初中物理受力分析

浅谈初中物理受力分析

初中阶段学生接触了常见的几种力，分别是重力、摩擦力、弹力与浮力等等。学生在平时的学习中常常遇到力学问题，解决这些问题的关键是对物体进行受力分析。而对物体进行受力分析尤其是物体同时受到几个力作用的分析，学生往往感觉很困难，对受力分析没有好的方法而导致问题的错误解答。受力分析既是学生学习的难点，也是教师教学的重点。下面笔者结合本人的教学实际，浅谈初中受力分析教学的几点体会。

一、“一一对应”原则解决力学作图问题

对于力学作图（作出物体受力示意图），学生常常出现多画了力或少画了力，原因是学生根据习题内容凭经验或感觉作图，或者有“也许就这样画”的想法而没有进行正确的受力分析，导致作图时出现错解。

例1.1.作出静止在斜面上的物体所受的力（图1）；

2.作出踢出去正沿着斜面向上滚的足球所受的力（图2）。

对静止在斜面上的物体，很多学生错误地认为物体受到一个沿斜面向下的下滑力，错解为如（图3），沿斜面向上滚的足球则错误地认为受到一个沿斜面向上的力，错解为如（图4）。

解决这类问题的方法就是让学生掌握正确的受力分析，教学中我让学生掌握“一一对应”的原则来对这类习题进行受力分析，即一个力对应一个施力物体。因为物体间力的作用是相互的，所以物体受到的每一个力都必然对应着一个施力物体。作图时要求学生每

画一个力就找出这个力的施力物体，如果找不到则这个力就不存在。例如图1，静止在斜面上的物体受到重力、支持力和摩擦力，这三个力的施力物体分别是地球和斜面，而沿斜面向下的力f就找不到施力物体，所以这个力不存在。同理，图2中足球受到重力、斜面对足球的支持力与沿斜面向下的摩擦力，沿斜面向上的力就找不到施力物体，所以没有沿斜面向上的力f，足球沿斜面向上滚是由于惯性。这样，学生就不会出现多画或者少画力了，这个原则还可以应用在草地上滚动的足球、向空中抛出去的篮球与在行驶中的汽车发动机突然熄火等等的受力分析。学生掌握“一一对应”原则后，在作图时就不会多画力或少画力了。

二、二力平衡分析物体所受摩擦力的大小

学生在探究“摩擦力的大小与什么因素有关？”时，得到与压力大小和接触面的粗糙程度有关的结论。但实验过程中弹簧测力计为什么要匀速拉动木块呢？因为匀速拉动木块时，拉力与木块受到的摩擦力是一对平衡力，所以摩擦力的大小等于拉力的大小即弹簧测力计的示数。这就是用二力平衡来解决摩擦力的大小。学生学习了摩擦力以后，常遇到摩擦力的大小与物体运动状态有关这一类型的习题，此类习题就可以用平衡力来分析物体所受摩擦力的大小。

例2.如图5所示，用水平向右大小为10n的力将重8n的木块压在竖直墙面上，木块静止，木块所受的摩擦力是_____n，当水平向右的力增大为15n时，木块受到的摩擦力将_____（填变大、变小、不变）。

分析：水平向右的力为10n时，木块在竖直方向上受到重力和摩擦力，因为木块静止，所以这两个力是一对平衡力，木块受到的摩擦力等于木块的重力等于8n。当水平向右的力增大为15n时，根据摩擦力的大小与压力大小有关这一结论，学生往往认为压力增大了所以摩擦力也增大了，在横线处填变大，这是错误的。因为木块此时仍处于静止状态，它受到的摩擦力与重力是一对平衡力，摩擦力大小不变仍等于8n，所以本题的两个横线处分别填8n和不变。

例3.物体在水平向右大小为3n的拉力作用下在水平地面上向右做匀速直线运动（如图6），物体所受摩擦力的大小是_____n。当拉力大小变为5n时，物体所受摩擦力的大小是_____n。

分析：物体在拉力作用下做匀速直线运动，水平方向物体受到的摩擦力与拉力是一对平衡力，所以摩擦力的大小等于3n。当拉力变为5n时，影响摩擦力大小的因素没有改变，物体受到的摩擦力仍是3n，此时物体做变速运动，所以本题两个横线处都填3n。

可见，在摩擦力大小与物体运动状态有关时，用二力平衡来分析解决摩擦力的大小是行之有效的方法。

当一个物体在竖直方向同时受到几个力的作用下，分析物体所受的支持力和物体对另外一个物体的压力时，学生由于没有掌握正确的分析方法而错解习题。对此类型的受力分析，教师在平时的教学中要用作用力与反作用力的关系来分析，不然，学生不仅掌握不了正确的分析方法，有时还会误导学生。

三、受力分析方法小结

初中阶段物理受力分析虽然理论性强、知识面广、综合程度大，但具有研究对象比较简单、不考虑互成角度与只要求作力的示意图等特点。在教学中帮助学生总结并掌握受力分析的方法，学生在解题时就不会误入歧途而出现错误，对力学问题也就迎刃而解了。根据自己多年的教学实践，对初中力学受力分析方法小结如下几点：（1）重力必先考虑。因为地面所有物体都受到重力作用，所以重力必先考虑，这点往往被很多学生忽略。（2）明确受力物体及其运动状态。（3）明确所受的力与施力物体即“一一对应”原则。（4）应用“物体间力的作用是相互的”与“二力平衡”分析所要求的力。学生用以上四点方法结合力的概念、性质及方向来进行受力分析，能收到很好的效果。

以上所述是针对学生在此方面常遇到的问题而采取的教学方法，目的是让学生学会受力分析，掌握科学的分析问题和解决问题的能力，达到这一点也是初中物理有效课堂教学的体现。

（作者单位广东省紫金县蓝塘中学）