指導(dǎo)受力分析，高效教學(xué)力學(xué)知識

欒美林

【摘? 要】力學(xué)是物理學(xué)中十分重要的一部分知識，而正確的受力分析是我們解決力學(xué)問題的前提。中學(xué)階段，是學(xué)生們養(yǎng)成正確學(xué)習(xí)習(xí)慣，為物理學(xué)習(xí)打基礎(chǔ)的重要時期。教師們應(yīng)當(dāng)通過教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的受力分析能力，從而幫助大家高效地解決力學(xué)問題。

【關(guān)鍵詞】初中物理;受力分析;力學(xué)教學(xué)

受力分析，即對物體的受力情況進行分析。眾所周知，在解決物理問題時，題目往往不會直接將物體的受力情況告訴我們，我們需要結(jié)合題目的其他已知條件進行分析，從而幫助自己解題。因此，教師在進行教學(xué)時，應(yīng)當(dāng)注重對學(xué)生受力分析能力的培養(yǎng)。下面我將圍繞初中物理中對學(xué)生受力分析的指導(dǎo)展開論述。

一、平衡狀態(tài)，考慮合成規(guī)律

在分析物體的受力時，我們往往可以將其運動狀態(tài)作為突破口。而平衡狀態(tài)是最基本的一種物理狀態(tài)，結(jié)合已知受力情況，能夠幫助我們準確地分析其他不確定力。因此，教師們在進行教學(xué)時，往往應(yīng)當(dāng)從物體的狀態(tài)入手，對于處在平衡狀態(tài)的物體，我們可以通過其合成規(guī)律，確定靜摩擦力等是否存在，最終確定物體的受力情況。

例如在講解“牛頓第一定律”時，我為大家講解了這樣一道例題：若用15N的力將一個重力為10N的木塊，推向天花板，使得木塊位于天花板下，與天花板緊密相連，處于靜止狀態(tài)，請判斷木塊的受力情況。首先，分析題目我們可以了解到，題目讓我們求的是木塊的受力情況，于是我們按著題目的已知條件，將其簡單地畫在黑板上，畫出一條線代表天花板，然后將木塊緊挨著畫在天花板下，在木塊上分別表示出其重力和手給它向上的推力，由于木塊現(xiàn)在處于靜止狀態(tài)，即為平衡狀態(tài)，此時應(yīng)當(dāng)是受力平衡的，合外力為0，因此我們可以經(jīng)過分析得出，向上15N的推力，和向下10N的重力雖然方向相反，但是大小卻不相等，所以合外力并不為0，于是我們可以得知天花板和木塊之間存在著作用力，即為天花板給木塊的彈力，方向向下，大小為15-10=5N，即為5N，所以，木塊受3個力，豎直向下的重力10N，天花板給它豎直向下的彈力5N，和手給它豎直向上的推力15N。

對于處于平衡狀態(tài)的物體，我們可以直接從合成規(guī)律出發(fā)進行受力分析。學(xué)生們一定要正確地理解平衡狀態(tài)的相關(guān)定義，只有這樣狀態(tài)分析正確，我們才能得出正確的受力分析。

二、假設(shè)分析，確定彈力有無

假設(shè)分析，是我們在分析彈力時常用的一種分析方法。對于相互接觸的兩個物體，我們往往無法直接得出其是否存在彈力，這時候就需要通過假設(shè)分析，進行判斷。因此，教師們在進行教學(xué)時，應(yīng)當(dāng)通過指導(dǎo)帶領(lǐng)學(xué)生們進行假設(shè)分析，幫助大家掌握這種受力分析的常見方法。

例如在講解“彈力”時，我為大家講解了這樣一道例題：現(xiàn)有一傾角為37°的粗糙斜面，一重力為15N的小球通過繩子吊在天花板上，同時與該斜面相接觸，處于靜止狀態(tài)，已知繩子為豎直方向，且繩子拉力為10N，試判斷小球的受幾個力。分析這道題目，我們可以發(fā)現(xiàn)，小球與斜面接觸，則可能存在彈力，于是我們進行假設(shè)，假設(shè)小球與斜面之間不存在彈力，則小球僅僅受豎直向下大小為15N的重力和垂直于斜面為10N的拉力，無法達到平衡狀態(tài)，這與題目的已知條件相沖突，因此，我們可以知道小球與繩子之間還存在著別的力，且所受其他的力合力方向不垂直于斜面，即小球還受斜面給的彈力和靜摩擦力，所以小球一共受4個力。在實際受力分析中，我們往往無法直接得出判斷彈力是否存在，因此，學(xué)生們在分析這類問題時，可以借助于假設(shè)分析，確定彈力的有無。

可見，通過假設(shè)分析，我們能夠更加準確的對彈力進行判斷。但是只有相互接觸的物體才會產(chǎn)生彈力，學(xué)生們在分析彈力存在情況前，首先應(yīng)當(dāng)確定其是否可能存在。

三、整體隔離，探尋內(nèi)部受力

在一些力學(xué)問題中，往往存在兩個物體一起進行運動的狀態(tài)，但是題目讓我們求解的確是兩物體之間的相互作用力，整體隔離就是分析這類問題常見的方法。教師可以帶領(lǐng)學(xué)生們先對整體進行分析，然后隔離單個物體，在進行分析，從而得出兩物體的具體受力情況。

例如，在講解“浮力”時，我向?qū)W生們講解了這樣一道例題“小明用繩子系著將一塊體積為50cm3且重1.5N的石塊放入裝有水的燒杯中，已知繩子被伸直處于豎直狀態(tài)，且石塊完全沒入水中處于靜止狀態(tài)，容器內(nèi)的水由5cm上升至6cm，若容器的重力忽略不計，請問地面對容器的支持力為多少。在看到這道題目時，我們可以觀察問題，發(fā)現(xiàn)，首先應(yīng)當(dāng)分析容器的受力，于是，我們就可以將容器、水和石塊視為一個整體，分析可知，整體所受的力為豎直向下的重力、豎直向上的繩子的拉力和地面的支持力，三力受力平衡。若要求支持力，現(xiàn)在只需要求出繩子拉力以及水的重力即可。容器的底面積S=V/h=50cm2，水所受的重力為G1=ρV1g=2.5N，然后隔離石塊得出繩子拉力F1=G1-F浮=1.5N-0.5N=1N，最后帶入計算可以得出N=（1.5N+2.5N）-1N=3N，即地面給容器的支持力為3N。

可見，整體隔離法能夠幫助我們高效地進行受力分析，但是，并非所有的受力情況都適用這一方法，學(xué)生們應(yīng)當(dāng)先對題目進行分析，然后再根據(jù)分析選取正確的方法分析受力。

總之，受力分析是求解力學(xué)問題的重難點，教師們應(yīng)當(dāng)通過教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生們受力分析的能力，從而幫助大家更加高效地解決力學(xué)問題，為學(xué)生們以后的物理學(xué)習(xí)打下堅實的基礎(chǔ)。

（作者單位：江蘇省南通市北城中學(xué)）