浅析高中物理受力分析整体法与间隔法

陈永云

摘 要 受力分析是高考理科综合考试中要求学生必须要掌握的高中物理学的一个考点同时也是难点，对于高中理科学生来说，受力分析是一个必须要彻底掌握的解题技能。在高考中它经常作为物理题的解题工具而出现，众多的高考物理考点诸如重力、弹力、摩擦力、电场力、电磁力等方面的计算题，都要求考生在解答时先进行受力分析的作业。可以说如果不会受力分析，大多数物理题都很难下手。而受力分析真正让学生困惑的地方就是受力方向的判断，如果受力方向一旦判断失误，就会在分析时遗漏掉某个力。高中物理学中受力分析的方法主要分为整体法和间隔法。

关键词 受力分析 整体法 间隔法

中图分类号：G633.7 文献标识码：A

0引言

物理是高考中得分最呈现两极化的学科之一，得分高的学生往往不多，而水平差的学生通常得分很低，大多数的考生普遍认为高中物理是理科中最难的一门。高中物理之所以难倒一大片主要是因为高中物理学的基本概念非常抽象，是中国字但不是中国话，让学生不能理解。而且高中物理的力学、电学所设计的规律很多，但其使用方法却很繁杂并让学生那以理解。整个高中的物理知识呈现知识点的关联性很强，相关物理思路太过复杂，分析起来又大费周张，上述种种因素致使学生对学习物理产生畏惧的心理。在高中物理课的各类规律和方法中，高考中出现频率最高的就是受力分析的相关方法。不管是在力学，还是电学以及热学等诸多问题的解答中，往往都需要先进行受力分析才能再进行下一步。在对高中物理受力分析的教学调查中，学生们普遍反应知识掌握不够、储备有限等状况。这就导致学生在对物体进行受力分析时往往会出现失误，比如多分析了力又或是遗漏了相关的力等等。高中物理教师在进行教学时，应该就受力分析的整体法与间隔法进行着重强调，从而避免学生在受力分析时出现错误。

1受力分析的步骤及方法

首先，如果题目中涉及到了受力分析就应该根据题目的已知条件，务必要明确找出受力分析的对象。明确受力分析的对象是受力分析的解题关键，也是最起码的要求；其次，在找出受力分析的对象以后，还要分析各种力的先后顺序，应该先分析受力对象所受到的重力、电场力、磁场力等等。在分析重力的时候，还要格外注意如果受力对象是多个物体的组合体，那么此时的重力应该是几个物体的重力之和，其受力方向垂直向下。接下来再分析弹力和摩擦力；最后，在上述工作都完成以后，要画出物体的受力示意图。在整个受力分析作业都结束以后，还要进行检验。检验时有两个思路，一个是每一个力都不是凭空产生的，都是施力的对象；还有就是要从力和运动因果关系的一致性入手。

上述是受力分析的基本步骤，而在进行关于受力分析的思考时，就要用到整体法和间隔法。所谓的整体法就是把题目中所有运动的物体看成是一个物体，当然这里的前提是所有物体的运动状态要相同，否则就不能进行整体法的运用。而隔离法则和整体法相反，它是指把单个对象从周围关联的物体中隔离出来，然后再分析这个单个对象所受到的作用力。如果题设中，所有物体的运动状态是相同的，那么无疑要用整体法。如果题设中对象是单个物体或者运动状态不同，通常要用隔离法进行受力分析。

2整体法与间隔法的具体应用

2.1在静力学中的应用

有这样一道真题是说：在一个水平面上放置了一个三角形的立方体，在这个立方体的两个斜面上放了两个小立方体，其质量分别是A1和A2，且A1>A2。如果这三个物体都是静止的，则水平面对于三角形的立方体有什么作用力？

首先分析三个大小不一的立方体，根据题目来看这三个立方体都是静止的，也就是说这三个物体的运动状态是一致的。那么在受力分析时就可以用到整体法，因此这三个立方体可以看成是一个不规则的整体。这个整体完全静止在水平面上，也就谈不上所谓的摩擦力作用，所以说这个整体只受重力的作用和支持力的作用。

2.2在牛顿运动定律中的应用

一个质量为20公斤的三棱锥体ABC斜放在地面上，与地面形成的动摩擦因数为0.02。此三棱锥体与地面的一个倾斜角为30度，在这个30度的斜面上还有一个2公斤的正方体开始在这个斜面上滑行。滑行路程为160厘米时，其速度为每秒160厘米，在滑行的过程中三棱锥体一直保持不动，求地面对此三棱锥体的摩擦力？在解答这个问题时，先要根据物理学中的匀加速度公式，求出小正方体的加速度，最终根据牛顿定律从而分析得出物体是否受了摩擦力的作用。

如果碰到牛顿运动定律和连接体问题的综合大题时，要注意考虑书中的公式F=ma。在这个公式的F 为合外力，连接体问题一般都可以化为是一个整体，因此连接体之间的相互作用力没有必要去花费大量的时间去分析。考生只要把他当成一个整体来分析，分析外在环境对这个整体的作用力就可以了。这样一来，大大节省了学生们时间，其受力过程也简化了，这就是“整体法”的活学活用。如果问题问的是连接体之间的作用力时，就依样画葫芦将物体隔离出来，去解答问题，这就是所谓的“隔离法”。由这个解题的过程可以发现“整体法”和“隔离法”，在解答连接体的问题时中经常互通，这正是相互作用的物体具有相同的加速度的重要体现 。

2.3在连接体中的应用

两个质量分别为A1和A2的小立方体A 与B用一根绳子连起来，并用一个水平F匀加速拉动。求解两个立方体之间的拉力？在解答这道题时，同样可以发现小立方体A与B的运动状态是一致的，因此根据整体法，把A和B看成一个整体。这样一来只需要求出这个整体的作用力即可，如此思考题目也就迎刃而解了。

3相关教学策略的反思

传统的物理教学方式往往是满堂灌，仅仅就是一种简单的灌输。通常的物理课堂上，物理教师讲得口干舌燥，而地下的学生确是一知半解。高中的物理学比较枯燥和难以理解，如果学生们没有丝毫兴趣地去学物理，课堂上一知半解，下了课也不会去做任何的复习工作。长此以往，学生的物理成绩也就慢慢落后于人。因此，这就需要物理教师去改变教学策略。高中的物理课和初中常识性的物理课不同，已经从简单变得抽象复杂，很多知识大部分学生根本理解不了。物理教师应该以激发高中生的學习兴趣为出发点，尽可能的为学生营造在生活中的与高中物理知识有关的常见场景。还可以用幽默、搞笑等非常轻松的教学风格刻意地改变物理课堂严肃、压抑得课堂气氛，从而最大限度地激发学生学习物理的积极性。今天的学生已经不适用于过去那种说教的形式，必须要利用起多媒体教学软件和新颖的物理教具。本来高中物理就非常抽象，纯纯粹次靠过去的说服教育，学生们不但无法理解物理相关的知识点，更会对物理课产生厌烦的情绪。利用多媒体，将抽象复杂的考点转换为图像、视频或者等形式，学生们就比较乐于接受。这样一来，既压制了学生学习物理产生的烦躁情绪，也激发了学生对于数理化生等学科的学习热情。利用多媒体教学不仅能启发学生的兴趣，还可以借助多媒体来拓宽学生的视野，打破了教材本身对于学生的限制。

4总结

要想进行受力分析的作业，首先要选对受力对象。选择受力对象的过程，其本身就是一个思考的过程，在物理学中并没相关的定义和准则，因此分析对象的选择是自由、多样化的。不同的分析对象，解答出来的题目是大相径庭的。而整体法和间隔法的运用，是目前高考中最为常见的受力分析方法，因此不管是教师还是学生都必要引起关注。

首先，以间隔法来提高学生的分析能力。教师应该先教会使用学生间隔法，仔细思索如何把题目中复杂的物体中，单独分离出解题想要的对象。这样的思考过程，无疑锻炼了学生的分析能力。

其次，以整体法促进学生的理解能力。要想将几个物体看成是一个物体，就必须要求学生有综合性的思维。教师要引导学生将题目中的各个物体看成是一个整体，用宏观的角度去分析这个整体所受的力，这往往对于学生综合性思维有着一定的提高。

最后，要把整体法和间隔法综合起来交叉使用。整体法和间隔法都有其缺陷存在，而近年来的高考真题当中，已经越来越倾向于将二者综合运用的考察。间隔法简单但麻烦，整体法解答简单，但其思考过程却比较难。只有将两种方法综合地结合在一起，微观上可以帮助学生在高考中取得更好的成绩，宏观上长期使用这种交叉思维的模式，更对学生的逻辑思维能力有着更深层次的提高。

参考文献

[1] 马驰原.力学实验学习在高中物理的思考[J].山东工业技术，2017（12）：241.

[2] 肖庆红.探究式教学在高中力学教学中的应用研究[D].兰州：西北师范大学，2015.