淺談初中物理物體受力分析問題及思考

江蘇省海門市悅來初級中學(xué)(226131) 許金鑒 ●

淺談初中物理物體受力分析問題及思考

江蘇省海門市悅來初級中學(xué)(226131) 許金鑒 ●

受力分析是初中物理課程中的一個重要內(nèi)容，在內(nèi)容上相對抽象，學(xué)生在學(xué)習(xí)和解題上有較大難度．本文主要對蘇教版初中物理中的物體受力分析有關(guān)問題進行深入剖析，總結(jié)教學(xué)經(jīng)驗．

初中物理;受力分析;對策

初中物理中的物體受力有關(guān)知識是最為基礎(chǔ)性的，僅僅是研究常見的、簡單的受力現(xiàn)象，且限于平衡狀態(tài)下物理受力的研究，在數(shù)量上一般在四個力以內(nèi)．如此編排內(nèi)容，更容易被初中學(xué)生接受和更好的接觸力學(xué)．“受力分析”雖然不是基本概念，也非基本規(guī)律，但是學(xué)好力學(xué)知識的基礎(chǔ)．本文主要對學(xué)生在學(xué)習(xí)該內(nèi)容中的常見問題進行分析，并找出相應(yīng)解決對策．

一、研究對象不明確，分析錯誤

學(xué)生在進行力學(xué)學(xué)習(xí)中，往往把施力對象和受力對象相混淆．原因在于學(xué)習(xí)時，教師在課堂教學(xué)中會總結(jié)成“一個物體即是施力對象，同時還是受力對象”．這一總結(jié)并無差錯，但往往會讓學(xué)生在進行物體受力分析時產(chǎn)生較大困惑．在實際分析中，研究對象就是研究某個物體在充當(dāng)受力物時所受的力．但是學(xué)生通常會理解成，既然力是相互的，那么物體受力同時也會給對方施加一個力，因此，再將研究對象作為施力對象再加上一個施加于相應(yīng)物體的力．

例如:靜止于水平面的一個物體A，請準(zhǔn)確作出其受力情況(如圖1):

圖1中的②示意圖是錯誤答案，③為正確答案．對于該題，學(xué)生錯誤的把物體A對地面的力看作成物體A自身受到的力．物體A對地面壓力F2雖存在，但并不是A所受的一個力．該題是最具代表的問題就是學(xué)生未能對“受力分析”中的“受力”有全面理解，實際上受力是針對具體研究對象而言的，往往認(rèn)為關(guān)于受力分析，就要把一切力納入分析中．為出現(xiàn)此種錯誤，就要讓學(xué)生明確研究對象，抓住其一核心不變，才可正確的分析它的受力情況．

二、主觀臆斷受力，分析錯誤

1．彈力分析

從課堂教學(xué)和學(xué)生作業(yè)看，學(xué)生對受力物體是否受或不受到單個或多個力的判斷不清楚．對于某些具體力的概念和理解不夠明確、透徹，以致于學(xué)生進行實際問題分析時，不能根據(jù)實際去分析物體的受力情況，而憑感覺去分析，進而出現(xiàn)一些基本的概念性錯誤．如此也就使得學(xué)生在進行受力分析中，時常出現(xiàn)多力或少力的情況，這也是學(xué)生容易錯題的主要原因．

例如:1小球靜止于以某個面(圖2)，請你作出準(zhǔn)確作出其受力情況:

圖2中，②為錯誤標(biāo)注，③是正確的．對于該題，學(xué)生錯誤標(biāo)注原因就是多分析出了F2這個力，小球與臺階間并無彈力．根本原因在于學(xué)生對彈力產(chǎn)生條件未能明確和掌握．

因彈力產(chǎn)生需要有兩個條件是:一是必須相互接觸;二是必須相互擠壓．這兩個條件必須同時滿足．但該此題中的小球和臺階之雖有接觸，但是否存在擠壓無法判斷，題目未明確說明，因此不能憑主觀想法去加一個力．

對于此種受力分析，可采取這幾種方法分析:一是要根據(jù)彈力產(chǎn)生條件進行分析．:依照物體有無直接接觸并有彈性形變判斷是否產(chǎn)生彈力．該方法主要用于判斷物體形變相對明顯情況．比如:彈簧被壓或拉長．二是采用假設(shè)法進行分析．兩個物體間雖然有接觸，但只要在形變不明的情況下，可以先假設(shè)兩物體沒有彈力，再看物體是否可保持既有狀態(tài)，如果沒有變，則不具有彈力;假若改變，則有彈力產(chǎn)生．對于上述類型題目可應(yīng)用該方法分析和解答．三是根據(jù)物體運動狀態(tài)分析．一個物體的受力須與其自身運動狀態(tài)相符，依照物體運動狀態(tài)，再通過二力平衡列方程求解．如此可對某個接觸面是否產(chǎn)生彈力進行準(zhǔn)確判斷．

再如:將一個小球置于光滑水平面上，同時和光滑斜面相接觸，如小球處于靜止?fàn)顟B(tài)(圖3)，對小球受到的彈力進行分析．

該題可應(yīng)用“假設(shè)法”進行分析，也就是假設(shè)將AB斜面去除，如果小球球仍能保持既有靜止?fàn)顟B(tài)，則可判斷小球和斜面接觸處不具彈力;如假設(shè)去掉水平面，則球?qū)逻\動，因而在和水平面接觸處會受到一個彈力，方向垂直于和水平面向上．

2．摩擦力分析

學(xué)生在物體摩擦力分析中，也存在主觀臆斷的情況，使得分析多出或少了某個力．

例如:物體A沿著某個斜面往下滑動，請作出其滑動中的受力情況(如圖4):

圖4中，②是錯誤的，③是正確的．標(biāo)注錯誤的原因就是分析中多出了F1這個力．有些學(xué)生認(rèn)為一個物體往下滑動滑，憑主觀想象，應(yīng)受一個沿斜面往下的力．但實際上這個力壓根不存在，也就是上找不到施力對象．

在受力分析學(xué)習(xí)中，摩擦力的判定是最具難度的地方，也是最易出錯的地方．可根據(jù)摩擦力產(chǎn)生條件進行分析，也就是物體間必須相互接觸，有擠壓;接觸面粗糙;物體間存在相對運動或其趨勢．這三者同時滿足才能產(chǎn)生摩擦力，如只有一個或兩個滿足，則物體不受摩擦力．此外，可應(yīng)用假設(shè)判斷物體間是否存在相對運動趨勢及其方向，再分析摩擦力及其方向．

三、分析步驟不當(dāng)，分析錯誤

對于初中學(xué)生而言，雖然對重力、彈力、摩擦力等力的概念和內(nèi)容有較好掌握．但在進行物體受力分析時，總會無從下手，不知道先分析哪個力，缺乏條理性，如此就會導(dǎo)致少一些受力或多出受力．基于此，關(guān)鍵是要讓學(xué)生明確初中物理中的各種力的性質(zhì)及產(chǎn)生條件，再根據(jù)條件按照一定步驟進行分析．在實際教學(xué)中，可充分應(yīng)用日常生活中學(xué)生熟悉的例子，反復(fù)強調(diào)說明．

根據(jù)筆者教學(xué)經(jīng)驗，對初中物體受力分析步驟進行了一個總結(jié)，即一個中心，四個基本點．具體而言，就明確“研究對象”，以此為核心．如“研究對象”都是錯誤的，那么受力分析也是錯誤的．按照“一重二彈三摩擦四其他”的基本步驟對四個基本受力點進行分析．

［1］謝日紅．從受力分析入手巧解初中力學(xué)題［J］．中學(xué)物理教學(xué)參考，2012，04:63－66．

［2］楊理．淺談初中物理“受力分析”［J］．中學(xué)物理，2013，08:70－72．

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