静态和动态兼顾整体和隔离交替

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1、静态与动态兼顾整体与隔离交替----力物体的平衡章节教学剖析卢湾高级中学王金铎物理学是探究物质结构和运动基本规律的科学，自然界物体具有形形色色的结构，其运动方式也是纷繁复杂的，这幅美丽自然画卷的形成是物体与外界力作用的结果。正是由于不同性质的力和力间的相互作用，影响和决定了物体的运动方式。从本质上搞清楚力的形成机制，分析和处理物体在自然界存在的基本运动方式—平衡，是处理和解决复杂物理问题的基础。所以，研究和分析物体平衡的教学，在整个物理教学中尤显重要。平衡状态是指物体处于静止、匀速直线运动或匀速转动状态。前者属于静态平衡，后者属于东平衡。在研究物

2、体的平衡时，既要能分析和处理静态平衡，也要属于分析和处理动态平衡。物体在自然状态，可以是单一物体的形式存在，也可以是以质点组的方式存在，及整体的或系统的方式。在处理时，要整体和隔离法交替进行，以使对物体的研究更加具体和全面。为达上述目标，在教学过程中建议做到以下几方面。一、搞清力的共性分析力的个性搞清力的性质是处理力的前提。在力的性质中，既有对各种力适用的共性，也有只对具体形式的力适用的个性。在研究力的关系时，首先必须对力的性质有深刻认识。1．力的共性自然界存在的力有其共性的地方。（1）力的概念力是物体对物体的作用。从力的概念可以看出，要形成力必

3、须有两个条件，一是必须有两个（或以上）的物体，这是力形成的必要条件；二是物体间必须有作用，这种作用就产生了力。由于物体间作用形式的多样性，导致力的方式的多样性。（2）力的性质力概括起来有几下几方面的性质，见表一：表一：力的基本性质物质性相互性独立性矢量性没有物质，就不可能有力的存在力总是成对出现的，施力物同时也一定是受力物力间作用互不干扰，每个力都可以对物体独立产生作用力既有大小，又有方向（3）力的三要素决定力的作用效果的要素有：大小、方向和作用点。这三者的共同组合方可形成一个确定的力。一般情况下，这三者只要有一个方面发生变化，力的作用效果就会方

4、式变化。（4）力的效应力对物体产生作用，会有不同的效应，具体见表二：表二：力的作用效应静力效应动力效应空间效应时间效应使物体发生形变F=kx使物体产生加速度F=ma改变物体的动能FS=E改变物体的动量Ft=mv-10-2．常见的三种力力学中常见的力有重力、弹力和摩擦力。这三种力的形成、大小、方向和作用点各具特点，具体见表三：表三：常见三种力的对比形成方向大小作用点重力地球表面有质量的物体都受重力。重力属于非接触力竖直向下。除两极及赤道外，重力的方向略偏离地心方向地球表面：G=mg同一物体的重力随纬度的升高而增大，随高度的增加而减小重心，这是物体所

5、受重力的作用点。重心位置与物体的形状与质量分布有关，不一定在物体上。弹力（1）直接接触（2）有弹性形变。弹力属于接触力指向物体恢复形变的方向（1）对于绳和弹簧：沿绳方向（2）对有明显接触面：垂直于接触面与形变量的大小有关。对弹簧类：F=kx；对其它物体，利用力的平衡或牛顿定律运算对于点接触物：接触点即为力的作用点。对于面接触物：一般在物体的重心上摩擦力（1）直接接触有弹力的物体间（2）接触面粗糙（3）有相对运动或相对运动趋势沿接触面，与相对运动方向或相对运动趋势的方向相反。滑动摩擦：f=N;静摩擦：与引起相对运动趋势的外力等大。一般在接触面的重心

6、位置。二、正确受力分析熟悉力的运算对物体受力分析是处理力学问题的前提，力的运算是力的等效替代。在正确的受力分析及运算的基础上，才能运用力学规律处理物理问题。1．正确的受力分析将研究对象（物体）所受的各力逐一进行分析，并用示意图表示的物理过程叫受力分析。（1）研究对象受力分析的研究对象可以是质点、结点、物体、物体组。（2）分析顺序受力分析一般按重力、弹力、摩擦力的顺序进行，再分析其它力如气体压力、电场力、磁场力等。（3）作受力图对于单一物体，除考虑力的转动效果以外，一般将物体看作质点，将物体所受的各力的作用点都移到重心上；但如果力产生转动效应，这种

7、情况下力的作用点是不可以移动的。对于多个物体构成的质点组，则应采取隔离的方法，将每个物体的受力图一一画出。（4）受力分析的检查在作好受力分析图以后，必须进行检查，避免多力与漏力。检查的一般方法：一是根据力的形成条件；二是根据力总是成对出现的（特别是在利用隔离法分析物体受力时）；三是根据物体所处的状态，如物体是否可以处于平衡状态或是否有力提供物体的加速度等。-10-（5）注意①受力分析是把物体作为受力物体，只分析物体的受力，不分析研究对象对外的施力。②只分析根据力的性质命名的力，不分析根据效果命名的力如向心力、回复力等。③对每个分析的力，都要能找出

8、其施力物体。④合力和分力不要同时作为物体所受的力。【例1】一架梯子A端搁在墙上，B端搁在木桩上，处于静止状态。如图1a所示，关于梯子的受