淺談初中物理物體受力分析問題及思考

江蘇省海門市悅來初級中學(226131) 許金鑒 ●

淺談初中物理物體受力分析問題及思考

江蘇省海門市悅來初級中學(226131) 許金鑒 ●

受力分析是初中物理課程中的一個重要內容，在內容上相對抽象，學生在學習和解題上有較大難度．本文主要對蘇教版初中物理中的物體受力分析有關問題進行深入剖析，總結教學經驗．

初中物理;受力分析;對策

初中物理中的物體受力有關知識是最為基礎性的，僅僅是研究常見的、簡單的受力現象，且限于平衡狀態下物理受力的研究，在數量上一般在四個力以內．如此編排內容，更容易被初中學生接受和更好的接觸力學．“受力分析”雖然不是基本概念，也非基本規律，但是學好力學知識的基礎．本文主要對學生在學習該內容中的常見問題進行分析，并找出相應解決對策．

一、研究對象不明確，分析錯誤

學生在進行力學學習中，往往把施力對象和受力對象相混淆．原因在于學習時，教師在課堂教學中會總結成“一個物體即是施力對象，同時還是受力對象”．這一總結并無差錯，但往往會讓學生在進行物體受力分析時產生較大困惑．在實際分析中，研究對象就是研究某個物體在充當受力物時所受的力．但是學生通常會理解成，既然力是相互的，那么物體受力同時也會給對方施加一個力，因此，再將研究對象作為施力對象再加上一個施加于相應物體的力．

例如:靜止于水平面的一個物體A，請準確作出其受力情況(如圖1):

圖1中的②示意圖是錯誤答案，③為正確答案．對于該題，學生錯誤的把物體A對地面的力看作成物體A自身受到的力．物體A對地面壓力F2雖存在，但并不是A所受的一個力．該題是最具代表的問題就是學生未能對“受力分析”中的“受力”有全面理解，實際上受力是針對具體研究對象而言的，往往認為關于受力分析，就要把一切力納入分析中．為出現此種錯誤，就要讓學生明確研究對象，抓住其一核心不變，才可正確的分析它的受力情況．

二、主觀臆斷受力，分析錯誤

1．彈力分析

從課堂教學和學生作業看，學生對受力物體是否受或不受到單個或多個力的判斷不清楚．對于某些具體力的概念和理解不夠明確、透徹，以致于學生進行實際問題分析時，不能根據實際去分析物體的受力情況，而憑感覺去分析，進而出現一些基本的概念性錯誤．如此也就使得學生在進行受力分析中，時常出現多力或少力的情況，這也是學生容易錯題的主要原因．

例如:1小球靜止于以某個面(圖2)，請你作出準確作出其受力情況:

圖2中，②為錯誤標注，③是正確的．對于該題，學生錯誤標注原因就是多分析出了F2這個力，小球與臺階間并無彈力．根本原因在于學生對彈力產生條件未能明確和掌握．

因彈力產生需要有兩個條件是:一是必須相互接觸;二是必須相互擠壓．這兩個條件必須同時滿足．但該此題中的小球和臺階之雖有接觸，但是否存在擠壓無法判斷，題目未明確說明，因此不能憑主觀想法去加一個力．

對于此種受力分析，可采取這幾種方法分析:一是要根據彈力產生條件進行分析．:依照物體有無直接接觸并有彈性形變判斷是否產生彈力．該方法主要用于判斷物體形變相對明顯情況．比如:彈簧被壓或拉長．二是采用假設法進行分析．兩個物體間雖然有接觸，但只要在形變不明的情況下，可以先假設兩物體沒有彈力，再看物體是否可保持既有狀態，如果沒有變，則不具有彈力;假若改變，則有彈力產生．對于上述類型題目可應用該方法分析和解答．三是根據物體運動狀態分析．一個物體的受力須與其自身運動狀態相符，依照物體運動狀態，再通過二力平衡列方程求解．如此可對某個接觸面是否產生彈力進行準確判斷．

再如:將一個小球置于光滑水平面上，同時和光滑斜面相接觸，如小球處于靜止狀態(圖3)，對小球受到的彈力進行分析．

該題可應用“假設法”進行分析，也就是假設將AB斜面去除，如果小球球仍能保持既有靜止狀態，則可判斷小球和斜面接觸處不具彈力;如假設去掉水平面，則球將會往下運動，因而在和水平面接觸處會受到一個彈力，方向垂直于和水平面向上．

2．摩擦力分析

學生在物體摩擦力分析中，也存在主觀臆斷的情況，使得分析多出或少了某個力．

例如:物體A沿著某個斜面往下滑動，請作出其滑動中的受力情況(如圖4):

圖4中，②是錯誤的，③是正確的．標注錯誤的原因就是分析中多出了F1這個力．有些學生認為一個物體往下滑動滑，憑主觀想象，應受一個沿斜面往下的力．但實際上這個力壓根不存在，也就是上找不到施力對象．

在受力分析學習中，摩擦力的判定是最具難度的地方，也是最易出錯的地方．可根據摩擦力產生條件進行分析，也就是物體間必須相互接觸，有擠壓;接觸面粗糙;物體間存在相對運動或其趨勢．這三者同時滿足才能產生摩擦力，如只有一個或兩個滿足，則物體不受摩擦力．此外，可應用假設判斷物體間是否存在相對運動趨勢及其方向，再分析摩擦力及其方向．

三、分析步驟不當，分析錯誤

對于初中學生而言，雖然對重力、彈力、摩擦力等力的概念和內容有較好掌握．但在進行物體受力分析時，總會無從下手，不知道先分析哪個力，缺乏條理性，如此就會導致少一些受力或多出受力．基于此，關鍵是要讓學生明確初中物理中的各種力的性質及產生條件，再根據條件按照一定步驟進行分析．在實際教學中，可充分應用日常生活中學生熟悉的例子，反復強調說明．

根據筆者教學經驗，對初中物體受力分析步驟進行了一個總結，即一個中心，四個基本點．具體而言，就明確“研究對象”，以此為核心．如“研究對象”都是錯誤的，那么受力分析也是錯誤的．按照“一重二彈三摩擦四其他”的基本步驟對四個基本受力點進行分析．

［1］謝日紅．從受力分析入手巧解初中力學題［J］．中學物理教學參考，2012，04:63－66．

［2］楊理．淺談初中物理“受力分析”［J］．中學物理，2013，08:70－72．

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