淺談怎樣有效對物體進行受力分析

文/余忠華

淺談怎樣有效對物體進行受力分析

文/余忠華

在高中擔任物理教師十幾年中，聽到學生或已畢業的學生談到高中最難學的科目時，都會不約而同地認為物理科目最難，而在高中物理科目中認為最難的就是高一必修一的受力分析。我通過這些年的學生試卷進行錯誤分析，現對錯誤原因進行剖析，并且就怎樣解決好受力分析問題總結以下幾點：

首先，原因之一是對一些力的概念理解不夠。分析試卷不難發現,好多學生受力分析出錯，在高一階段受力分析時,我們通常涉及到的就是重力、彈力、摩擦力。而一些同學在選擇題上失分比較多。例如，判斷摩擦力方向時，有這樣的問題：下面對摩擦力的理解正確的是：1.摩擦力是阻礙物體運動的力；2.摩擦力的方向一定與物體運動方向相反；3.靜止的物體一定不受滑動摩擦力；4.運動的物體一定受滑動摩擦力。對于這樣一個題，學生的失分率是很高的，其實這是一個考查學生對概念理解情況的題，若學生在復習時對于摩擦力概念理解到位，則這道題就難度降低了。對于彈力這個概念的理解，“物體發生了彈性形變由于要恢復原狀就會對和它接觸的物體產生的力”，在理解時有幾個關鍵字，接觸擠壓。而一些學生在理解時容易把它們當成并列關系而導致對問題分析的錯誤。對于重力的概念的理解，試卷中學生出錯率比前兩個概念少了，但也有學生把重力同地球對物體的吸引了當成一回事，這個錯誤的淵源還是對概念的理解不夠，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例進行分析。例如，掃地時，擦黑板時，笤帚或板擦在運動時和地面，黑板發生了相對運動，地面、黑板在給它們產生滑動摩擦力的同時，由于力的作用是相互的，所以笤帚、板擦也會給地面、黑板一個滑動摩擦力，也就是說靜止的物體也可能受到滑動摩擦力。再例如，以大卡車上放一個木箱為例來進行分析，當卡車加速時、勻速時、減速時幾種情況對木箱所受摩擦力進行分析，其中包括木箱有相對滑動，無相對滑動兩種情況，則對于物體受摩擦力的情況分析也就較為全面，學生對于這一概念的理解也就更加有效。

第三，在對物體分析受力時，按照重力、彈力、摩擦力的順序進行分析。對于重力而言，地球附近的一切物體都要受到，而對于彈力，好多同學就感覺比較難，在近幾年的試卷中，多力少力現象時有發生。怎樣解決這樣一個問題呢，我認為，要準確判斷出彈力的個數，1.要把握彈力的條件接觸擠壓，然后觀察該物體有幾個物體與它相接觸（包括細線或繩子），因為彈力產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數至多就是這幾個。2.剔除假彈力。因為彈力還有一個條件就是兩物體間有相互擠壓。彈力有無的判斷方法如下（1）對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“假設法”，其基本思路是：假設將與研究對象接觸的物體解除接觸，判斷研究對象的運動狀態是否發生改變。若運動狀態不變，則此外不存在彈力，若運動狀態改變，則此處一定存在彈力。3.彈力方向的判斷方法（1）根據物體產生形變的方向判斷：彈力方向與物體形變的方向相反，作用在迫使物體發生形變的那個物體上。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、扭轉形變與之對應，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，即能產生拉力，又能產生壓力，方向沿彈簧的軸線方向。②面與面、點與面接觸物體的面與面、點與面接觸時，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）根據物體的運動情況，利用平衡條件或動力學規律判斷。

當然，要能夠在實際運用中游刃有余，除了在對基礎性知識進行必要的歸納總結和加深理解之外，還需要對不同類型的試題并進行必要訓練，以達到熟能生巧的目的。做到這一步，你會發現，原來物體的受力分析也并不是那么令人討厭。

責任編輯 張曉楠

陜西省勉縣第四中學