從受力分析入手 巧解初中力學(xué)習(xí)題

摘 要：力學(xué)知識內(nèi)容作為物理學(xué)科的重要組成部分，其解決問題的方式，研究問題的角度，探究問題的過程極大程度的反映了物理學(xué)科的學(xué)科特色。學(xué)生在學(xué)習(xí)力學(xué)過程中可以提升學(xué)生的綜合物理能力，讓學(xué)生不僅能夠?qū)W會知識同時能夠?qū)W會思考、學(xué)會研究。而受力分析作為初中物理課程中研究力學(xué)問題的重要方法，其在初中物理課程中的重要性可想而知，本文就將從受力分析入手研究一些常見初中力學(xué)習(xí)題的解決方法。

關(guān)鍵詞：初中；物理；力學(xué)；受力分析；習(xí)題講解

初中階段學(xué)生接觸的力學(xué)主要包括重力、摩擦力、彈力等等，其中摩擦力分為兩種，即靜摩擦與動摩擦，而動摩擦又分為滑動摩擦與滾動摩擦，彈力同樣也包含了拉力、壓力、推力、浮力、支持力等等。但是這些力的類型雖然看似復(fù)雜，我們在解決的過程中往往遵循較為統(tǒng)一的物理方法，那便是受力分析。通過物體的運動狀態(tài)進(jìn)行受力分析，判斷物體的受力狀態(tài)是我們經(jīng)常采取的解答方法，但是在常規(guī)解答過程中我們也可以尋找一些較為巧妙的方法，一方面能夠幫助提升學(xué)生的解題效率，減少學(xué)生的學(xué)習(xí)壓力，另一方面還能夠激發(fā)學(xué)生們的學(xué)習(xí)興趣讓學(xué)生能夠在學(xué)習(xí)中發(fā)現(xiàn)快樂。

一、 從問題出發(fā)找準(zhǔn)受力分析的本源

一些簡單的力學(xué)問題十分具有迷惑性，在題目中出題人會以一些看似與受力相關(guān)，實則與問題無關(guān)的內(nèi)容來干擾學(xué)生，而學(xué)生則需要從問題出發(fā)找準(zhǔn)受力分析的本源。

例如下題所示：

【例1】 如下圖所示，已知一個小車靜止停留在水平面上，支架的桿子上有固定一小球，小球所受重力為G，那么桿子對小球的作用力方向是 ，這個力的大小是 。

解析：這是一道十分基礎(chǔ)的受力分析問題，在這個問題中受理狀態(tài)自始至終沒有發(fā)生改變，同時其所受力也較為單一，因此比較容易進(jìn)行解答，但是題目中卻出現(xiàn)了很多的迷惑信息。首先與小球相連的拉桿并不處于水平狀態(tài)或豎直狀態(tài)，而學(xué)生的慣性思維會使得學(xué)生將力的方向朝向拉桿方向進(jìn)行分析，而并沒有從力的角度進(jìn)行詳細(xì)分析。同樣小車由于下部具有輪子，讓學(xué)生會習(xí)慣性地聯(lián)想到滾動摩擦的內(nèi)容，但是在我們所接觸的初中力學(xué)中，并不涉及滾動摩擦的問題研究，因此學(xué)生在此時陷入了對于題目假象的困惑中。在解答這道問題時有的同學(xué)會從題目的局部入手，將小車的重量小球的重量，整個車的運動趨勢都考慮進(jìn)去，最終反而得出一個錯誤答案。

針對這道題老師需要讓學(xué)生們看懂問題的本質(zhì)，題目要求：分析桿子對小球的作用力。而小球處于靜止?fàn)顟B(tài)，首先受到重力作用，那么就需要一個和重力相反的力來使之保持平衡，而這個力必然是豎直向上的G。在這個問題中，老師需要引導(dǎo)學(xué)生不要考慮過多的因素，只需要看清問題的實質(zhì)，從問題的實質(zhì)出發(fā)進(jìn)行受力分析。

二、 找準(zhǔn)對應(yīng)知識進(jìn)行解答

知識的運用熟練程度關(guān)乎學(xué)生能否順利解答出問題結(jié)果，但是如果在對問題進(jìn)行解答時已經(jīng)走錯了路，那學(xué)生不僅會面對很多的“危險”，同時也會極大的加大工作量，因此我們需要幫助學(xué)生在解答問題前找準(zhǔn)知識的目標(biāo)方向。

如下題所示：

【例2】 如圖在裝有一定量水的杯子里漂浮著一個實心勻質(zhì)小球，已知小球重力為G，直徑為5cm，液面沒過小球的三分之二，液體密度為ρ，同時此系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，斜坡角度為30°請判斷小球所受浮力大小及方向。

解析：這道題是本人在小測驗時曾經(jīng)出過的習(xí)題。很多學(xué)生在進(jìn)行解答時都認(rèn)為這道題超綱了，因為他們不知道球體的體積公式，有一些學(xué)習(xí)較為超前的學(xué)生雖然知道球體的體積公式，但是也僅僅是用三分之二乘以球體體積以期得到正確結(jié)果，但是他們已經(jīng)從知識的運用上就走遠(yuǎn)了。

本題由于有液體參與，又給出了一系列的關(guān)于液體的相關(guān)參數(shù)，致使學(xué)生們在解答問題的過程中盲目的從浮力的角度入手，而忽略了對于物體的受力分析。其實此題我們進(jìn)行一下簡單的手里分析便可得出結(jié)果，如下圖所示

此系統(tǒng)靜止，那么小球必處于平衡狀態(tài)，那么我們對小球進(jìn)行受力分析，首先小球受到一個豎直向下的重力G，使之平衡的便是浮力，除此之外小球再無其他物體與之接觸，那么我們肯定小球所受浮力大小便是G，而方向則是豎直向上的。而學(xué)生之所以沒能做對此類問題，主要是由于在前期的入手就已經(jīng)找錯了對應(yīng)的知識，選擇了一條“彎路”。

三、 滑輪與力學(xué)問題

滑輪是初中物理學(xué)習(xí)過程中一個十分巧妙的知識內(nèi)容，不僅考察了學(xué)生對于知識的靈活運用能力，同樣也考察了學(xué)生的想象力，很多與滑輪相關(guān)的習(xí)題都對學(xué)生的綜合素質(zhì)提出了很高的要求，因此在教學(xué)的過程中我們不免能夠發(fā)現(xiàn)一些很有趣的問題。

如下題所示：

【例3】 在豎直方向上有一大小為F的力牽引圖示系統(tǒng)向上勻速運動，滑輪重量、繩子重量忽略不計，假設(shè)滑輪是絕對光滑的，則物體大小為 。

解析：我們在學(xué)習(xí)滑輪的過程中學(xué)習(xí)到，動滑輪可以節(jié)省一半的力，但是本題中所示的動滑輪卻與我們學(xué)習(xí)的有很大區(qū)別，學(xué)生在面對這道問題時往往不知如何入手，題目無論從哪個角度都似曾相識，但是卻又與平時所學(xué)完全不同，此題在進(jìn)行受力分析時學(xué)生們從各種角度出發(fā)，但是正確率不高，且耗費時間過長，而其實本題并沒有如此復(fù)雜，只需要將圖示倒過來看便是我們經(jīng)常學(xué)習(xí)的內(nèi)容，A物體重12F。

其實在受力分析的習(xí)題中還有很多有趣的題目，這些題目的解答不僅充分發(fā)揮了知識的靈活性，同時也透露出了物理的趣味性，這些題目往往看似不難，但是卻陷阱重重，而同學(xué)們在進(jìn)行此類問題解答時要時刻注重受力分析的各個角度，從而找準(zhǔn)最合適、最正確的方向進(jìn)行巧妙的攻破。

參考文獻(xiàn)：

[1]曾德壽.受力分析——初中力學(xué)解題的好方法[J].物理教學(xué)，2017（10）.

[2]何永超.受力分析——學(xué)好力學(xué)的關(guān)鍵[J].數(shù)理化解題研究，2010（07）.

作者簡介：

張進(jìn)奇，福建省龍巖市，福建省龍巖市永定區(qū)撫市中學(xué)。