高中物理受力分析難題的突破思路

◇ 安徽 劉錦彬

高中物理教學(xué)中,力學(xué)知識是重要的教學(xué)內(nèi)容,受力分析則是解決力學(xué)問題的重點和難點,掌握有效的受力分析方法,有助于學(xué)生突破物理解題難點,提高學(xué)生物理問題解決效率.高中物理教師應(yīng)根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)規(guī)律,探索多樣化的教學(xué)模式,幫助學(xué)生掌握受力分析方法,為物理問題解決奠定基礎(chǔ),實現(xiàn)高中物理教學(xué)目標(biāo).本文結(jié)合實際的物理力學(xué)問題,運用受力分析的有效方法,幫助學(xué)生突破解題思路.

1 靈活轉(zhuǎn)化分析視角

受力分析是高中物理中的重點,也是解決物理問題的基礎(chǔ).分析物體受力時需要學(xué)生具備良好的空間想象能力,能夠靈活切換不同視角,運用所學(xué)的知識找到各力之間的關(guān)系,并能準(zhǔn)確判斷受力情況的變化.為使學(xué)生掌握相關(guān)習(xí)題的受力分析技巧,教師授課中應(yīng)注重運用多媒體技術(shù),加強對學(xué)生的引導(dǎo),加深學(xué)生對知識的理解,為解答類似問題奠定基礎(chǔ).

圖1

A.仍能向右勻速推動 B.一定向右加速運動

C.一定不能推動 D.無法判斷

分析講解該例題時可運用大屏幕轉(zhuǎn)化相關(guān)的視角,與學(xué)生一起進(jìn)行受力分析,增強學(xué)生學(xué)習(xí)的自信.由已知條件可知,工件剛好能推動時,每根木棍對工件P 的摩擦力F.轉(zhuǎn)換視角,設(shè)木塊對工件支持力與豎直方向成θ 角,對工件P 進(jìn)行受力分析可知,2FNcosθ＝mg,當(dāng)木棍的間距增大時,θ 變大,cosθ減小,則FN增大,工件P 與木棍的摩擦力增大,而F 未發(fā)生變化,可知工件P 會保持靜止.正確選項為C.

2 巧妙運用數(shù)學(xué)知識

受力分析時常會遇到一些動態(tài)的情境,對學(xué)生的分析能力要求較高.教學(xué)中要引導(dǎo)學(xué)生合理劃分受力分析過程,同時巧妙設(shè)出相關(guān)參數(shù),積極聯(lián)系所學(xué)的數(shù)學(xué)知識,找到相關(guān)參數(shù)與角度之間的內(nèi)在聯(lián)系,借助函數(shù)的單調(diào)性知識,分析得出正確答案.

3 正確處理整體與局部的關(guān)系

對物體進(jìn)行受力分析時,正確處理整體與局部的關(guān)系尤為重要.教學(xué)中應(yīng)注重向?qū)W生傳授相關(guān)的技巧,使學(xué)生能夠根據(jù)實際情況,巧妙隔離某一物體進(jìn)行受力分析.同時,注重為學(xué)生講解典型的例題,使學(xué)生感受具體的受力分析過程,把握受力分析的關(guān)鍵.

D.如將擋板下端緩慢逆時針旋轉(zhuǎn)60°,則旋轉(zhuǎn)過程中斜面對每個圓柱體的支持力均減小

圖2

分析該題目創(chuàng)設(shè)的情境涉及的物體較多,教學(xué)中應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生做好整體與局部的受力分析,找到兩者之間的關(guān)聯(lián).將n 個圓柱體作為整體進(jìn)行受力分析,其中FN為擋板對圓柱1的彈力,F′N為斜面對所有圓柱體的支持力.由平衡條件可知FN＝nmgtan30°＝,選項A 錯誤.對圓柱體2及以上的圓柱體進(jìn)行受力分析可知,斜面對它們的支持力,則斜面對圓柱1的支持力為,選項B 正確.隔離圓柱體2及以上的圓柱體進(jìn)行受力分析可知圓柱體1對2的彈力為,選項C 錯誤.緩慢轉(zhuǎn)動擋板時,斜面對圓柱體2,3,4,…,n 的支持力不變,選項D 錯誤.

受力分析主要是根據(jù)受力情況,分析受力順序,結(jié)合題目中的關(guān)鍵詞,考慮物體運動狀態(tài),做出綜合性的受力分析.結(jié)合具體的力學(xué)題目,開展相應(yīng)的受力分析,突破問題解題思路,有效解決力學(xué)問題.