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高中物理力学题受力分析解题反思

2015-10-26李鸿哲

新教育时代电子杂志(学生版) 2015年28期
关键词:力学受力物体

李鸿哲

(聊城外国语学校 山东 聊城 252000)

高中物理力学题受力分析解题反思

李鸿哲

(聊城外国语学校 山东 聊城 252000)

高中是学生学习的重要阶段,其中物理又是非常重要的一门学科。在物理这门学科之中,力学的内容繁多复杂。本文就高中物理力学问题的解答和学习方式进行了阐述和深入的反思,总结了高中物理力学学习所要掌握的方法,以及学习物体受力分析必须要熟练掌握的一些基本流程,为高中学习力学难题进行了规划布局。

高中物理力学题受力分析

力学是一门复杂且基础的学科。在日常生活和学习中,我们时时刻刻接触到“力”,无论是物体的静止还是物体的运动,都离不开“力”的作用。研究物体的运动状态,就必须对这个物体的受力情况进行合理正确的分析,正确力学知识的运用能够使我们认识自然并且对自然合理改造。可见,快速正确地分析物体的受力情况,不仅是高中生学好力学部分的基本技能,也是掌握高中物理学科其他章节的基础。

一、物体受力分析的意义

在高中,力学知识贯穿整个物理学科的学习。只有对物体受力分析做到了真正的领悟和理解,并且能够将其灵活应用解决其他问题,高中物理才会变得简单易懂,也只能够这样,才能使提高学习成绩成为可能,从而有效激发学习物理的兴趣。

牛顿定律是物体受力分析的基础。在进行物体受力分析的时候,一定要对物体运动状态以及所处的环境进行整体的考虑。在日常生活中,物体受力问题被普遍关注和应用,尤其是在桥梁、建筑方面,如果不做好物体受力的分析,很容易发生各种严重的事故。除此之外,正确受力分析的合理应用还能够帮助人类对自然有一个正确的认识,并且结合其他科学手段将其改造成为有益于人类的状态。所以物理受力分析并不是单纯提高物理成绩的要求,更对我们以后的生活有实际意义,所以高中生一定要重视受力分析这个专题,并采用合理有效的方法学习,将其活学活用。

二、对物体受力分析熟练掌握的基本流程

在日常生活之中,作为学生经常会遇到各类不同的问题,而解决问题的根本办法就是掌握事物间所固有的规律。同理,在高中物理的受力分析中,我们也要掌握一定的规律或流程。笔者对这些流程进行了简要的梳理,大约分为五个步骤:第一,要确定所要研究的对象是“对立”存在某个环境之中的,而这种独立不是一种机械的独立划分,而是对事物的整体进行考虑,可以将其抽象为一个独立的点;第二,依照重力、弹力以及摩擦力等力学表现的顺序对该物体进行全面的受力分析,以防止在分析作用力的时候出现某些不必要的疏漏。例如,重力是由于地球的吸引而产生的,是地球上每一种物体都会“承受”的一种力量,所以研究受力的情况时要首先考虑重力;第三,对物体命名的时候,要根据该物体受力的性质而不是对这个物体受力后的效果进行命名,否则会出现命名重复的问题,也会与大多数学生和老师的命名习惯不一致从而造成误解。例如,物体受到“重力”就要以重力相关的词语来命名,切勿使用“滑动”、“下降”这类词语;第四,在分析受力问题的时候只需考虑要分析物体自身的受力情况,其对其他物体产生的力或是施加的力可以进行忽略,否则分析的时候会出现逻辑混乱;第五,对物体出现的运动状态进行综合全面的考虑,然后判断其是否存在某些相关的受力情况。例如,某个物体放置在一个匀速前进的传送带上的时候,其是不受到摩擦力的影响的;然而,如果这个传送带加速或者减速运行,这个物体就会受到摩擦力的影响,这种情况一定要进行综合的考虑与分析。

三、对整体力学的分析方法进行熟练掌握

“整体法”就是整体力学的分析方法,在解决高中物理问题的过程中较为常用,并且在某些时候非常有效。简单来说,就是在研究问题的过程中,不就物体与物体相关联的个体之间进行详细的探究,而是从整体出发,将复杂繁多的细节问题整合成一个统一完整的结构体系,将物理中所遇到的难题进行简化分析。

例如,在解答“A、B、C为三个质量分别为ma、mb、mc且均匀的带电小球,ma=mb=mc,三个小球同时在水平光滑的表面上静止,假如释放A,使其以aA=1m/s2的加速度向右运动,B球则以aB=3m/s2的加速度向左运动,那么将C也释放,其加速度为ac,会有什么效果?(如图1)”这道问题的时候,学生可以将这个问题整体简化,从整体角度来看,不论A、B、C一起释放还是单独释放,其受力情况都是相同的,即A、B、C看做是一个整体,那么这个整体不受外力的作用。从这个角度来思考,问题就简化了许多。通过牛顿运动定律很快就能列出解题公式:ma·aA+mb·aB+mc·aC=0。由此问题的分析变得容易简洁,学生很快就能找到破解问题的方向和方法,从而对问题进行快速的解答。

图1

四、对隔离力学分析法进行熟练掌握

“整体法”在高中物理力学的学习中有很好的效果,但是在出现物体与物体之间受力的情况,采用这种方法就不那么容易解决了。这个时候可以和另外一种分析方法,那就是“细化隔离”结合使用。将物体被隔离部分所受到的力以及所存在的运动情况进行单独详细的分析,这样就能更好更快地解决问题。

例如,在解决“A、B是两个质量都为m的物体,它们彼此紧密相靠,并且受到来自外界两个相反方向的水平作用力,其分别为FA和FB,产生的加速度为a,并且FA的用力情况大于FB,那么,B对A所施加的作用力N是多少?”这个问题的时候(如图2),学生可以对A和B作为一个整体进行受力分析,根据牛顿定律可以列出解体式子FA-FB=a*2m,然后对A进行隔离分析它的受力情况,根据牛顿定律可以列出N-FA=am,综合这两个等式就很容易得出结果。

图2

结语

综上所述,在高中物理学习的过程中,对物体受力分析的基本流程一定要掌握,并且以此为基础,对整体法、隔离法等解题方法也要有所了解和掌握。这些方法能够帮助我们正确的分析力学以及物体运动的规律,会使成绩有一个明显的提升,同时对加强自身的宏观思维有较大帮助。

[1]赵建华.高中物理力学题受力分析解题反思[J].中学生数理化(学研版),2014(09).

[2]任俊瑞.高中物理力学易错题归类研究[D].河南大学,2014.

[3]刘增元.高中物理力学的受力分析教学解析[J].数理化解题研究(高中版),2014(11).

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