巧用“平衡力”解决力学计算题

摘 要：注重平衡力概念和条件的学习和掌握，教会学生把理论知识上升为经验并运用于实践，在具体解决力学计算问题时，教会学生对物体受力情况做出准确的分析和判断，根据平衡力的条件结合物体所处的状态，巧用“平衡力”解决力学计算题。从而降低学习的难度，化繁为简，激发学生的学习兴趣，使教学达到预期的效果。

关键词：平衡力；平衡状态；应用

力学知识，是初中物理学的重要组成部分。力学部分的知识，学习起来，难度相对要大一些，通过多年的教学发现，大部分学生在理解和应用力学知识上都存在不同程度的困难，特别是多数女学生，在考试过程中，力学部分的计算题多数是空白，已经达到了望而生畏，甘愿放弃的境地。今天，我要谈的话题是巧用“平衡力”解决初中物理力学计算题，也就是要求学生在熟练掌握“平衡力”的概念和条件的基础上，能运用“平衡力”解决力学部分的计算题，达到学以致用的目的。

首先，要注重理论知识的学习和梳理，并教会学生把理论知识上升为经验并用于实践。由牛顿第一运动定律我们知道，一切物体在没有受到力作用时，总保持静止状态或匀速直线运动状态。学生通过进一步学习才知道，牛顿第一定律是不能通过实践来检验的，因为生活中不受力的物体几乎找不到。在教师的讲解和启发下，学生知道，牛顿第一定律是在一定实验的基础上进行科学推理而建立的一条科学理论，是全世界公认的真理。在现实生活中，学生们都知道，有的物体虽然受到了力的作用，也能保持静止状态或匀速直线运动状态，但是，物体所受的力必须是“平衡力”，是有条件的力。什么是“平衡力”呢？一个物体受到几个力作用时，也能保持静止状态或匀速直线运动状态。我们就说这几个力平衡，此时物体处于平衡状态。同时使学生明白，初中阶段，所指的平衡状态是指物体处于静止状态或匀速直线运动状态，在平衡状态下，物体虽然受到了力的作用，但是这几个力的作用效果相互抵消，相当于不受力，相当于这几个力的合力为零即F合=0，当然，在初中阶段，不要求学生对合力的概念进行掌握，了解即可，重点是对二力平衡的知识进行学习和运用。教学中，教师要抓住二力平衡的本质。让学生明白，如果作用在物体上只有两个力，且物体处于平衡状态，这两个力应该满足什么样的条件呢？通过教师的演示实验，学生注意观察，总结出以下条件：①作用在同一物体上；②大小相等；③方向相反；④作用在同一直线上。同时满足以上4个条件的两个力，叫做二力平衡。但在具体的运用中，多数学生很容易忽视第一个条件，即这两个力必须作用在同一物体上，受力物体是同一个物体。举例说明，一个物体放在水平桌面，物体所受到的重力G与桌面对物体的支持力F支這两个力彼此平衡。但桌面对物体的支持力F支与物体对桌面的压力F压这两个力就不是二力平衡，虽然这两个力满足了大小相等，方向相反，作用在同一直线上这三个条件，但没有满足作用在同一物体上这个条件，即受力物体不是同一物体，这两个力应该是作用力与反作用力的关系。但事实上，很多同学都容易出现误判。因此，在具体的教学中，教师要教会学生善于抓住问题的关键和本质，并把理论知识上升为经验。就我个人的教学而言，在教授二力平衡时，首先看这两个力的受力物体是不是同一物体，如果是，才继续讨论其他三个条件，如果不是，就没有必要再继续讨论这两个力是不是二力平衡，即使满足了其他三个条件，也不是二力平衡。

其次，教师要善于教会学生把所学的理论知识应用于实践，提高学生的综合思维能力和运用能力。举例说明：在九年级浮力的讲授和学习时，在讲授物体的沉浮条件时，物体漂浮和悬浮在液体中时，物体受到的浮力与物体受到的重力相等，F浮=G。多数学生对漂浮、悬浮含混不清，而教师往往给学生的区分方法是：物体部分露出部分浸入时是漂浮，而物体全部浸入时是悬浮，当我们熟练掌握二力平衡的条件后，无论物体是漂浮还是悬浮，没有必要要求学生去死记硬背了，只需要教会学生，物体不管在液面或液体中的某点处于平衡状态，物体如果只受到两个力的作用，这两个力就是二力平衡，如果物体受多个力的作用，这些力的方向在竖直方向上，则这几个力彼此平衡，即所有朝上的力之和等于所有朝下的力之和，在具体解决此类问题时，教师还要教会学生，关键是抓准物体的受力情况，如果对物体受力情况都没有分析准确，就像医生给病人把病情诊断错误产生的后果一样严重。下面，我们用一个具体的计算题来看如何巧用“平衡力”来解决它。

在具体的学习生活中，还可以巧用“平衡力”解决其他相关的力学计算题，以上事实证明，只要善于抓住问题的关键和本质，就会大大降低学习的难度，把困难的复杂的问题简单化，使多数学生都容易接受并用于实践，从而从根本上清除学生的恐惧心理，使教师的教学达到预期的目的和效果。

总之，社会在不断发展，教育理念在不断更新，今天的人民教师，将会面临更大的机会与挑战，我将自觉努力学习，提高自己的专业理论水平，适应现代教育改革和发展的需要。

参考文献：

[1]张海龙，马亚鹏.2013年度中学物理教育教学研究综述——基于《中学物理教与学》论文转载情况分析[J].2014年04期.

[2]谭涛.数理天地[D].初中版2017年第6期（总第22）期.

作者简介：

李德强，物理一级教师，贵州省黔南布依族苗族自治州，贵州省瓮安第五中学。