高中物理受力分析难题的突破思路

◇ 安徽 刘锦彬

高中物理教学中,力学知识是重要的教学内容,受力分析则是解决力学问题的重点和难点,掌握有效的受力分析方法,有助于学生突破物理解题难点,提高学生物理问题解决效率.高中物理教师应根据学生学习规律,探索多样化的教学模式,帮助学生掌握受力分析方法,为物理问题解决奠定基础,实现高中物理教学目标.本文结合实际的物理力学问题,运用受力分析的有效方法,帮助学生突破解题思路.

1 灵活转化分析视角

受力分析是高中物理中的重点,也是解决物理问题的基础.分析物体受力时需要学生具备良好的空间想象能力,能够灵活切换不同视角,运用所学的知识找到各力之间的关系,并能准确判断受力情况的变化.为使学生掌握相关习题的受力分析技巧,教师授课中应注重运用多媒体技术,加强对学生的引导,加深学生对知识的理解,为解答类似问题奠定基础.

图1

A.仍能向右匀速推动 B.一定向右加速运动

C.一定不能推动 D.无法判断

分析讲解该例题时可运用大屏幕转化相关的视角,与学生一起进行受力分析,增强学生学习的自信.由已知条件可知,工件刚好能推动时,每根木棍对工件P 的摩擦力F.转换视角,设木块对工件支持力与竖直方向成θ 角,对工件P 进行受力分析可知,2FNcosθ＝mg,当木棍的间距增大时,θ 变大,cosθ减小,则FN增大,工件P 与木棍的摩擦力增大,而F 未发生变化,可知工件P 会保持静止.正确选项为C.

2 巧妙运用数学知识

受力分析时常会遇到一些动态的情境,对学生的分析能力要求较高.教学中要引导学生合理划分受力分析过程,同时巧妙设出相关参数,积极联系所学的数学知识,找到相关参数与角度之间的内在联系,借助函数的单调性知识,分析得出正确答案.

3 正确处理整体与局部的关系

对物体进行受力分析时,正确处理整体与局部的关系尤为重要.教学中应注重向学生传授相关的技巧,使学生能够根据实际情况,巧妙隔离某一物体进行受力分析.同时,注重为学生讲解典型的例题,使学生感受具体的受力分析过程,把握受力分析的关键.

D.如将挡板下端缓慢逆时针旋转60°,则旋转过程中斜面对每个圆柱体的支持力均减小

图2

分析该题目创设的情境涉及的物体较多,教学中应引导学生做好整体与局部的受力分析,找到两者之间的关联.将n 个圆柱体作为整体进行受力分析,其中FN为挡板对圆柱1的弹力,F′N为斜面对所有圆柱体的支持力.由平衡条件可知FN＝nmgtan30°＝,选项A 错误.对圆柱体2及以上的圆柱体进行受力分析可知,斜面对它们的支持力,则斜面对圆柱1的支持力为,选项B 正确.隔离圆柱体2及以上的圆柱体进行受力分析可知圆柱体1对2的弹力为,选项C 错误.缓慢转动挡板时,斜面对圆柱体2,3,4,…,n 的支持力不变,选项D 错误.

受力分析主要是根据受力情况,分析受力顺序,结合题目中的关键词,考虑物体运动状态,做出综合性的受力分析.结合具体的力学题目,开展相应的受力分析,突破问题解题思路,有效解决力学问题.