摘 要 “受力分析”是解决力学有关问题的关键步骤,对于初中生而言,受力分析既是重点又是难点。笔者根据自己的教学实践,结合学生经常出现的典型错误,分析原因,总结方法,以期帮助学生掌握受力分析的方法。
关键词 受力分析;研究对象;假设法;平衡
中图分类号:TD265.3+2,B024.3 文献标识码:A 文章编号:1002-7661(2018)18-0171-01
力学是物理学的基础,而“受力分析”是解决力学有关问题的重要方法,对物体受力分析贯穿了整个初中物理的力学内容。初中阶段一般只做同一个物体、受平衡力的受力分析,看似比较简单,但是对于初中生而言是个难点。初中生的抽象思维水平比较低,正处于半成熟、半幼稚的过渡时期,课堂上往往用自己的生活经验或主观意识去解释现象或问题,而不是根据所学的物理知识来解决,因此,在受力分析时,经常多分析一个力或者是遗漏掉一个力。在初中阶段加强受力分析的训练,不仅可以使学生改变解决问题的观念,形成物理思维,而且可以为学生接下来学习高中的力学知识打下坚实的基础。笔者根据自己的教学实践,结合学生在学习中出现的一些典型错误,分析原因,提供对策,总结方法,以期能帮助学生突破难点,掌握受力分析的方法。
一、几种常见力的分析
(一)重力:由于地球的吸引而使物体受到的力叫作重力。重力的作用点在物体的重心上,形状规则、质量分布均匀的物体的重心在其几何中心;重力的方向始终竖直向下;重力的大小可以用公式G=mg来计算。由于我们常见的物体一般都在地面附近,因此,在受力分析时,我们首先应分析物体受到的重力。
(二)弹力:弹力是物体发生弹性形变后,力图恢复原来的形状,而对另一个物体产生的力。弹力是一种接触力,也就是说,只有相互接触的两个物体间才能产生弹力。然而即使两个物体相互接触也不一定有彈力,两个物体还必须要相互挤压。因此,弹力的产生需要两个条件:一是两物体要相互接触;二是两物体要相互挤压。初中阶段判断物体是否受弹力,一般有三种方法:一是根据弹力产生的条件进行判断;二是利用假设法,假设弹力不存在,看物体能否保持原来的运动状态,若运动状态不改变,则弹力不存在,若运动状态改变,则弹力必定存在;三是根据平衡条件进行判断。
(三)摩擦力:摩擦力的分析对于初中生来说最抽象,最困难。摩擦力可分为静摩擦力、滑动摩擦力和滚动摩擦力,根据摩擦力的定义,我们可以归纳出产生摩擦力的条件:一是两物体要相互接触且挤压(即有弹力);二是接触面不光滑;三是有相对运动或相对运动的趋势。摩擦力的方向与物体相对运动(或相对运动趋势)的方向相反。判断物体是否受到摩擦力,和判断物体是否受到弹力类似,同样有三种方法:一是根据摩擦力产生的条件进行判断;二是利用假设法,假设没有摩擦力,看物体能否保持原来的运动状态;三是利用平衡条件进行判断。
二、初中生“受力分析”的典型错误
(一)研究对象分辨不清造成的错误
我们知道,力是物体对物体的作用,只要有力的作用发生,就一定会涉及两个物体:施力物体和受力物体,而力的作用是相互的,因此,同一个物体既是施力物体同时又是受力物体。学生很多时候会搞不清楚研究对象,从而导致受力分析的错误。因此我们在进行受力分析时,首先应该确定研究对象,即为受力物体,接下来要画的是其他物体对研究对象所施加的力。分辨清楚研究对象,是受力分析的关键,只有牢牢把握住这个关键,才能准确的画出力的示意图。
(二)主观臆断造成的错误
初中生在进行受力分析时,往往根据主观意识去判断,不会深入的思考,也不会进一步运用所学的物理知识和物理方法来分析问题,从而出现力的方向画反、多画力、少画力等错误。归根结底,一方面学生没有掌握分析物理问题的方法,没有形成物理思维;另一方面学生对基本概念理解的不够透彻。
(三)条理不清造成的错误
学生在对物体受力分析时,比较随意,没有固定的方法和顺序,条理不清,导致遗漏一些力或者是多画一些力。因此,在对物体进行受力分析时,首先应确定研究对象,即为受力物体,然后按照一重力、二弹力、三摩擦力、四其他力的顺序依次进行分析判断,这样才能快速准确地画出物体的受力示意图。
“受力分析”是解决力学问题必须掌握的基本技能,要求学生不仅要对基本概念理解透彻,而且要掌握分析问题的物理方法,形成物理思维。学生在画受力示意图时,一定要保持清醒的头脑,客观、科学地去分析和判断。
参考文献:
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[2]杨理.浅谈初中物理“受力分析”.中学物理,2013(4).
[3]郑宗敏.浅谈初中物理受力分析的技巧.青年与社会,2013(6).
[4]吴勤胜.浅谈初中物理受力分析的方法.
作者简介:杨爱华,女,31岁,研究生学历,中学一级教师。