基于受力分析破解高中物理解題難點(diǎn)之策略探究

譚紅

摘 要：受力分析是高中物理學(xué)科重要的內(nèi)容，學(xué)生們只要學(xué)會(huì)此節(jié)的內(nèi)容，則有助于他們突破物理教材中的解題難點(diǎn)，因此，教師在高中物理教學(xué)中，需要不斷創(chuàng)新自身教學(xué)的方法，以此幫助高中學(xué)生進(jìn)行物理受力分析，為其以后解題奠定基礎(chǔ)。文章研究受力分析的內(nèi)容，為突破高中物理的解題難點(diǎn)提出相應(yīng)的探究策略，有助于實(shí)現(xiàn)高中物理教學(xué)的目標(biāo)。

關(guān)鍵詞：受力分析;高中物理;解題難點(diǎn)

一、 引言

受力分析就是提升學(xué)生們高中物理解題能力的基礎(chǔ)，物體受力狀況的不同，能夠使得其在運(yùn)動(dòng)當(dāng)中發(fā)生不同的狀態(tài)，這就會(huì)意味著在探究物體狀態(tài)時(shí)，需要聚焦受力分析，以及不斷地增強(qiáng)其準(zhǔn)確性。對(duì)高中物理教師來(lái)說(shuō)，應(yīng)當(dāng)充分了解高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)涵，需要引入隔離法以及整體法，以此來(lái)探究物體的受力分析，使得學(xué)生能夠理解物體受力的情況過(guò)程中，明確了解思考的切入點(diǎn)，這樣一來(lái)，才能夠掌握更加有效的高中物理解題的思路。

二、 解題難點(diǎn)形成的原因

力的作用是相互的，在對(duì)物體進(jìn)行受力分析時(shí)，學(xué)生應(yīng)當(dāng)按照相互作用中每一個(gè)力所產(chǎn)生的方向以及條件，用筆畫出力的方向。但這種受力分析方式不夠明顯，并且不能夠給予學(xué)生直觀的感受，而學(xué)生們?nèi)鄙僖欢ǖ某橄笏季S能力，因此，這也是他們學(xué)習(xí)物理知識(shí)的難點(diǎn)。

并不是全部的力都不好判斷，有些力能夠被簡(jiǎn)單地畫出來(lái)，譬如，重力、電場(chǎng)力等，但是，有一些力的判斷方法比較難，譬如，摩擦力、彈力等，在接觸點(diǎn)上能發(fā)生這些力，但在接觸點(diǎn)中力的方向?qū)W(xué)生來(lái)說(shuō)均比較難掌握。

高中物理教師教學(xué)模式對(duì)高中生學(xué)習(xí)物理知識(shí)來(lái)說(shuō)就是非常關(guān)鍵的，而部分物理教師的教學(xué)方法與學(xué)生特點(diǎn)不相符，對(duì)其要求比較高，總想學(xué)生們一次性學(xué)會(huì)物理知識(shí)，還為其講解比較難的受力情況。這可能會(huì)使學(xué)生產(chǎn)生畏難情緒，從而失掉學(xué)習(xí)物理知識(shí)的興趣。

在對(duì)物體展開受力分析活動(dòng)時(shí)，除了應(yīng)當(dāng)掌握每種受力的條件以及其方向之外，還應(yīng)當(dāng)和物體運(yùn)動(dòng)的情況相聯(lián)系，然而，這就需要學(xué)生們具有較強(qiáng)的綜合能力。如果他們對(duì)已經(jīng)學(xué)習(xí)過(guò)的物理知識(shí)掌握得不牢固，分析能力就不會(huì)很強(qiáng)，由此一來(lái)，學(xué)生們物理解題的能力會(huì)受到一定的影響。

三、 整體法和隔離法的概述

隔離法和整體法是兩種常見的物理分析方法，兩種方法在同一物體受力分析中共同使用，能夠大大減小難度。首先，在整體方法的思路下，可以從局部的受力著手，在進(jìn)行整體分析，此種物理解題方法，作為整體原理，在高中物理知識(shí)中進(jìn)行使用。用此種方法來(lái)分析高中的物理題，能更清晰地了解物體的受力狀況，并且可以從整體的角度上，來(lái)揭示事物的變化規(guī)律。從宏觀方面來(lái)說(shuō)，減少比較繁雜的推導(dǎo)過(guò)程，簡(jiǎn)單有效地效解決高中物理的力學(xué)知識(shí)。在解題時(shí)，整體法往往會(huì)被用到整體對(duì)象，以及受力分析過(guò)程中，在忽略掉內(nèi)部相互作用力的基礎(chǔ)上，能夠有效解析物理的整體對(duì)地的受力。隔離法是從整體中把物體抽離出來(lái)，通過(guò)設(shè)置研究對(duì)象，單獨(dú)研究物體對(duì)其產(chǎn)生的作用力，省去施力物體對(duì)除自身之外的研究對(duì)象的施力因素進(jìn)行分析。此方法可以準(zhǔn)確找出單個(gè)物體的受力條件，并且可以清晰以及簡(jiǎn)單地完成物體受力的條件分析。此兩種方法都是常見的物理受力分析方法，在解題過(guò)程中，還可以對(duì)其進(jìn)行交叉運(yùn)用，根據(jù)物理問(wèn)題的實(shí)際條件，交叉運(yùn)用，能夠更加有效地提高受力分析解題的效果。

四、 高中物理受力分析解題方法

（一）基于一般的受力分析法與運(yùn)用

此方法在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中，主要會(huì)遵守幾個(gè)步驟：其一，需要明確受力分析的研究對(duì)象，并且將其從受力體系中進(jìn)行隔離，通常選擇受力的數(shù)目較少、運(yùn)動(dòng)比較清晰的物體，再對(duì)受力比較復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)物體展開分析活動(dòng)。其次，在進(jìn)行受力分析時(shí)，往往會(huì)按照重力、彈力、摩擦力的這三者順序，摩擦力和彈力屬于接觸力范疇，因此，在解決此類問(wèn)題過(guò)程當(dāng)中，需要找出來(lái)受力分析的研究對(duì)象，其能夠擁有多少個(gè)接觸面，因?yàn)榻佑|面可能具有彈力或者摩擦力。再次分析的重難點(diǎn)，就是準(zhǔn)確地判定出物體的受力個(gè)數(shù)，在實(shí)際分析過(guò)程當(dāng)中，需要從施力以及受力物體方面展開分析活動(dòng)，即應(yīng)當(dāng)對(duì)每一個(gè)施力的物體進(jìn)行判斷。最后，在受力分析過(guò)程當(dāng)中，不能夠盲目地進(jìn)行各種操作，務(wù)必有效地結(jié)合物體的加速、靜止等不同的狀態(tài)，對(duì)其展開受力分析活動(dòng)，以及繪制物體受力情況。

【例1】 如圖1，某個(gè)建筑工人運(yùn)用定滑輪設(shè)施，將材料運(yùn)送到實(shí)際的施工現(xiàn)場(chǎng)，如果站在地面的一個(gè)建筑工人，他的重量為70kg，通過(guò)定滑輪這一設(shè)備，將20kg的建材，以0.5m/s2的加速度展開拉升工作，求該名建筑工人對(duì)地面的壓力。（繩子以及定滑輪自身的重力忽略不計(jì)，g=10.0m/s2）

解析：針對(duì)上述的物理受力分析的題目，其在求解時(shí)，先對(duì)其展開受力分析活動(dòng)。在受力分析過(guò)程當(dāng)中，需要對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行明確。對(duì)此題而言，建筑工人、材料作為研究對(duì)象，其中的材料的接觸點(diǎn)只有一個(gè)，受力也比較少，如上圖2所示。但對(duì)于建筑的材料來(lái)說(shuō)，它所處的狀態(tài)就是勻加速的上升，此時(shí)需要按照牛頓第二定律，能夠知道：F1-mg=ma，進(jìn)而求出繩子對(duì)材料施加的拉力F1為210N。以工人為研究對(duì)象，對(duì)他進(jìn)行受力分析，如上圖3所示?？梢灾溃琺g=F2+FN，又因?yàn)槔K子對(duì)材料施加的拉力F1與FN在同一根繩上，因此，它們大小均相等，進(jìn)而FN為490N。由此一來(lái)，通過(guò)由易至難，選擇出研究對(duì)象，進(jìn)一步可以達(dá)到簡(jiǎn)化問(wèn)題的效果，提升物理解題準(zhǔn)確的目的。

（二）基于隔離和整體分析法及運(yùn)用

很多物理題目條件的設(shè)置均擁有一定的技巧性，學(xué)生們?cè)诮忸}過(guò)程當(dāng)中，抓住其中解題的關(guān)鍵，通?？梢赃_(dá)到事半功倍的效果。對(duì)力學(xué)題進(jìn)行求解的過(guò)程當(dāng)中，倘若涉及系統(tǒng)的外力，往往適宜運(yùn)用整體法進(jìn)行受力分析，但倘若涉及系統(tǒng)的內(nèi)力，此時(shí)往往適宜運(yùn)用隔離法進(jìn)行受力分析，必要時(shí)需要綜合使用到這兩種受力分析法，根據(jù)“先整體后隔離”等方式，以此求解出某些復(fù)雜力學(xué)題，具體需要結(jié)合物理問(wèn)題的題型進(jìn)行合理選擇，核心在于迅速求解物理的問(wèn)題。