高中物理教學(xué)論文 淺談力學(xué)題受力分析解題方式

1、淺談高中物理力學(xué)題受力分析解題方式摘要:物體之所以處于不同的運動狀態(tài),是由于他們的受力情況不同。要研究物體的運動情況,首先要分析物體的受力情況。正確分析物體的的受力情況,是解決力學(xué)乃至整個物理學(xué)問題的前提和關(guān)鍵,是高中學(xué)生必須掌握的基本功。本文就高中物理力學(xué)題受力分析解題方式做了以下研究,總結(jié)了幾點經(jīng)驗,和大家分享一下。關(guān)鍵詞:受力分析 整體法 隔離法 力學(xué)第一、如何對物體進行受力分析。1.明確研究對象,并把特從周圍的環(huán)境中隔離出來分析物體的受力,首先要選準研究對象,并把它隔離出來。根據(jù)解題的需要,研究對象可以是質(zhì)點、結(jié)點、單個物體或多個物體組成系統(tǒng)。2.按順序分析物體所受的力一般按照重力、彈

2、力、摩擦力的順序分析較好?！爸亓σ欢ㄓ?彈力看四周,摩擦分動靜,方向要判準。”彈力和摩擦力都是 接觸力,環(huán)繞研究對象一周,看研究對象與其他物體有幾個接觸面(點,每個接觸面對研究對象可能有兩個接觸力,應(yīng)根據(jù)彈力和摩擦力的產(chǎn)生條件逐一分析。3.只分析根據(jù)性質(zhì)命名的力只分析根據(jù)性質(zhì)命名的力,如重力、彈力、摩擦力,不分析根據(jù)效果命名的力,如下滑力、動力、阻力等。4.只分析研究對象收到的力,不分析研究對象對其他物體所施的力研究物體A的受力時,只分析“甲對A” 、“乙對A” 、“丙對A”.的力,不分析“A 對甲”、“A對乙”、“A對丙”.的力,也不要把作用在其他物體上的力,錯誤的認為通過“力的傳遞”而作用

3、在研究對象上。5.沒分析一個力,都應(yīng)能找出施力物體這種方法是防止“多力”的有效措施之一。我們在分析物體的受理力時,只強調(diào)物體受到的作用力,但并不意味著實力物體不存在,找不出施力物體的力不存在的。6.分析物體受力時,還要考慮物體所處的狀態(tài)分析物體受力時,要注意物體所處的狀態(tài),物體所處的狀態(tài)不同,其受力情況一般也不同。如:放在水平傳送帶上的物體隨傳送帶一起傳動時,若傳送帶加速運動,物體受到的摩擦力向前;若傳送帶減速運動,物體受到的摩擦力向后;若傳送帶勻速運動,物體不受摩擦力作用。 例如:如甲圖所示,物體A保持靜止。物體B 的受力個數(shù)為 ( A. 2B. 3C. 4D. 5 B為研究對象,B和A對B

4、的壓力N,物體B A對B的靜摩擦力沿斜邊向下 ,故選C正確。整體法是從局部到全局的思維過程,是系統(tǒng)論中的整體原理在力學(xué)中的應(yīng)用。它的優(yōu)點是:通過整體法分析物理問題,可以弄清系統(tǒng)的整體受力情況,從整體上揭示事物的本質(zhì)和變化規(guī)律,從而避開了中間環(huán)節(jié)的繁瑣推算,能夠靈活地解決問題。通常在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(內(nèi)力時,用整體法。隔離法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。它的優(yōu)點是:容易看清單個物體的受力情況,問題處理起來比較方便、簡單,便于理解

5、。在分析系統(tǒng)內(nèi)各物體(或一個物體的各個部分間的相互作用時用隔離法。整體法和隔離法是力學(xué)部分常用的分析方法?？梢韵雀綦x再整體,也可以先整體再部分隔離。這就是整體法與隔離法的綜合應(yīng)用。在力學(xué)中,解決力學(xué)問題時,往往遇到這樣一類情況:題中被研究的對象不是單一的一個物體,而是互相關(guān)聯(lián)的幾個物體組成一個系統(tǒng)。解這一類問題,一般采用隔離法:即把各個物體隔離開來,分別作受力分析,再根據(jù)各自的受力情況和運動情況,應(yīng)用牛頓運動定律和運動學(xué)公式,列式求解。但在這類問題中,往往單用隔離法很難求得結(jié)果,解決過程也十分繁復(fù),甚至用隔離法解簡直無從著手。這時,我們不妨試用整體法:即把整個系統(tǒng)當作一個整體作為研究對象進行受

6、力分析,再列式求解。這樣做,往往能使原來很難求解的問題簡單化,無從著手的問題也迎刃而解。其實一邊情況下,針對不同的運動狀態(tài)我們可以選擇不同的分析方法,一般可以分為以下三種情況:(1系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)。整體都處于靜止狀態(tài)或一起勻速運動時,或者系統(tǒng)內(nèi)一部分處于靜止狀態(tài),另一部分勻速運動。以上這些情況,整體都平衡,整體內(nèi)每個物體所受合力為零,整體所受合力也為零。這樣,根據(jù)整體的平衡條件,就可以確定整體或某一個物體的受力特點。例如:在粗糙水平面上有一個三角形木塊abc,在它的兩個粗糙斜面上分別放兩個質(zhì)量m1和m2和木塊,m1>m2,如圖所示,已知三角形木塊和兩物體都是靜止的,則粗糙水平面對三角形木

7、塊( 。A.有摩擦力的作用,摩擦力的方向水平向右;B.有摩擦力的作用,摩擦力的方向水平向左;C.有摩擦力的作用,但摩擦力的方向不能確定,因為m1,m2,1,2的數(shù)值并未給出;D.以上說法都不對。解析:這樣類型的問題優(yōu)先選用整體法,根據(jù)整體受力平衡,則很容易判斷水平面對三角形木塊摩擦力為零,且彈力等于整體的重力之和,所以選項D正確。(2、系統(tǒng)處于不平衡狀態(tài)且無相對運動。由于系統(tǒng)內(nèi)物體間沒有相對運動,即整體內(nèi)每個物體都具有相同的速度和加速度,這時整體所受的合力提供整體運動的加速度。這種情況利用整體法,更容易把握整體的受力情況和整體的運動特點。例如:光滑水平面上,放一傾角為a的光滑斜木塊,質(zhì)量為m的

8、光滑物體放在斜面上,如圖所示,現(xiàn)對斜面施加力F,若使M與m保持相對靜止,F應(yīng)為多大?解析:由于斜面光滑,物塊只受重力和斜面的彈力,而且和斜面一起運動,則先隔離物塊分析受力,計算出加速度a=gtana,方向水平向左,再根據(jù)整體法可以求得F=(M+mgtana.這是典型的整體法與隔離法的綜合應(yīng)用(先隔離后整體。(3、系統(tǒng)內(nèi)部分平衡部分不平衡。這種情況由于系統(tǒng)內(nèi)物體的運動狀態(tài)不同,物體間有相對運動,通常習(xí)慣用隔離法。若系統(tǒng)內(nèi)兩個物體一個處于平衡,另一個處于不平衡狀態(tài)時,也可以利用整體法來分析,有時會使問題簡化易于理解。當然,這種情況整體所受合力不為零,整體所受合力就等于不平衡物體所受的合力,用來提供

9、不平衡物體的加速度。例如:質(zhì)量為M的框架放在水平地面上,一輕彈簧上端固定一個質(zhì)量為m的小球,小球上下振動時,框架始終沒有跳起。當框架對地面壓力為零瞬間,小球的加速度大小為(。A.大于gB.小于gC.0D.g解析:這里框架恰好平衡,而小球不平衡,利用整體法,由于框架對地面的壓力為零,則整體只受到重力(M+mg,合力即為(M+mg,方向豎直向下,提供小球的加速度,所以(M+mg=ma,即a=g,所以選項D正確。這一題如果用隔離法分析過程要復(fù)雜麻煩。綜上所述,在分析物體的受力問題時,能掌握物體的受力分析方法和步驟,并靈活運用整體法和隔離法應(yīng)對不同的問題是解決物理受力分析問題的關(guān)鍵。這不但能在教學(xué)過程中有意識地培養(yǎng)學(xué)生知道物體的多種運動狀態(tài),增強整體法的思維意識,也能幫助學(xué)生能夠更加全面地理解力和運動的相互關(guān)系,是幫助學(xué)生思維能力的提升的好方法。參考文獻1梁昆淼.力學(xué),上冊(修訂版.