初中物理中的“对态受力分析法”

2008-11-04吴宇

中学生数理化·教与学 2008年8期

吴　宇

所谓对态受力分析法，就是针对物体所处的状态进行受力分析以确定物体受力情况及判断力的大小和方向的一种方法.就初中物理涉及物体运动状态的特殊性，即只掌握一种平衡状态（物体处于静止状态或匀速直线运动状态），教会学生领会这一状态下的受力分析法很有必要.它可以帮助学生理清研究对象的受力分析思路，正确求解力的大小和方向.同时对衔接高中物理的力学学习也至关重要.下面结合实例谈谈怎样让学生领会和运用这一方法.

一、理清物体处于平衡状态与受力的关系

牛顿第一定律告诉我们，物体不受任何外力必将处于平衡状态.然而这一生活事实是几乎不存在的，更多时候的物体处于平衡状态是受力作用的结果，这些力在构成平衡力或它们的合力为零时，物体也必将处于平衡状态.这两者的关系可概括为：物体处于平衡状态要么不受任何外力要么受力就受平衡力.理清这一关系后，在对物体的受力情况分析时，要抓住物体所处的“态”.初中阶段一般涉及的都是物体处于平衡状态的问题.至于处于非平衡状态的物体，它将受到一个不为零的合力产生加速度，这是学生在高中要学习的牛顿第二定律的内容.

二、例题展示

例１如图１，物体的重力为２０Ｎ，在水平３０Ｎ的压力作用下紧贴在竖直墙壁上静止不动，则物体将受到哪些力的作用，大小各为多大？方向如何？

解：物体所处于的“态”是静止即处于平衡状态，这是受外力作用的结果，而这些外力是构成平衡力的．从水平和竖直方向上进行受力分析：水平方向上它受到一个压力和墙对它的弹力它们一定要构成一对平衡力，大小都为３０Ｎ，方向是相反的；竖直方向上它受到一个重力和墙给它的静摩擦力也是一对平衡力，大小都为２０Ｎ，方向也是相反的.

评析：一要抓住从水平和竖直方向分析哪些力达成平衡力，如斜面上从平行于斜面和垂直于斜面方向分析平衡力.二要运用二力平衡的特点（等值、反向、共线、共物）来确定力的大小和方向.

例２如图２，在光滑的水平面上重为２０Ｎ的物体以５ｍ／ｓ的速度作匀速直线运动，不计空气阻力，试画出该物体的受力示意图.

解：物体所处的“态”是匀速直线运动即处于平衡状态，不过在光滑水平面上不计摩擦力，就不存在一个向前的“拉力”（外力）.那么就只能在竖直方向上画出一对平衡力的示意图（重力与支持力），它们大小相等，方向相反.

评析：此题一要抓住光滑水平面上ｆ＝０，二不能看到有速度就认为是力的作用，要知晓力不是维持物体运动状态的原因.

三、练习巩固

１．一个学生用水平力推停在水平地面上的汽车，但始终没能推动．下列说法正确的是（）.

Ａ．因为推力小于汽车的阻力，所以汽车未推动

Ｂ．因为推力小于汽车的重力，所以汽车未推动

Ｃ．虽然汽车未被推动，但推力等于汽车所受的阻力

Ｄ．虽然汽车未被推动，但推力一定等于汽车所受的重力