掉支撑物以后研究对象的运动情况:如果撤去后有运动的发生，则支撑物和研究对象之间存在弹力；如果撤去后研究対象仍然保持静止，则支撑物和研究対象之间不存在弹力。学生可以通过以上两种方法，在受力分析的过程屮，能够更准确的判断出弹力的存在。三、浮力的分析如图9所示，容器中装有液体并放置于水平桌面上，一重为10N的小球，用细线悬挂放入液体中，细线另一端施加有竖直向上的拉力T二6N,小球处于静止状态，容器与液体总重为5