學(xué)好高中物理從受力分析開始

吳 越

(江蘇省宜興市丁蜀高級(jí)中學(xué) 214200)

新課程改革的深入，物理教學(xué)有了新的要求，物理知識(shí)內(nèi)容更加豐富，學(xué)生學(xué)習(xí)面臨著非常大的困難.在物理學(xué)科知識(shí)中，力學(xué)是其重要的教學(xué)內(nèi)容，有不少的知識(shí)內(nèi)容容易混淆，不利于問題的解答.在高中物理課堂教學(xué)的過程中，應(yīng)當(dāng)注重受力分析的應(yīng)用，深入理解和掌握物理力學(xué)知識(shí)內(nèi)容，提高學(xué)生問題分析和解決能力.因此，高中物理問題解決中，應(yīng)當(dāng)引導(dǎo)學(xué)生開展受力分析，有效解決物理問題，實(shí)現(xiàn)課堂課堂教學(xué)目標(biāo).

一、力學(xué)常用的分析方法

1.整體法

此種方式是從局部思維向整體思維的轉(zhuǎn)變，在力學(xué)中應(yīng)用整體性原理.在此種方式利用的過程中，采取整體法有效解決物理問題，從整體上了解和分析受力情況，縮減中間的繁瑣環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)物理問題的有效解答.在整體法的利用中，通常是除了整體對(duì)象以外的物體對(duì)其產(chǎn)生的作用力，其內(nèi)部作用力不在考慮范圍內(nèi).

2.隔離法

此種方法主要是將物體從整體中分離，對(duì)其受力情況進(jìn)行分析，只需要做好對(duì)象以外物體的受力分析，其他物體作用力不在考慮范圍內(nèi).此種受力分析方式可以更好的對(duì)每個(gè)物體進(jìn)行受力分析，保證問題更好的解答，有利于物理的受力分析.

二、高中物理課堂受力分析的應(yīng)用策略

1.靜力學(xué)問題中應(yīng)用受力分析

靜力學(xué)作為高中物理的重要知識(shí)點(diǎn)，在對(duì)其問題的分析和解答中，需要根據(jù)問題的實(shí)際情況，對(duì)其受力情況進(jìn)行分析，梳理問題的解題思路，采取有效的方式，實(shí)現(xiàn)物理問題的有效解答.例題：在圖1中，直角體質(zhì)量是m，頂角是α，正方體質(zhì)量是M，如圖中所示：放置在豎直墻和水平面，整體處于靜止?fàn)顟B(tài)，三角體和正方體相互接觸，如果不考慮摩擦力，求解(1)水平面對(duì)正方體的支持力大??；(2)直角劈對(duì)正方體的彈力大??；

解析在(1)問題分析和解答中，將正方體和三角體看做一個(gè)整體，作為受力對(duì)象進(jìn)行分析，從豎直角度分析，受到向下的重力以及向上的彈力，根據(jù)相應(yīng)的平衡條件可以得出水平面對(duì)正方體的支撐力，求解出相應(yīng)的支持力.在(2)問題的分析和解答中，只需要對(duì)正方體進(jìn)行分析，采用隔離法的方式，開展物體的受力分析，根據(jù)物體的平衡條件完成問題的解答.

在解題的過程中，外力作用的求解中采取整體法比較簡單，簡化解答步驟.在內(nèi)力求解中，應(yīng)當(dāng)采取隔離法，在隔離法的使用中，需要根據(jù)題目的需求選擇適當(dāng)?shù)母綦x體，否則會(huì)造成計(jì)算過程繁瑣.

2.動(dòng)力學(xué)問題的受力分析

動(dòng)力學(xué)是高中物理學(xué)習(xí)的重點(diǎn)和難點(diǎn)，物理學(xué)習(xí)存在著非常大的困難.在物理問題解答的過程中，要求學(xué)生具有良好的邏輯思維能力，完成物理問題的有效解答.例題：在圖2中，五個(gè)木塊如圖中放置在水平的地面上，五個(gè)木塊有著相同的質(zhì)量，不考慮地面摩擦力，使用F的推力推動(dòng)第一個(gè)木塊作加速運(yùn)動(dòng).求解在運(yùn)動(dòng)的過程中，第二塊對(duì)第三塊的推力大小.

動(dòng)力學(xué)問題的解答中，采取整體法和隔離法開展受力分析，幫助學(xué)生梳理解題思路，培養(yǎng)學(xué)生的解題能力和解題思維，深入理解和掌握物理知識(shí)內(nèi)容，提高學(xué)生的解題能力和解題效率.

3.氣體狀態(tài)中受力分析的應(yīng)用

高中物理學(xué)習(xí)的過程中，常常會(huì)出現(xiàn)課堂學(xué)習(xí)能夠聽懂知識(shí)，但是課后問題的思考和解答中，往往不知道從哪方面入手，出現(xiàn)問題解答困難的情況.在實(shí)際問題的解答中，做好氣體狀態(tài)的分析，利用知識(shí)點(diǎn)之間的聯(lián)系，完成問題的有效解答.例題：人造衛(wèi)星在上升的過程中，其內(nèi)部的水銀氣壓計(jì)在上升之前，其溫度是0℃，氣壓計(jì)的水銀柱高度為76cm，在上升一定高度后，衛(wèi)星內(nèi)部的溫度是27.3℃，水銀氣壓計(jì)的水銀柱高度是41.8cm，求解衛(wèi)星的加速度.

解析在面對(duì)這樣的問題時(shí)，學(xué)生將所學(xué)知識(shí)內(nèi)容有效的利用，學(xué)生對(duì)受力對(duì)象進(jìn)行分析，針對(duì)一段水銀柱做出正確的受力分析，實(shí)現(xiàn)氣體知識(shí)點(diǎn)和力學(xué)知識(shí)點(diǎn)的聯(lián)系，否則，學(xué)生不知道如何解題，知識(shí)應(yīng)用能力較差.在講解的過程中，教師需要讓學(xué)生了解加速度的求解需要考慮力學(xué)的知識(shí)內(nèi)容，了解氣體和力學(xué)之間的關(guān)系.從氣體狀態(tài)的參量進(jìn)行分析，將其和力學(xué)向連接，找出壓強(qiáng)和力學(xué)之間的關(guān)系，對(duì)其進(jìn)行受力分析.通過這樣的方式，學(xué)生明確了解物理知識(shí)之間的聯(lián)系，采取合理的受力分析方式，找出問題解答的思路，有效解答物理問題.

4.電磁學(xué)問題應(yīng)用受力分析

高中物理教學(xué)中，電磁學(xué)是重要的教學(xué)內(nèi)容，也是學(xué)生學(xué)習(xí)的難點(diǎn)問題，面對(duì)電磁學(xué)問題應(yīng)當(dāng)采取受力分析方式，找出問題解答思路，鍛煉學(xué)生的解題能力.例題：在圖3中，有一足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN，相互之間的間距l(xiāng)為0.50m，在導(dǎo)軌的上端接的電阻R是0.80Ω，導(dǎo)軌上的電阻不計(jì).在空間中的水平方向裝有勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B為0.40T，其方向是和金屬導(dǎo)軌垂直，并且向外.質(zhì)量m為0.02kg，電阻r為0.20Ω的金屬桿，從靜止?fàn)顟B(tài)沿著導(dǎo)軌開始下滑，在下落到一定的高度之后，進(jìn)入勻強(qiáng)磁場時(shí)，其速度v=2.5m/s.在整個(gè)下落的過程中，金屬桿和導(dǎo)軌垂直，接觸良好.重力加速度為g=10m/s2，空氣阻力忽略不計(jì)，求解金屬桿進(jìn)入磁場區(qū)域時(shí)的加速度；如果金屬桿在磁場區(qū)域下落h開始以v0勻速運(yùn)動(dòng)，求解v0的大小.

解析在對(duì)此題解答時(shí)，需要做好金屬桿的受力分析，E=BLv公式，利用閉合電路歐姆定律，完成電阻中電流大小的求解，根據(jù)相應(yīng)的公式求解安培力的大小，利用牛頓第二定律求解加速度.在對(duì)金屬桿進(jìn)行受力分析之后，當(dāng)重力和安培力相等時(shí)，金屬桿會(huì)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)共點(diǎn)力平衡和閉合電路歐姆定律的原理，求解出勻速直線運(yùn)動(dòng)的速度.

總之，高中物理學(xué)習(xí)的過程中，受力分析在各個(gè)環(huán)節(jié)中普遍的使用，具有重要的現(xiàn)實(shí)作用和意義.高中物理問題的解答中，借助受力分析的步驟和方式，是受力分析的接觸.在教學(xué)中，教師應(yīng)當(dāng)結(jié)合相應(yīng)的習(xí)題，引導(dǎo)學(xué)生開展分析物理問題，掌握整個(gè)過程中的受力情況，讓學(xué)生更加深入的了解受力分析的重要性，及時(shí)糾正學(xué)生之間的錯(cuò)誤，培養(yǎng)學(xué)生受力分析應(yīng)用能力，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)自信心，提高物理學(xué)習(xí)質(zhì)量.