中學(xué)物理教學(xué)受力分析初探摘要：物體受力分析是高中物理教學(xué)的難點(diǎn)，也是分析、求解有關(guān)力學(xué)問題的關(guān)鍵。教師必須采用有效的教學(xué)方式，讓學(xué)生在進(jìn)行受力分析時(shí)靈活使用多種方法，按照受力分析的步驟，正確地對物體進(jìn)行受力分析。關(guān)鍵詞：受力分析假設(shè)法整體法隔離法受力分析目的和重要性力學(xué)是物理學(xué)的基礎(chǔ)。在高中物理力學(xué)知識部分，受力分析作為其中的核心主干內(nèi)容被廣泛用于各種情形。所謂受力分析是把指定物體（研究對象）在特定的物理環(huán)境中受到的所有力找出來，并畫出力的示意圖的過程。高中物理學(xué)科學(xué)習(xí)以抽象思維為主，學(xué)生不僅要理解分析自然現(xiàn)象，而且要進(jìn)一步建立模型，研究現(xiàn)象的本質(zhì)，在多層面上分析問題。因此，學(xué)生在進(jìn)行受力分析時(shí)，常常感到茫然，分析力時(shí)容易多力或者漏力。教師應(yīng)有效地對受力分析進(jìn)行教學(xué)，重視知識的應(yīng)用，聯(lián)系生活，提高學(xué)生分析問題、解決問題的能力。受力分析的常用方法假設(shè)法、整體法、隔離法是高中力學(xué)部分進(jìn)行受力分析時(shí)的三種方法，正確地將這三種方法應(yīng)用到實(shí)際的解題過程中，對靈活掌握受力分析這部分內(nèi)容十分關(guān)鍵。[1]1.利用假設(shè)法，化難為易在重力、彈力，摩擦力等常見力的教學(xué)中，彈力和靜摩擦力有無判斷是難點(diǎn)，而假設(shè)法是解決此類問題的一種非常適用的方法。以判斷彈力有無為例，運(yùn)用假設(shè)法時(shí)，一種方法是假設(shè)彈力存在，看假設(shè)的結(jié)果是否與題目中所給物體的運(yùn)動狀態(tài)相符。若符合，說明彈力存在；若不符合，說明彈力不存在。另外一種方法是假設(shè)將與研究對象接觸的物體搬離，看其運(yùn)動狀態(tài)是否發(fā)生變化。若變化，說明彈力存在；若不變化，說明彈力不存在。具體應(yīng)用時(shí)，任選一種進(jìn)行分析。教師可以根據(jù)假設(shè)法的兩種思路進(jìn)行推理判斷，激發(fā)學(xué)生興趣與思考。例1如圖1所示，用細(xì)繩懸掛一小球，小球靠在光滑的斜面上處于靜止?fàn)顟B(tài)．甲圖中細(xì)繩傾斜，乙圖輕繩保持在豎直方向上．判斷甲乙兩圖中小球是否有受到斜面的彈力作用？圖1解析：根據(jù)小球所處的狀態(tài)，采用“假設(shè)法”進(jìn)行判斷。第一種方法：假設(shè)兩圖中小球都有受到斜面彈力，甲圖中的小球能處于靜止?fàn)顟B(tài)，乙圖小球不能保持靜止。第二種方法：假設(shè)將兩圖中斜面搬離，則甲圖中的小球無法在原來的位置保持靜止，乙圖小球仍靜止。故兩種方法都說明，甲圖中小球受到斜面彈力，乙圖小球不受到斜面的彈力。2.利用整體法，合零為整整體法是指對物理問題中的整個(gè)系統(tǒng)或整個(gè)過程進(jìn)行分析、研究的方法。就是把幾個(gè)物體視為一個(gè)整體，作為研究對象。\t"/item/%E6%95%B4%E4%BD%93%E6%B3%95/_blank"受力分析時(shí)，只分析這一整體對象之外的物體對整體的作用力（外力），不考慮整體內(nèi)部之間的相互作用力（\t"/item/%E6%95%B4%E4%BD%93%E6%B3%95/_blank"內(nèi)力）。整體是以物體系統(tǒng)為研究對象，從整體或全過程去把握\t"/item/%E6%95%B4%E4%BD%93%E6%B3%95/_blank"物理現(xiàn)象的本質(zhì)和規(guī)律。靈活運(yùn)用整體思維可以產(chǎn)生不同凡響的效果，顯現(xiàn)“變”的魅力，把物理問題變繁為簡、變難為易。整體法使用時(shí)應(yīng)注意條件：組成整體的各個(gè)部分應(yīng)具有相同的加速度時(shí)才能作為一個(gè)整體進(jìn)行受力分析。NN例2如圖2所示，質(zhì)量為m的物塊放在傾角為θ的斜面體上，斜面質(zhì)量為M，物塊與斜面保持靜止，求地面受到的壓力大小。

NNfNfNN’N’GGMGGM圖2圖2-1圖2-2分析：根據(jù)牛頓第三定律，本題中求地面壓力大小即求得斜面體受到地面支持力大小。若單獨(dú)分析斜面體(如圖2-1），斜面體受到力有：重力GM，地面的支持力N，物塊對斜面的彈力N’以及物塊對斜面的摩擦力f四個(gè)力。若直接將斜面體與物塊看成整體（如圖2-2），整體受到的力只有重力G和地面的支持力N。同樣都是求地面的支持力大小，單獨(dú)分析斜面體就必須分析四個(gè)力才能求得答案，整個(gè)受力分析和求解過程也比較麻煩。而將物塊和斜面看成整體，只需分析兩個(gè)力就能一步到位，過程簡潔明了。因此求解此類型題目時(shí)，往往看成整體能更簡單輕松地得出答案。3.利用隔離法，逐一擊破隔離法是與整體法是相對的一種方法。隔離法是指對物理問題中的單個(gè)物體或單個(gè)過程進(jìn)行分析、研究的方法。在力學(xué)中，就是把要分析的物體從相關(guān)的物體體系中隔離出來。作為研究對象，只分析該研究對象以外的物體對該對象的作用力，不考慮研究對象對其他物體的作用力。隔離法容易看清單個(gè)物體的受力情況或單個(gè)過程的運(yùn)動情形，問題處理起來比較方便、簡單。在分析系統(tǒng)內(nèi)各物體（或一個(gè)物體的各個(gè)部分）間的相互作用時(shí)采用隔離法。NNB例3如圖3所示，光滑的金屬球B放在縱截面為正三角形的物體A與豎直墻壁之間，物體與金屬球均保持靜止，已知物體A的重力是B的重力的6倍，不計(jì)金屬球跟斜面以及墻之間的摩擦，求斜面與金屬球之間的彈力大小。NNBFF60°60°fGB60°60°fGB60°GANA60°GANA圖3圖3-1圖3-2分析：本題要求金屬球與斜面之間彈力大小，而彈力是兩物體之間的相互作用力，故解題時(shí)必須要單獨(dú)隔離出其中的一個(gè)物體進(jìn)行受力分析。若隔離三角形物體，分析其受力有（如圖3-1）：重力GA，地面的支持力N和摩擦力f，還有金屬球給的彈力NA四個(gè)力。若對金屬球進(jìn)行受力分析，則受到力有：重力GB，墻壁的彈力以及三角形物體給的彈力NB三個(gè)力。在隔離法使用時(shí)，一般采取受力較少的物體作為研究對象，所以本題中應(yīng)該選取金屬球進(jìn)行隔離進(jìn)行受力分析更為方便。三種受力分析方法分別選擇不同的思維角度對物體進(jìn)行受力分析，雖然各自有不同的特點(diǎn)，但都只是解題中采取的一個(gè)方法，最終目的都是能夠?qū)㈩}目正確解答出來。三、受力分析解題基本步驟三種受力分析方法，在對力進(jìn)行分析的步驟方面都是統(tǒng)一的，對問題的處理方法也是相同的。1.明確研究對象可以選擇單個(gè)物體，把它從周圍物體中隔離出來，只分析它所受的力，不考慮研究對象對周圍物體的作用力。也可以選擇多個(gè)物體組成的系統(tǒng)作為研究對象，將系統(tǒng)的運(yùn)動過程作為一個(gè)整體目標(biāo)。在分析解決綜合性較強(qiáng)的力學(xué)問題時(shí)，可以根據(jù)實(shí)際的情況，有時(shí)先整體后隔離，有時(shí)先隔離后整體，將兩種方法靈活運(yùn)用，達(dá)到事半功倍的效果。按規(guī)律進(jìn)行受力分析一般先分析場力（重力、電場力、磁場力等）。再分析彈力，找出研究對象與其他物體有幾個(gè)接觸面（點(diǎn)），有幾個(gè)接觸面（點(diǎn)）就可能受幾個(gè)彈力。然后分析這些接觸點(diǎn)或者面與研究對象是否有擠壓，若不明確的可使用假設(shè)法進(jìn)行判斷，再畫出彈力。最后再分析摩擦力，根據(jù)摩擦力的產(chǎn)生條件，有彈力的地方就有可能有摩擦力，再看接觸面是否粗糙，與研究對象是否有相對運(yùn)動或者相對運(yùn)動趨勢，畫出摩擦力。以上的分析步驟可簡化為口訣“場力先畫出，再畫已知力，找力觸處尋，定力問施受，彈力分張壓，摩擦判動靜，彈靜常未知，滑摩等μN(yùn)”檢查受力分析是否正確受力分析直接影響物體運(yùn)動情況，因而檢查受力分析是否正確尤為重要。由于經(jīng)常出現(xiàn)檢查時(shí)沿著原先受力時(shí)的思路，不易檢查出錯(cuò)誤，學(xué)生對此最感困難。檢查受力情況是否正確應(yīng)遵循兩條原則：一、每個(gè)力都應(yīng)該能夠找到施力物體。二、物體的受力情況應(yīng)與題中物體的運(yùn)動狀態(tài)相符合。[2]掌握第一條原則可以避免受力分析時(shí)多畫了力，掌握第二條原則可以在第一原則不好判斷時(shí)進(jìn)一步檢查。例4如圖4所示，兩個(gè)質(zhì)量相同的物體A和B緊靠在一起，放在光滑的水平面上，如果它們分別受到水平推力F1和F2共同作用一起做勻加速直線運(yùn)動，且F1>F2。求A施于B的作用力大小。

分析：因?yàn)槲矬wA和物體B具有相同的加速度，已知水平外力F1和F2，求它們之間的相互作用力FAB，應(yīng)采取先整體后隔離的方法。設(shè)質(zhì)量為m，將物體A和物體B看成整體（如圖4-1）求出它們的共同加速度。然后再選取物體B為研究對象（圖4-2）根據(jù)牛頓第二定律。受力分析在高中力學(xué)中尤為重要，是高中物理課程學(xué)習(xí)的一條主線，不僅僅體現(xiàn)在力學(xué)，同時(shí)在電學(xué)，電磁學(xué)等方面都有重要的應(yīng)用。準(zhǔn)確的受力