杨 琦

(云南师大附中 650106 )

高中物理是学生比较难以掌握和理解的学科,主要是物理知识具有一定的抽象性、知识点联系紧密、过程复杂等,给学生的学习带来了困难.力学知识是高中物理学习的基础,因此引导学生掌握好受力分析,可以有效的提升学生的学习效率,为学习以后的学习奠定基础.下面就如何提高学生对物体受力分析谈一些教学经验.

一、受力分析有关内容

高中物理教师在进行教学的时候,要让学生掌握有关力学的基本知识,对有关力学知识有深刻的理解和认识,这样才能帮助学生更好的进行物理知识学习和探究.

高中物理力学主要涉及以性质命名的力,诸如:重力、弹力和摩擦力等,另一种是以效果命名的力,诸如:拉力、支持力、合力、压力等.这就要求高中物理教师在教学的过程中,要结合具体的事物,将力具体化,这样更有利于学生深刻的理解.力需要两个物体相互作用,每个力都有施力方和受力方,力具有相互性和矢量性,教师可以结合具体例子让学生进行理解,比如,竖直上抛的物体在向上的运用过程中并不受向上的作用力,因为没有施力方力包括大小、方向、作用点三要素,在进行受力分析的时候,要通过作图的方式将力的三要素体现出来.每个力都有两个物体参与——施力物和受力物,每个力都能找到它的施力物,另外,力具有矢量性,受力分析时根据力的三要素把力的示意图画出来.

二、受力分析的基本步骤

1.明确对象

进行受力分析,首先要明确分析的对象,可以是一个物体,也可以是多个物体,明确分析的对象后,要进行隔离,单独的对独立对象进行分析.

2.分析顺序

确定分析对象后,要根据产生力的原因先场力,诸如:重力、磁场力、电场力,再弹力,找到接触面,根据物体的实际情况进行分析,最后分析摩擦力,如果是光滑的水平面,就不考虑摩擦力的情况.

3.注意事项

受力分析完成后,要进行检验,一个是受力物体和施力物体,如果缺少一方,则分析的力不存在,另一个是力的分解与合成不能重复分析和叠加,只分解或合成一次.此外,对于运动中的受力分析要根据物体的运动状态进行.

三、受力分析在教学中的应用

1.主要方法

力学中受力分析根据需要一般采用整体法和隔离法.整体法就是将要分析的几个物体看成一个整体,进行这个系统的受力分析;隔离法就是将整体中的某一个物体单独提取出来,进行单个物体的受力分析.教师要引导学生在具体的应用中,根据试题的要求,进行整体法和隔离法的灵活运用,往往能起到事半功倍的作用.在分析了物体的受力情况以后,为了研究和计算的方便,常常用正交分解法、平行四边形定则、矢量三角形法等对其中的一些力进行处理,从而更能有效的求出所需要的合力或是某个方向的力.

2.受力分析的应用

受力分析在高中物理中应用的范围比较广,一般的物理知识学习和探究中都要用到受力分析.因此,教师要注重学生的知识实际应用,多加强对学生的训练,以促进学生受力分析能力的提升,帮助学生积累更多的知识和经验.

(1)在力学中的应用

图1

例题在一个光滑的平底圆筒中放入两个刚性小球A和B,小球A的质量为mA,直径为dA,小球B的质量为mB,直径为dB,圆筒的直径为d,且dB

A.F=(mA+mB)g

B.FA=FB

C.mAg

D.FA≠FB

解析根据题设条件,本题用整体法进行分析比较简单,将A、B看成一个整体进行研究,竖直方向上对圆筒的压力为小球整体的重力,由于静止,所以对圆筒左右两边的压力相等,因此可知答案A、B正确.如果采用隔离法对A、B进行单独分析的化,会将问题复杂化.

(2)在运动学中的应用

在运动学的学习和探究中,常常用到受力分析,这个是学生需要掌握的重点内容,因此,高中物理教师要结合具体实例,让学生深刻的理解和掌握有关受力分析的方法和技巧,提升学生的物理综合知识水平.

例题(2017高考全国2卷)如图2所示,一光滑大圆环固定在桌面上,环面位于竖直平面内,在大圆环上套着一个小环,小环由大圆环的最高点从静止开始下滑,在小环下滑的过程中,大圆环对它的作用力().

图2

A.一直不做功

B.一直做正功

C.始终指向大圆环圆心

D.始终背离大圆环圆心

分析本题中,题设条件大圆弧光滑,所以不存在摩擦力,这样小环在下落的过程中,受到重力和支持力的作用,支持力始终与小环运动的方向垂直,所以不做功,因此A项正确,B项错误.大圆环对小环的作用力先背离大圆环圆心,后指向大圆环圆心,C、D项错误.

此外,受力分析在电磁场中的情况一般需要学生结合静止状态和运动状态进行实际的分析,只要学生掌握和理解了受力分析的内涵,在各种情况下进行正确的受力分析都将是一件比较容易的事情.

总之,受力分析是学好高中物理知识的基础,对于学生的学习技巧和效率有着重要的作用,教师在教学过程中,要注重学生能力的培养,让学生根据实际情况能够正确的进行物理过程中的各种受力情况,从而帮助学生打好物理基础,促进学生更好的发展.