趙宇
力學是物理學的基礎,在物理學中占有非常重要的地位。力的概念跟同學們的日常生活有著非常密切的關系,同學們對力學知識有很豐富的感性認識。但這些認識多是零碎的,甚至是膚淺的,在學習各種力的過程中,同學們一定要經(jīng)歷感知、描述、測量等認識過程,進而對力的概念形成一個正確的認識,深化對重力、彈力、摩擦力等各類力的理解,同學們對力的錯誤認知主要集中在以下幾個方面。
易錯點1 對重力的概念理解不到位
重力是由于地球的吸引而產(chǎn)生的,但并不是地球?qū)ξ矬w的吸引力!初中階段,同學們只需知道,不需深究,高中時會深入學習和探討。重力的大小用公式C=mg計算,地球表面的g值在計算時常取10N/kg。其他星球上的物體也受重力作用,其大小也能用這個公式計算。不過g值和地球表面的不同。比如,月球表面的g值大約是地球的1/6?!坝裢锰枴痹虑蜍嚨竭_月球后,質(zhì)量不變,所受重力約為在地球上的1/6。
同學們都知道重力的方向是豎直向下的,但你理解“豎直向下”的真正含義嗎?眾所周知,地球是球形的。想象一下,你站立在地表,地球的另一端和你腳板對腳板的位置(大約是美洲的某個地方)也站立著一個人,相對于你,他應該是“頭朝下的”,對吧?但是,地球上每一個站立的人,都覺得自己是頭朝上的,這就是重力的神奇之處!地球?qū)ζ浔砻娴奈矬w都有吸引作用,在地球上,不同地方的豎直向下方向都是不同的。如圖1所示。
例1 下圖為描述地球上不同位置的人釋放手中石塊的四個示意圖,圖中的虛線表示石塊下落的路徑,則對石塊下落路徑的描述最接近實際的示意圖是( )。
錯誤答案:A
錯因分析:沒有真正理解重力產(chǎn)生的原因。對重力方向的理解只停留在“豎直向下”的字面意思。
正解與分析:由于地球的吸引而使物體受到的力叫重力,重力的方向總是豎直向下的,地球上不同位置的人釋放手中石塊后。石塊受到的重力的方向是豎直向下的,石塊都要落向地球。
正確答案:B
易錯點2 對彈力的概念理解不到位
發(fā)生彈性形變的物體由于要恢復原狀。會對跟它直接接觸的物體產(chǎn)生彈力,彈力是日常生活中最常見的力,推力、拉力、壓力、支持力等都屬于彈力,彈力的大小與彈性形變的關系非常復雜。用力壓皮球,球變癟了,彈力和癟下去的形變絕不是簡單的正比關系:用力掰鋼尺。鋼尺彎曲了,彈力和彎曲程度的關系也很復雜。只有在彈性限度內(nèi),彈簧的彈力大小才與形變量成正比,不能以偏概全。彈力的方向,同學們要分類處理。壓力、支持力的方向垂直于接觸面指向受力物體,繩的拉力的方向沿繩指向繩子收縮的方向,桿的彈力的方向并不一定沿桿的方向!
例2下列有關彈力的說法正確的是( )。
A.將一疊書放在桌面上,我們沒有觀察到桌面有什么變化,因此桌面沒有產(chǎn)生彈力
B.特殊情況下,兩個物體不接觸也可以產(chǎn)生相互作用的彈力
C.只有彈簧才能產(chǎn)生彈力
D.某彈簧在彈性限度內(nèi),伸長量越大,產(chǎn)生的彈力越大
錯誤答案:A、B
錯因分析:沒有理解彈力產(chǎn)生的原因和過程。
正解與分析:根據(jù)力的作用效果可知,將一疊書放在桌面上,桌面由于受到壓力而發(fā)生微小形變,產(chǎn)生彈力作用,A錯誤;產(chǎn)生彈力的兩個物體必須相互接觸,B錯誤;各種發(fā)生彈性形變的物體都可以產(chǎn)生彈力作用,例如竹竿、彈簧片、塑料尺等發(fā)生彈性形變時,都可以產(chǎn)生彈力作用,C錯誤;根據(jù)彈簧測力計的原理可知,彈簧在彈性限度內(nèi),伸長量越大,產(chǎn)生的彈力作用就越大,D正確。
正確答案:D
易錯點3 對相互作用力的概念理解不到位
我們知道,力的作用是相互的,施力物體在施加力的同時,也受到受力物體施加的反作用力。所以,相互作用力作用在兩個物體上,同時產(chǎn)生,同時變化,同時消失,而且一定是同種性質(zhì)的力。
例3 小明回到家開始完成學校布置的家庭勞動作業(yè)——為家人做一頓飯。做飯時,小明將雞蛋在櫥柜臺面上磕一下來打破蛋殼,而臺面卻完好無損。下列對此現(xiàn)象的解釋正確的是( )。
A.雞蛋和臺面受到的力一樣大
B.雞蛋受到的力較大
C.臺面先對雞蛋施加了力
D.雞蛋受到了力。臺面不受力,所以蛋殼破了。臺面完好
錯誤答案:B、C、D
錯因分析:沒有真正理解“相互作用力”的特點,根據(jù)力的作用效果——蛋殼破了,認為雞蛋受到的作用力大。
正解與分析:“雞蛋在臺面上磕一下”中的“磕”是相互的,也就是說,雞蛋對臺面施力。臺面也對雞蛋施力,這兩個力是相互作用力,它們的大小是相等的。蛋殼破了,是力的作用效果,說明蛋殼的硬度比臺面小,不能與力的大小判斷混淆。
正確答案:A
易錯點4 不會對物體進行受力分析,不能準確作出力的示意圖
在對物體進行受力分析時,不少同學心中沒數(shù),全憑感覺或記憶,胡亂分析,往往是要么多力。要么漏掉了一些力,同學們做這類題時,要仔細讀題,嚴格按照題目要求去作圖。如果題目只讓作出某個力,正確作出該力即可;如果讓作受力示意圖,一般先作出重力(作用點在重心上,方向豎直向下),再作其他力。
另外,作受力示意圖時,如果把重力、彈力等力的作用點平移到物體的重心上,力的作用效果不變,即所有力的示意圖的起點可以都作在物體的重心上,這樣作出的受力示意圖美觀,也便于進一步分析和處理。