文/余忠華

淺談怎樣有效對(duì)物體進(jìn)行受力分析

文/余忠華

在高中擔(dān)任物理教師十幾年中，聽(tīng)到學(xué)生或已畢業(yè)的學(xué)生談到高中最難學(xué)的科目時(shí)，都會(huì)不約而同地認(rèn)為物理科目最難，而在高中物理科目中認(rèn)為最難的就是高一必修一的受力分析。我通過(guò)這些年的學(xué)生試卷進(jìn)行錯(cuò)誤分析，現(xiàn)對(duì)錯(cuò)誤原因進(jìn)行剖析，并且就怎樣解決好受力分析問(wèn)題總結(jié)以下幾點(diǎn)：

首先，原因之一是對(duì)一些力的概念理解不夠。分析試卷不難發(fā)現(xiàn),好多學(xué)生受力分析出錯(cuò)，在高一階段受力分析時(shí),我們通常涉及到的就是重力、彈力、摩擦力。而一些同學(xué)在選擇題上失分比較多。例如，判斷摩擦力方向時(shí)，有這樣的問(wèn)題：下面對(duì)摩擦力的理解正確的是：1.摩擦力是阻礙物體運(yùn)動(dòng)的力；2.摩擦力的方向一定與物體運(yùn)動(dòng)方向相反；3.靜止的物體一定不受滑動(dòng)摩擦力；4.運(yùn)動(dòng)的物體一定受滑動(dòng)摩擦力。對(duì)于這樣一個(gè)題，學(xué)生的失分率是很高的，其實(shí)這是一個(gè)考查學(xué)生對(duì)概念理解情況的題，若學(xué)生在復(fù)習(xí)時(shí)對(duì)于摩擦力概念理解到位，則這道題就難度降低了。對(duì)于彈力這個(gè)概念的理解，“物體發(fā)生了彈性形變由于要恢復(fù)原狀就會(huì)對(duì)和它接觸的物體產(chǎn)生的力”，在理解時(shí)有幾個(gè)關(guān)鍵字，接觸擠壓。而一些學(xué)生在理解時(shí)容易把它們當(dāng)成并列關(guān)系而導(dǎo)致對(duì)問(wèn)題分析的錯(cuò)誤。對(duì)于重力的概念的理解，試卷中學(xué)生出錯(cuò)率比前兩個(gè)概念少了，但也有學(xué)生把重力同地球?qū)ξ矬w的吸引了當(dāng)成一回事，這個(gè)錯(cuò)誤的淵源還是對(duì)概念的理解不夠，高一物理上重力是這樣定義的“由于地球的吸引而使物體受到的力稱為重力”，這句話很明確告訴我們，重力是由于地球吸引而產(chǎn)生的。

其次，在理解概念的前提下，記住并善于把生活中一些典型實(shí)例進(jìn)行分析。例如，掃地時(shí)，擦黑板時(shí)，笤帚或板擦在運(yùn)動(dòng)時(shí)和地面，黑板發(fā)生了相對(duì)運(yùn)動(dòng)，地面、黑板在給它們產(chǎn)生滑動(dòng)摩擦力的同時(shí)，由于力的作用是相互的，所以笤帚、板擦也會(huì)給地面、黑板一個(gè)滑動(dòng)摩擦力，也就是說(shuō)靜止的物體也可能受到滑動(dòng)摩擦力。再例如，以大卡車上放一個(gè)木箱為例來(lái)進(jìn)行分析，當(dāng)卡車加速時(shí)、勻速時(shí)、減速時(shí)幾種情況對(duì)木箱所受摩擦力進(jìn)行分析，其中包括木箱有相對(duì)滑動(dòng)，無(wú)相對(duì)滑動(dòng)兩種情況，則對(duì)于物體受摩擦力的情況分析也就較為全面，學(xué)生對(duì)于這一概念的理解也就更加有效。

第三，在對(duì)物體分析受力時(shí)，按照重力、彈力、摩擦力的順序進(jìn)行分析。對(duì)于重力而言，地球附近的一切物體都要受到，而對(duì)于彈力，好多同學(xué)就感覺(jué)比較難，在近幾年的試卷中，多力少力現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。怎樣解決這樣一個(gè)問(wèn)題呢，我認(rèn)為，要準(zhǔn)確判斷出彈力的個(gè)數(shù)，1.要把握彈力的條件接觸擠壓，然后觀察該物體有幾個(gè)物體與它相接觸（包括細(xì)線或繩子），因?yàn)閺椓Ξa(chǎn)生的條件之一就是兩物體間接觸，這樣我們就知道彈力的個(gè)數(shù)至多就是這幾個(gè)。2.剔除假?gòu)椓?。因?yàn)閺椓€有一個(gè)條件就是兩物體間有相互擠壓。彈力有無(wú)的判斷方法如下（1）對(duì)于形變較明顯的情況，由形變情況直接判斷。（2）形變不明顯的情況，常用“假設(shè)法”，其基本思路是：假設(shè)將與研究對(duì)象接觸的物體解除接觸，判斷研究對(duì)象的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是否發(fā)生改變。若運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變，則此外不存在彈力，若運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變，則此處一定存在彈力。3.彈力方向的判斷方法（1）根據(jù)物體產(chǎn)生形變的方向判斷：彈力方向與物體形變的方向相反，作用在迫使物體發(fā)生形變的那個(gè)物體上。具體情況有以下幾種：①輕繩、輕桿、輕彈簧。a.輕繩受力，只能產(chǎn)生拉力，方向沿繩子且指向繩子收縮的方向。b.輕桿受力，有拉伸、壓縮、彎曲、扭轉(zhuǎn)形變與之對(duì)應(yīng)，桿的彈力方向具有多向性。c.輕彈簧受力，有壓縮和拉伸形變，即能產(chǎn)生拉力，又能產(chǎn)生壓力，方向沿彈簧的軸線方向。②面與面、點(diǎn)與面接觸物體的面與面、點(diǎn)與面接觸時(shí)，彈力方向垂直于面（若是曲面則垂直于切面），且指向受力物體。（2）根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)情況，利用平衡條件或動(dòng)力學(xué)規(guī)律判斷。

當(dāng)然，要能夠在實(shí)際運(yùn)用中游刃有余，除了在對(duì)基礎(chǔ)性知識(shí)進(jìn)行必要的歸納總結(jié)和加深理解之外，還需要對(duì)不同類型的試題并進(jìn)行必要訓(xùn)練，以達(dá)到熟能生巧的目的。做到這一步，你會(huì)發(fā)現(xiàn)，原來(lái)物體的受力分析也并不是那么令人討厭。

責(zé)任編輯 張曉楠

陜西省勉縣第四中學(xué)