初中物理力學教學系列難點突破

李鐵柱

一、對力概念的理解

1.對施力物體的判斷

明確研究對象是判斷施力物體、受力物體的關(guān)鍵。

例題：用繩子系住水桶，手握繩子從井中提水，手受到豎直向下的拉力，此拉力的施力物體是（ ）。

A.地球 B.水桶 C.繩子 D.手

解析：力指的是物體對物體的作用，該題的研究對象是手，本題中涉及繩子、水桶、手等物體，而對手產(chǎn)生作用的物體是繩子。

2.對受力情況的分析

為每一個力找到施力物體是正確畫出受力示意圖的前提。

例題：如圖所示，踢出去的足球在空中飛行，不計空氣阻力，請在圖中畫出足球的受力示意圖。

解析：部分八年級初學力學的學生會錯誤地認為足球在空中飛行時，還受到 “踢力”，當學生有此錯誤認識時，因勢利導追問“踢力”的施力物體是誰？由于找不到施力物體自然就不存在“踢力”。

二、對平衡力和相互作用力的辨析

判斷兩個力是不是平衡力，必須看它們是否同時具備二力平衡的充要條件：①作用在同一物體上；②作用在同一條直線上；③兩個力大小相等；④兩個力方向相反。相互作用力與平衡力主要有三點不同：①相互作用力作用在彼此接觸的兩個物體上；②相互作用力是同一性質(zhì)的兩個力；③相互作用力同時產(chǎn)生、同時消失。

明確研究對象是辨析兩個力是“相互作用力”還是“平衡力”的關(guān)鍵，受力物體就是研究對象，受力物體在題目的敘述上就有明顯的特征，有兩種描述方法。

例題：某物體放置在水平桌面上，下列哪兩個力是彼此平衡的（ ）。

A.物體受到的重力和桌面對物體的支持力

B.物體受到的重力和物體對桌面的壓力

C.物體受到的重力和物體對地球的引力

D.物體對桌面的壓力和桌面對物體的支持力

分析：畫出物體放在水平桌面上的草圖，用示意圖畫出各個力，對照平衡力的四要素，就容易得出正確答案。因此答案為A。

三、把握杠桿力臂作圖的關(guān)鍵

1.畫錯力臂的歸因

①對杠桿、力臂概念理解上的不準確。北師大版九年級物理對杠桿的定義是：在力的作用下繞固定點轉(zhuǎn)動的硬棒。部分同學斷章取義，認為“棒”狀的、“硬”的才是杠桿。不能將實物中的杠桿抽象出來，大腦中只有僵化的杠桿模型。北師大版九年級物理對力臂的定義是：支點到動力作用線的距離叫動力臂，支點到阻力作用線的距離叫阻力臂。有的同學將力臂錯誤理解成為支點到力作用點的距離。

②細節(jié)上的不仔細。一是標錯下標。力臂的下標應當與力的下標一致。如[L1]對應[F1]，[L2]對應[F2]。二是將力臂平移。

2.糾正策略

①引導學生循序漸進地理解杠桿的概念。給學生呈現(xiàn)盡可能多的杠桿，讓他們逐漸認識到，杠桿可曲可直、可粗可細，無固定形狀；支點可在杠桿端點，也可在兩端點之間；所謂“硬”是指，只要不影響力的作用效果可忽略其形變。

②引導學生理解力臂本質(zhì)。讓學生認識到力臂就是一個距離，即“點到線的距離”，做力臂就是：找點（支點）；找線（力的作用線）；做垂線段（做支點到力作用線的垂線段）。結(jié)合練習題，讓他們在練習中理解力臂。

四、關(guān)于滑輪的兩點突破

1.對滑輪組繩段數(shù)的判斷

滑輪組繩子段數(shù)的判斷關(guān)鍵是看繩子對力是否有“貢獻”，直接與動滑輪（包含動滑輪勾）相連接的繩才是有效的，在動滑輪與定滑輪之間畫一條線，在視覺上把動滑輪隔離出來，從而縮小注意力范圍，利于準確判斷繩的段數(shù)n。

2.對動滑輪繩自由端移動距離與物端移動距離關(guān)系的判斷

可以分兩個步驟幫助學生理清思路。第一步，引導學生分析出動滑輪繩自由端移動距離、物端移動距離與動滑輪半徑無關(guān)，最后將動滑輪簡化為一個點；第二步，把動滑輪轉(zhuǎn)動等效為點平動。當物點移動到動滑輪繩固定點時，動滑輪繩等效點恰好移動到起點與動滑輪繩固定點的中間。

五、對慣性與速度無關(guān)的理解

1.用歸謬法證明慣性與速度無關(guān)

慣性指的是任何物體都具有保持靜止狀態(tài)或勻速直線運動不變的性質(zhì)。有許多初中生認為“物體速度越快慣性越大”，針對此問題可以用歸謬法說明。假設(shè)“物體速度越快慣性越大”正確，那么，可以推出“物體速度越慢慣性越小”，則當物體速度為0時，就沒有慣性，而物體靜止就是物體慣性的表現(xiàn)之一，顯然，靜止的物體沒有慣性是錯誤的。

2.用小實驗說明慣性與速度無關(guān)

用一個乒乓球，以不同的速度撞擊籃球，發(fā)現(xiàn)無論以怎樣的速度撞擊乒乓球總是被彈回，籃球質(zhì)量遠遠大于乒乓球，籃球的慣性表現(xiàn)為靜止狀態(tài)，乒乓球的慣性表現(xiàn)為運動狀態(tài)，實驗結(jié)果說明慣性與速度無關(guān)。

作者單位 陜西省漢中市第四中學