浅谈受力分析在高中物理学习过程中的作用

杨红

受力分析指对一个物体或几个物体组成整体所受各个外力大小和方向进行具体的分析。高中阶段主要学习的力有：重力、弹力、摩擦力、电场力、安培力、洛伦兹力，只有对这些力的大小和方向比较熟练掌握，才能为我们更好学习顿运动定律、物体运动状态分析和功能关系打下基础。具体情况如下：

一、受力分析对学习牛顿运动定律的作用

用牛顿第二定律解决物理问题时，研究对象不管是单一物体还是互相关联的几个物体组成一个整体。但不管是整体法还是隔离法都要对研究对象进行正确受力分析，求合力，才能列方程求解。

动力学的两类基本问题：（1）根据物体受力情况确定物体的运动情况；（2）根据物体运动情况确定物体的物体受力情况；物体的加速度既和物体的受力相联系，又和物体的运动情况相联系，加速度是联系力和运动的纽带和桥梁。可画方框图如下：

故用牛顿第二定律解题，离不开对物体的受力情况和运动情况的分析。

二、受力分析对物体运动状态分析的作用

由牛顿第一定律中可知，力是改变物体运动状态的原因，而不是产生运动的原因，力也不是维持物体运动的原因，而是产生加速度的原因。因此力和运动的关系显得非常密切。虽然力不能单独决定物体的运动状态，物体做什么运动是由合外力和初速度共同决定，因此也要对物体进行受力分析，求合力，才能和初速度决定物体做什么运动。高中阶段比较常见的4种运动。分别如下：

1、匀速直线运动，物体处于平衡状态，F合=0，即物体在任何方向上的合力都为零，先对物体进行受力分析，然后用力的合成与分解列平衡方程求解。

2、匀加速直线运动，系统内物体有相对运动，整体是有相同的加速度，通过受力分析，求合力，由F合=ma求解。

3、平抛运动和类平抛运动，条件是合外力恒定且与初速度方向垂直，也要通过受力分析才能看出是否做这类运动，根据相关的知识求解。例如：带电粒子垂直进入电场中，做类平抛运动，就要分析粒子所受电场力的方向和大小，才能突波这类问题。

4、匀速圆周运动，条件收合外力大小恒定且始终与速度方向垂直，也要通过受力分析，才能找到向心力来源，由F合=F向=mv2/R求解。

三、受力分析在功能关系中的作用

功能关系：1.合力做的功等于物体动能的变化，即：W=W1+W2+…Wn = mvt2-mv02-----动能定理。

2.重力对物体做的正功，等于物体重力势能的减少量，物体克服重力做的功，等于物体重力势能的增加量，即：WG=EP1-EP2

3.弹簧的弹力做的正功等于弹性势能的减少量，克服弹力做的功，等于弹性势能的增加量。即：W弹=EP1-EP2

4.电场力对物体做的正功，等于电势能的减少量，克服电场力做的功，等于电势能的增加量。

5. 系统内除重力和弹力做功以外，其他力所做的功等于物体机械能的增量。W其=EP1-EP2

6.滑动摩擦力做功产生热量：Q=Ff s相。

因此用功能关系解题时，就要对物体进行受力分析，才能知道每个力的大小和方向，判断哪些力做正功，做了多少正功；哪些力做负功，做了多少负功；哪些力不做功，然后列方程求解。总之正确分析物体的受力情况，是研究力学问题关键，是必须掌握基本功，才能更好为我们学习力学和电磁学做更好服务。