贺杰熙
摘要:在高中物理中,物体受力分析作为物理教材中的重要知识点,属于力学的范畴,也是我们学习的一个难点。我们要想真正理解物体受力问题,应对力学相关知识有很好的掌握,并且也要对生活中的物体受力现象由一定的了解,而這不仅能够提升我们学习物理知识的效率,也有利于增强我们对物理知识的实际应用能力。文章在阐述高中物理中物体受力分析的基础上,对物体受力问题的解题思路和解析步骤进行了分析,希望能为我们解答物体受力问题提供参考。
关键词:高中物理 物体受力 问题 思考
物体受力现象是生活中极为常见的一种力学现象,而对于这种力学现象的理解可以通过学习物体受力分析等知识点来实现。在高中物理中,物体受力分析作为物理力学部分的主要知识点,其的特点就是复杂性高、理解难度大。通过学习该知识点,我们不仅能够更好地理解现实生活中的物体受力现象,也能够使其理解物体受力的原理,而这对我们学习物理力学相关知识很有帮助,也有利于提升我们的物理力学解析能力和空间想象能力,对拓展我们的逻辑思维很有帮助。[1]
一、高中物理物体受力分析的解题思路
在高中物理中,物体受力分析是极为重要的知识点,属于力学的范畴。而物体受力分析所涉及的力主要包括三种,分别是重力、弹力及摩擦力。其中,重力应是物体受力问题解析过程中最先考虑的力,而这是所有物体都会承受的力,主要是因为地球引力的作用。在解析过程中,弹力应是重力之后被考虑的力,最后才是考虑摩擦力,因为摩擦力是由弹力产生,所以两种力在解析中的重要性不言而喻。如果先分析摩擦力后分析弹力,则不仅难度比较大,也不利于解答物理受力问题。因此,在解答物体受力问题时,应先分析重力,再分析弹力,最后分析摩擦力,并依据科学的解题思路对物体受力问题进行解答,以便降低物体受力分析的难度。[2]
在解析物体受力问题的时候,可以依据下述思路进行解题:第一步基于对受力问题的分析,明确物体受力的个数及种类,在分析过程中,可以画出物体受力示意图进行辅助理解,有利于提升分析结果的准确性,也能够使我们更加直观的分析物体的受力情况。第二步在物体受力示意图中,对物体的受力情况进行标注,并对物体承受的不同力进行辨别,分析其中的重力、弹力及摩擦力,以便帮助理解物体受力问题。第三步利用适宜的解题方法对物体受力问题进行全面分析,以便整体掌控物体的受力情况。第四步依据物体受力示意图对物体在力作用下产生的运动状态进行分析,判断物体在力的作用下是处于运动状态还是静止状态,并依据分析结果,计算物体的受力。通过这种方法解答物体受力问题,有利于提高物体受力问题解答的准确性,对增强我们的分析能力和解题能力也极为
有利。[3]
二、物体受力分析问题的解析步骤
1.物体的受力环境
为了更好地解答高中物理中的物体受力问题在解析物体受力问题时,应依据从易到难的原则,在分析物体受力环境的基础上,选择物体受力问题中解析难度较低的物体进行分析,充分考虑能够导致受力环境发生改变的物体,并对整个受力环境中的所有物体的重力进行分析,以便使我们能够对物体的受力情况有一定的掌握,而这也是为解决物体受力问题奠定基础。在分析物体受力环境的时候,我们应当依据相应顺序对物体的受力进行分析,即先重力,再弹力,最后是摩擦力。在解析物体受力问题的时候,依据这种顺序进行分析,在此基础上掌握不同力的大小、作用点、作用方向及生成条件等方面,可以帮助我们更好地解析物体受力问题。在掌握物体所承受不同力的基本条件后,再结合相关物理定律对物体受力问题进行分析,可以帮助我们更好地解析物体受力分析,也有利于增强我们的分析和解题能力。
2.物体受力分析的解析方法
在解析物体受力分析过程中,当完成对物体受力环境的分析后,还应该对物体在不同力作用下做出的运动进行分析,以便据此选择适宜的解析方法。在力的作用下,物体所做出的运动主要包括三种,分别是静止、匀速运动及加速度运动,而解析的物体受力问题也不会超出这个范围。基于物体在力影响下做出的三种运动,通过分析可以得出物体所承受合力的大小及方向,在此基础上选择适宜的解析方法,可以使物体受力问题的解析更加容易。
在图1中,AC与BC是吊起物体M的绳索,其中,绳索AC与垂直线之间形成的夹角是30°,而BC与垂直线之间形成的夹角是60°。如果绳索AC承受的拉力是150N,绳索BC承受的拉力是100N,则在保证绳索不断的前提下,求解物体的最大重量是多少?
解析:在对图1进行受力分析的时候,可以将物体M的重力G、绳索AC的拉力TAC与BC的拉力TBC沿着X轴y轴进行正交分解,进而计算出物体的重量。绳索AC与BC的受力情况如下:
TACsin30°-TBCsin60°=0(1) TACcos30°+TBCcos60°-G=0(2)
根据图2进行分析,由X方向可以得出(1),而由y方向可以得出(2)。在解析物体受力问题时,正交分解法是较为常见的解析方法,而这种方法的应用前提是确保各个方向的力保持平衡,有利于解答物体受力问题。
如图3所示,物体A靠在竖直墙壁上,在力F的作用下,A、B保持静止。求物体B的受力个数是多少?
解析:在解析这种受力问题时,可以将图1中物体的受力情况,用图4这种方式进行直观展示。如图4,物体B的受力个数有四种,分别是竖直向下的重力、竖直向上的外力、物体A对物体B的压力和物体A对物体B的摩擦力。
结语
综上所述,物体受力分析是我们学习高中物理的难点之一,也是对我们综合能力的考验。在解析物体受力问题时,应当依据物体受力相关知识点对受力问题进行分析,并据此制定解题思路,选择适宜的解析方法,以便更好地解答物体受力问题,而这也有利于提升我们对物理知识的实际应用能力。
参考文献
[1]李辉.浅析高中物理受力分析整体法与间隔法的教学[J].新课程学习.2014,(1).
[2]王丽芳.浅谈高中物理物体受力分析问题及思考[J].中国校外教育.2013,(8).
[3]王文超.浅析受力分析[J].课程教育研究.2014,(11).