受力分析中常見錯誤及應對策略

陳永新

物理教學中教師經(jīng)常發(fā)現(xiàn)學生因為沒能進行正確的受力分析而把題目解錯，即使其后面的解題思路都是正確的，其結果與正確的結果也相去甚遠.很多學生覺得受力分析很難，正如一個學生說的：“物體的運動還好理解點，因為看得出物體的運動軌跡，受力分析就不太好想象了，力又看不到，哪里知道有沒有”.學生中出現(xiàn)這種現(xiàn)象的根本原因是他們更習慣于直觀形象思維，而缺少抽象的邏輯思惟，沒能真正理解“受力情況決定運動情況，運動情況顯示受力情況”的含義.受力分析也有基本的步驟：確定研究對象（可以是某個物體也可以是幾個物體合成的一個整體）；依次畫出物體受到的重力、彈力、摩擦力、其他力（包含外加的已知力、電場力、安培力、洛倫茲力等）；驗證受力分析的正確性，可以看是否每一個力都能找到它的施力物體，或判斷物體的受力情況與運動情況是否相符合.即使教師在課堂中講解了受力分析的步驟，學生在受力分析時還是經(jīng)常出錯，鑒于此，本文分析了學生受力分析時常見的錯誤，并提出了相關的應對策略.

一、常見錯誤及原因

1.研究對象不清

研究物理問題時，首先要弄清研究對象，看似簡單的步驟，但是在實際學習當中，不少學生不注重審題，憑主觀感覺把力畫錯.如圖1所示，有些學生在對小球受力分析時，經(jīng)常錯畫出力F，并認為力F是小球擠壓木板的力.正是因為沒有注意研究對象的選取，錯把木板受到的力畫在小球上面.

圖1 圖2

2.受力分析與處理力的過程相互混淆

受力分析指畫出物體實際受到的每個力，且每個力都能找到其施力物體.而處理力的過程是指對力進行運算或分析，常用的方法有合成、分解、正交分解等.有些學生經(jīng)常把分析受力的過程與處理力的過程相互混淆.如圖2所示，有些學生在對靜止在斜面上的木塊分析受力時，多畫出力F，并且認為木塊正是在力F的作用下，才有沿斜面向下運動的趨勢.他們把重力的其中一個作用效果（使木塊有向下運動的趨勢）錯當成實際的力畫出來了，分力合力不清，原因就是把受力分析與處理力的過程相互混淆了.

3.各種力方向的特點不清

每種性質的力的方向都有其易錯點，如重力的豎直向下與垂直向下的區(qū)別，彈力的方向及有無的判斷，摩擦力的方向與相對運動相反還圖3 圖4是與運動方向相反，安培力、洛倫茲力等方向如何判斷等等.由于基本的知識儲備不足，導致在受力分析過程中把力的方向畫錯.如在輕桿模型中，不可轉動的輕桿，右端裝有滑輪，用一根細繩跨過滑輪懸掛一重物.在受力分析時很容易把圖3錯畫成圖4.錯誤的原因是沒有注意到輕桿上的彈力不一定沿桿的方向.

二、應對策略

1.掌握基本知識和規(guī)范.讓學生掌握各種力的特點和易錯點，同時應當結合多種物理模型進行說明，讓學生去體會理解這些力，而不是去記住這些力.在受力分析時，按照步驟，做到有順序、有理由，而不是憑感覺去畫力.

2.掌握一些基本處理方法.

（1）假設法.假設法是受力分析常用的方法之一，可以用來判斷彈力的有無，摩擦力的方向等等.如圖5所示，小球與傾斜面OM間彈力的有無，可假設它們之間有彈力，則與小球處于靜止狀態(tài)相矛盾.

圖5 圖6

（2）整體法隔離法.整體法是將幾個物體作為一個整體來分析的方法，不需要去分析整體內(nèi)部各物體間的作用.隔離法是將研究對象與周圍物體分隔開，分析其他物體給它的作用力.如圖6所示，三個質量均為m的物體被墻夾住且靜止時，分析B物體受到的摩擦力時可單獨隔開B物體，得到A、C給B的摩擦力，分析墻對A、C的摩擦力時，可把A、B、C作為整體，此時整體也受三個力作用，即可得出A、C受到墻的摩擦力.

（3）根據(jù)物體的運動狀態(tài)進行分析.“力是改變物體運動狀態(tài)的原因”，從物體的運動可以反推出物體的受力情況.這也是受力分析的重點考查內(nèi)容，高中物理的力學、電磁學部分都有這一方法的運用.如圖7所示，一帶電小球在水平垂直于紙面向里的磁場和水平左右方向的電場中沿直線MN運動，問小球帶何種電荷？電場的方向如何？運動是由M到N，還是由N到M？因為小球的軌跡為直線，所以可能合力為零，也可能合力不為零而沿直線MN方向.如果合力不為零，則小球的速度會發(fā)生變化，從而影響洛倫茲力的大小和方向，會導致合力也不沿MN方向，小球會做曲線運動，所以唯一的情況就是合力為零；可假設是正電荷，則得出第二個圖，可假設是負電荷，則得出第三個圖.

圖7

3.養(yǎng)成驗證的習慣.好多學生受力分析后，急于處理和計算，常常忽略檢查驗證，從而導致因為某個力畫錯，整條題目出錯的情況.所以在教學中應強化學生養(yǎng)成這一習慣.endprint

物理教學中教師經(jīng)常發(fā)現(xiàn)學生因為沒能進行正確的受力分析而把題目解錯，即使其后面的解題思路都是正確的，其結果與正確的結果也相去甚遠.很多學生覺得受力分析很難，正如一個學生說的：“物體的運動還好理解點，因為看得出物體的運動軌跡，受力分析就不太好想象了，力又看不到，哪里知道有沒有”.學生中出現(xiàn)這種現(xiàn)象的根本原因是他們更習慣于直觀形象思維，而缺少抽象的邏輯思惟，沒能真正理解“受力情況決定運動情況，運動情況顯示受力情況”的含義.受力分析也有基本的步驟：確定研究對象（可以是某個物體也可以是幾個物體合成的一個整體）；依次畫出物體受到的重力、彈力、摩擦力、其他力（包含外加的已知力、電場力、安培力、洛倫茲力等）；驗證受力分析的正確性，可以看是否每一個力都能找到它的施力物體，或判斷物體的受力情況與運動情況是否相符合.即使教師在課堂中講解了受力分析的步驟，學生在受力分析時還是經(jīng)常出錯，鑒于此，本文分析了學生受力分析時常見的錯誤，并提出了相關的應對策略.

一、常見錯誤及原因

1.研究對象不清

研究物理問題時，首先要弄清研究對象，看似簡單的步驟，但是在實際學習當中，不少學生不注重審題，憑主觀感覺把力畫錯.如圖1所示，有些學生在對小球受力分析時，經(jīng)常錯畫出力F，并認為力F是小球擠壓木板的力.正是因為沒有注意研究對象的選取，錯把木板受到的力畫在小球上面.

圖1 圖2

2.受力分析與處理力的過程相互混淆

受力分析指畫出物體實際受到的每個力，且每個力都能找到其施力物體.而處理力的過程是指對力進行運算或分析，常用的方法有合成、分解、正交分解等.有些學生經(jīng)常把分析受力的過程與處理力的過程相互混淆.如圖2所示，有些學生在對靜止在斜面上的木塊分析受力時，多畫出力F，并且認為木塊正是在力F的作用下，才有沿斜面向下運動的趨勢.他們把重力的其中一個作用效果（使木塊有向下運動的趨勢）錯當成實際的力畫出來了，分力合力不清，原因就是把受力分析與處理力的過程相互混淆了.

3.各種力方向的特點不清

每種性質的力的方向都有其易錯點，如重力的豎直向下與垂直向下的區(qū)別，彈力的方向及有無的判斷，摩擦力的方向與相對運動相反還圖3 圖4是與運動方向相反，安培力、洛倫茲力等方向如何判斷等等.由于基本的知識儲備不足，導致在受力分析過程中把力的方向畫錯.如在輕桿模型中，不可轉動的輕桿，右端裝有滑輪，用一根細繩跨過滑輪懸掛一重物.在受力分析時很容易把圖3錯畫成圖4.錯誤的原因是沒有注意到輕桿上的彈力不一定沿桿的方向.

二、應對策略

1.掌握基本知識和規(guī)范.讓學生掌握各種力的特點和易錯點，同時應當結合多種物理模型進行說明，讓學生去體會理解這些力，而不是去記住這些力.在受力分析時，按照步驟，做到有順序、有理由，而不是憑感覺去畫力.

2.掌握一些基本處理方法.

（1）假設法.假設法是受力分析常用的方法之一，可以用來判斷彈力的有無，摩擦力的方向等等.如圖5所示，小球與傾斜面OM間彈力的有無，可假設它們之間有彈力，則與小球處于靜止狀態(tài)相矛盾.

圖5 圖6

（2）整體法隔離法.整體法是將幾個物體作為一個整體來分析的方法，不需要去分析整體內(nèi)部各物體間的作用.隔離法是將研究對象與周圍物體分隔開，分析其他物體給它的作用力.如圖6所示，三個質量均為m的物體被墻夾住且靜止時，分析B物體受到的摩擦力時可單獨隔開B物體，得到A、C給B的摩擦力，分析墻對A、C的摩擦力時，可把A、B、C作為整體，此時整體也受三個力作用，即可得出A、C受到墻的摩擦力.

（3）根據(jù)物體的運動狀態(tài)進行分析.“力是改變物體運動狀態(tài)的原因”，從物體的運動可以反推出物體的受力情況.這也是受力分析的重點考查內(nèi)容，高中物理的力學、電磁學部分都有這一方法的運用.如圖7所示，一帶電小球在水平垂直于紙面向里的磁場和水平左右方向的電場中沿直線MN運動，問小球帶何種電荷？電場的方向如何？運動是由M到N，還是由N到M？因為小球的軌跡為直線，所以可能合力為零，也可能合力不為零而沿直線MN方向.如果合力不為零，則小球的速度會發(fā)生變化，從而影響洛倫茲力的大小和方向，會導致合力也不沿MN方向，小球會做曲線運動，所以唯一的情況就是合力為零；可假設是正電荷，則得出第二個圖，可假設是負電荷，則得出第三個圖.

圖7

3.養(yǎng)成驗證的習慣.好多學生受力分析后，急于處理和計算，常常忽略檢查驗證，從而導致因為某個力畫錯，整條題目出錯的情況.所以在教學中應強化學生養(yǎng)成這一習慣.endprint

物理教學中教師經(jīng)常發(fā)現(xiàn)學生因為沒能進行正確的受力分析而把題目解錯，即使其后面的解題思路都是正確的，其結果與正確的結果也相去甚遠.很多學生覺得受力分析很難，正如一個學生說的：“物體的運動還好理解點，因為看得出物體的運動軌跡，受力分析就不太好想象了，力又看不到，哪里知道有沒有”.學生中出現(xiàn)這種現(xiàn)象的根本原因是他們更習慣于直觀形象思維，而缺少抽象的邏輯思惟，沒能真正理解“受力情況決定運動情況，運動情況顯示受力情況”的含義.受力分析也有基本的步驟：確定研究對象（可以是某個物體也可以是幾個物體合成的一個整體）；依次畫出物體受到的重力、彈力、摩擦力、其他力（包含外加的已知力、電場力、安培力、洛倫茲力等）；驗證受力分析的正確性，可以看是否每一個力都能找到它的施力物體，或判斷物體的受力情況與運動情況是否相符合.即使教師在課堂中講解了受力分析的步驟，學生在受力分析時還是經(jīng)常出錯，鑒于此，本文分析了學生受力分析時常見的錯誤，并提出了相關的應對策略.

一、常見錯誤及原因

1.研究對象不清

研究物理問題時，首先要弄清研究對象，看似簡單的步驟，但是在實際學習當中，不少學生不注重審題，憑主觀感覺把力畫錯.如圖1所示，有些學生在對小球受力分析時，經(jīng)常錯畫出力F，并認為力F是小球擠壓木板的力.正是因為沒有注意研究對象的選取，錯把木板受到的力畫在小球上面.

圖1 圖2

2.受力分析與處理力的過程相互混淆

受力分析指畫出物體實際受到的每個力，且每個力都能找到其施力物體.而處理力的過程是指對力進行運算或分析，常用的方法有合成、分解、正交分解等.有些學生經(jīng)常把分析受力的過程與處理力的過程相互混淆.如圖2所示，有些學生在對靜止在斜面上的木塊分析受力時，多畫出力F，并且認為木塊正是在力F的作用下，才有沿斜面向下運動的趨勢.他們把重力的其中一個作用效果（使木塊有向下運動的趨勢）錯當成實際的力畫出來了，分力合力不清，原因就是把受力分析與處理力的過程相互混淆了.

3.各種力方向的特點不清

每種性質的力的方向都有其易錯點，如重力的豎直向下與垂直向下的區(qū)別，彈力的方向及有無的判斷，摩擦力的方向與相對運動相反還圖3 圖4是與運動方向相反，安培力、洛倫茲力等方向如何判斷等等.由于基本的知識儲備不足，導致在受力分析過程中把力的方向畫錯.如在輕桿模型中，不可轉動的輕桿，右端裝有滑輪，用一根細繩跨過滑輪懸掛一重物.在受力分析時很容易把圖3錯畫成圖4.錯誤的原因是沒有注意到輕桿上的彈力不一定沿桿的方向.

二、應對策略

1.掌握基本知識和規(guī)范.讓學生掌握各種力的特點和易錯點，同時應當結合多種物理模型進行說明，讓學生去體會理解這些力，而不是去記住這些力.在受力分析時，按照步驟，做到有順序、有理由，而不是憑感覺去畫力.

2.掌握一些基本處理方法.

（1）假設法.假設法是受力分析常用的方法之一，可以用來判斷彈力的有無，摩擦力的方向等等.如圖5所示，小球與傾斜面OM間彈力的有無，可假設它們之間有彈力，則與小球處于靜止狀態(tài)相矛盾.

圖5 圖6

（2）整體法隔離法.整體法是將幾個物體作為一個整體來分析的方法，不需要去分析整體內(nèi)部各物體間的作用.隔離法是將研究對象與周圍物體分隔開，分析其他物體給它的作用力.如圖6所示，三個質量均為m的物體被墻夾住且靜止時，分析B物體受到的摩擦力時可單獨隔開B物體，得到A、C給B的摩擦力，分析墻對A、C的摩擦力時，可把A、B、C作為整體，此時整體也受三個力作用，即可得出A、C受到墻的摩擦力.

（3）根據(jù)物體的運動狀態(tài)進行分析.“力是改變物體運動狀態(tài)的原因”，從物體的運動可以反推出物體的受力情況.這也是受力分析的重點考查內(nèi)容，高中物理的力學、電磁學部分都有這一方法的運用.如圖7所示，一帶電小球在水平垂直于紙面向里的磁場和水平左右方向的電場中沿直線MN運動，問小球帶何種電荷？電場的方向如何？運動是由M到N，還是由N到M？因為小球的軌跡為直線，所以可能合力為零，也可能合力不為零而沿直線MN方向.如果合力不為零，則小球的速度會發(fā)生變化，從而影響洛倫茲力的大小和方向，會導致合力也不沿MN方向，小球會做曲線運動，所以唯一的情況就是合力為零；可假設是正電荷，則得出第二個圖，可假設是負電荷，則得出第三個圖.

圖7

3.養(yǎng)成驗證的習慣.好多學生受力分析后，急于處理和計算，常常忽略檢查驗證，從而導致因為某個力畫錯，整條題目出錯的情況.所以在教學中應強化學生養(yǎng)成這一習慣.endprint