提高學(xué)生物體受力分析能力的實(shí)踐探索

豆永春

【關(guān)鍵詞】 物理教學(xué)；受力分析能力；培養(yǎng)

【中圖分類號(hào)】 G633.7 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】 A

【文章編號(hào)】 1004—0463（2017）03—0115—01

物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是由它所受諸力作用的結(jié)果，而諸力間的相互關(guān)系也正由物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)來反映。因此，許多力學(xué)問題的研究都離不開物體的受力分析。而學(xué)生在分析物體的受力情況時(shí)，常常會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤，出現(xiàn)重復(fù)或遺漏的情況。下面，筆者就如何提高學(xué)生分析物體受力情況的能力，簡(jiǎn)要談?wù)勛约旱目捶ā?/p>

一、緊扣力的定義，準(zhǔn)確分析物體的受力情況

1.物體受力分析的依據(jù)是力的本質(zhì)，即力是物體對(duì)物體的作用。對(duì)一個(gè)力來說，肯定有施力物體和受力物體，這就是說沒有脫離開物體的作用而獨(dú)立存在的力。這說明：（1）如果一個(gè)物體受到力的作用，那么一定能找到施力物體。如果離開了物體對(duì)物體的作用，找不到施力物體，這個(gè)力就是憑空設(shè)想的，無中生有的；（2）如果有物體對(duì)物體的作用，既有施力物體又有受力物體，那么一定存在力的作用，忽視了這個(gè)客觀存在的力，就會(huì)將該力遺漏了。

2.物體間力的作用是相互的。有作用力一定同時(shí)有反作用力，而兩者分別作用在彼此用著的物體上。我們?cè)诜治瞿骋晃矬w的受力情況時(shí)，不能只考慮它受到別的物體的作用力，而不考慮它對(duì)別的物體的作用力，更不能把它對(duì)別的物體的作用力作為自己所受的力。

例如，如右圖所示，分析物體B的受力情況，有些同學(xué)說：“物體B受到三個(gè)力：即對(duì)A的支持力，對(duì)C的壓力和重力。”這樣的分析就是沒有搞清楚作用力與反作用力。其中，對(duì)A的支持力和對(duì)C的壓力都不是B受到的力，而是B對(duì)別的物體的作用力。所以這樣分析是不對(duì)的，正確的分析是B受到的三個(gè)力的作用：即重力，物體A對(duì)B的壓力和物體C對(duì)B的支持力。

3.力是物體對(duì)物體的作用，但由于同一個(gè)力有不同的說法，一個(gè)合力又可以分為不同的分力，因此在受力分析時(shí)，一定要注意不要重復(fù)。例如，一個(gè)物體在粗糙斜面上向下滑動(dòng)時(shí)，這個(gè)物體幾個(gè)力的作用？

我們從力的本質(zhì)出發(fā)，追查施力物體，就會(huì)發(fā)現(xiàn)“G”的施力物體是地球，“N”的施力物體是斜面，“f”的施力物體也是斜面，而“G1”和“G2”的施力物體找不到。其實(shí)，“G1”和“G2”是重力G的兩個(gè)分力，其中，G2與支持力A平衡，G1與摩擦力f的合力使物體下滑。我們知道合力與它的諸分力是等效的，因此，如果一個(gè)力已經(jīng)分解成兩個(gè)分力，就不能說物體即受兩個(gè)分力的作用同時(shí)又受這個(gè)力的作用，否則就會(huì)出現(xiàn)重復(fù)。正確的分析是這個(gè)物體只受三個(gè)力的作用，即重力G，支持力N和摩擦力f。所以，在分析物體受力時(shí)一定要從力的本質(zhì)出發(fā)，追查施力物體，進(jìn)而防止這種重復(fù)的錯(cuò)誤發(fā)生。

二、結(jié)合物體的運(yùn)動(dòng)情況，合理進(jìn)行受力分析

物體的受力情況和物體的運(yùn)動(dòng)情況是相輔相成的，正確分析物體的運(yùn)動(dòng)情況，有利于正確分析物體的受力情況，可以避免不應(yīng)有的錯(cuò)誤。

例如，在平直鐵路上做勻速運(yùn)動(dòng)的火車，車廂內(nèi)的小桌上放著一個(gè)蘋果受到幾個(gè)力？如果火車做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)蘋果受到幾個(gè)力？我們只要對(duì)物體的運(yùn)動(dòng)情況和受力情況進(jìn)行具體分析，就可以得出正確的判斷。當(dāng)蘋果隨列車做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，蘋果相對(duì)于地面雖然是運(yùn)動(dòng)的，但相對(duì)于火車（桌面）沒有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，也沒有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，所以，這時(shí)蘋果沒有受到摩擦力的作用。只是由于慣性，蘋果隨火車一起運(yùn)動(dòng)。當(dāng)火車做勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，蘋果相對(duì)于桌面有向后運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)。所以，這時(shí)蘋果受到與火車運(yùn)動(dòng)方向相同的摩擦力作用，可見在兩個(gè)不同的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下，物體所受的力是不同的。當(dāng)火車做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，蘋果受到重力G和支持力N的作用；當(dāng)物體做勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，蘋果受到重力G、支持力N和摩擦力f的作用。

三、物體受力分析的一般思路

分析物體受力，首先要明確研究對(duì)象，即明確我們是要分析那個(gè)物體的受力情況。其次要把它從周圍的物體中隔離出來，分析周圍有哪些物體對(duì)它起施加力的作用。第三，作出力的示意圖，并分析受力情況。

在分析物體受力順序上，應(yīng)是先易后難，即先找物體受到比較明顯的力，然后再找物體受到不易確定的力。經(jīng)過周密觀察，逐一找，全做到正確無誤。

綜上所述，要正確分析物體受力，應(yīng)認(rèn)準(zhǔn)對(duì)象，看清楚環(huán)境與條件，并從力的本質(zhì)出發(fā)，結(jié)合物體的受力情況認(rèn)真分析，仔細(xì)找全每一個(gè)力，以免漏掉。而每找到一個(gè)力（外力）都要問一問施力物體是什么？是否存在這個(gè)力？有無重復(fù)？有無錯(cuò)誤等。

編輯：謝穎麗