高一学生学受力分析的困惑及解决方法

刘德文

摘 要：高一学生学习受力分析时，这种相互作用只能凭着各力的产生条件和方向要求，再加上抽象的思维想象去画，不像实物那么明显，这对于刚升入高中的学生来说，多习惯于直观形象，缺乏抽象的逻辑思维，所以，学生在学习受力分析时有很大的困惑。

关键词：受力分析；平行四边形定则；作用点

高一学生学习第一、二章的运动以及运动的规律时，还能勉强跟得上老师上课的节奏，到了学习物体的受力分析时，有部分学生就感觉学习物理很吃力了。

困惑一：物体前进的方向一定有个力

学生在进行受力分析时，没有去找每个力的施力物体，往往凭感觉认为物体往哪个方向运动，在这个运动的方向一定有一个力作用。

例1.足球运动员已将足球踢向空中，如图1所示。图2是描述该足球在向右上方飞行过程中的某时刻的受力分析图，其中正确的是（G为重力，F1为脚对球的作用力，F2为空气阻力）（ ）

很多學生认为选项D正确，是认为足球向右上方飞行时，在这个方向一定有力的作用，这个力是学生凭空想象出来的，它是没有施力物体的，这个力是不存在的。重力的施力物体是地球，阻力的施力物体是空气。由以上分析可知，B选项是正确的。

解决方法：首先高一的学生在学习各种力时，一定要知道各种是怎么产生的，各种力的施力物体是哪一个。高一学生在进行受力分析时，要指出每一个力的施力物体，指不出施力物体的这个力是不存在。这样就避免了学生在物体的受力图上多画力。如竖直上抛的物体在空中并不受向上的“推力”，刹车后靠惯性滑行的汽车并不受向前的“冲力”。

困惑二：研究对象不明确，混淆施力物体与受力物体

物体之间的力是相互的，甲物体对乙物体有力的作用时，同时乙物体对甲物体也有力的作用，施力物体同时也是受力物体，有些学生在进行受力分析时，混淆施力物体与受力物体，将受力物体所受的力也画在了施力物体上。

例2.如图3所示静止在斜面上的A物体，A受到的作用力有

（ ）

A.重力、斜面对A的支持力

B.重力、斜面对A的支持力、物体A对斜面的压力

C.重力、斜面对A的支持力、斜面对A沿斜面向上的摩擦力

D.重力、斜面对A的支持力、物体A对斜面的压力、斜面对A沿斜面向上的摩擦力

解认为选项B或D正确，是混淆了施力物体与受力物体，现在的研究对象（受力物体）是A物体，而A对斜面的压力是作用在斜面上，这时A是施力物体，而不是受力物体。

由以上分析可知，C选项是正确的。

解决方法：首先要确定好研究对象，在分析被研究对象的受力情况时，要把它从周围物体中隔离出来，分析周围有哪些物体对它施加力的作用，这样就不会把研究对象对周围物体的力画在了研究对象上。

困惑三：只要相互接触的两物体间一定有弹力

弹力的产生是发生形变的物体，由于要恢复原状，对与它接触的物体产生力的作用。弹力是接触力，弹力只能存在于物体间的，但相互接触的物体一定要相互挤压、发生弹性形变，两个条件缺一不可。弹力的方向总是与物体形变的方向相反，支持力的方向总是垂直于接触面指向被支持的物体，压力的方向总是垂直于接触面指向被压的物体。

弹力虽然发生在接触处，但在接触的地方是否存在弹力、方向如何学生却难以把握，有些学生在受力分析时，认为只要有接触就一定有弹力。

例3.如图4所示，小球A系在竖直拉紧的细绳下端，球恰又与斜面接触并处于静止状态，则小球A所受的力是（ ）

A.重力和绳对它的拉力

B.重力、绳对它的拉力和斜面对它的弹力

C.重力和斜面对球的支持力

D.绳对它的拉力和斜面对它的支持力

解有的学生认为B选项对，就是认为只要有接触就有弹力，从图4可知，A球与斜面接触，但没有挤压，它们之间没有弹力。

由以上分析可知，A选项是正确的。

解决方法：两接触物体间是否存在弹力，可以用“假设法”或“拆除法”。如例3中，假设小球与斜面间有弹力，小球受力就不可能平衡，所以弹力不存在。“拆除法”就是去掉与受力物体接触的物体，看受力物体能否保持原来的状态，能保持状态不变的，则说明此处弹力不存在的，若改变了原来的状态，则说明弹力存在。

困惑四：画不出规范的受力分析图

很多学生上课看老师在黑板画受力图，用力的合成或力的分解去解题时，觉得很简单，但自己做作业画受力图时，就会画错，一旦画错图就没办法正确解题。

例4.如图5，对放在斜面的物体进行受力分析，用力的合成法求挡板和斜面对A球的支持力。

解有些学生画出图，如图6，先分析出档板与斜面对小球A的支持力F1与F2再按平行四边形定则作出合力F，这样就没办法用几何知识求F1、F2与重力G的关系。正确的做法是先确定F1、F2的合力是与G等大反向的力，再适当调整F1、F2的大小。如图7。

解决方法：结合研究对象的运动情况，如果物体受几个力而平衡，那么其中一个力与剩下的所有力的合力一定等大反向。如例4，先用虚线作出两弹力的方向，再作出两弹力的合力F的大小和方向（与重力等大反向），最后通过平行四边形定则确定F1与F2的大小。

最后，高一学生在学习受力分析是循序渐进的过程，这一关高中学生一定要通过，这为以后高中物理的学习打下了坚实的基础。所以受力分析应注意：受力分析时首先要确定研究对象，即根据题目要求弄清楚哪一个是受力物体，然后采用“隔离法”分析其他物体对研究对象的作用力。再按照先重力，然后环绕物体一周找出研究对象接触的物体，并逐个分析这些物体对研究对象的弹力和摩擦力。画物体受力图时，如果没有特殊要求，画示意图即可。画力的示意图时，力的作用点可沿力作用线移动，即在高中阶段物体受到的多个力的作用点可以平移到同一个点上，一般为物体的重心处。

参考文献：

赵凯华.新概念物理教程：力学.高等教育出版社，2003-04.

编辑 段丽君