学好高中物理从受力分析开始

吴 越

(江苏省宜兴市丁蜀高级中学 214200)

新课程改革的深入，物理教学有了新的要求，物理知识内容更加丰富，学生学习面临着非常大的困难.在物理学科知识中，力学是其重要的教学内容，有不少的知识内容容易混淆，不利于问题的解答.在高中物理课堂教学的过程中，应当注重受力分析的应用，深入理解和掌握物理力学知识内容，提高学生问题分析和解决能力.因此，高中物理问题解决中，应当引导学生开展受力分析，有效解决物理问题，实现课堂课堂教学目标.

一、力学常用的分析方法

1.整体法

此种方式是从局部思维向整体思维的转变，在力学中应用整体性原理.在此种方式利用的过程中，采取整体法有效解决物理问题，从整体上了解和分析受力情况，缩减中间的繁琐环节，实现物理问题的有效解答.在整体法的利用中，通常是除了整体对象以外的物体对其产生的作用力，其内部作用力不在考虑范围内.

2.隔离法

此种方法主要是将物体从整体中分离，对其受力情况进行分析，只需要做好对象以外物体的受力分析，其他物体作用力不在考虑范围内.此种受力分析方式可以更好的对每个物体进行受力分析，保证问题更好的解答，有利于物理的受力分析.

二、高中物理课堂受力分析的应用策略

1.静力学问题中应用受力分析

静力学作为高中物理的重要知识点，在对其问题的分析和解答中，需要根据问题的实际情况，对其受力情况进行分析，梳理问题的解题思路，采取有效的方式，实现物理问题的有效解答.例题：在图1中，直角体质量是m，顶角是α，正方体质量是M，如图中所示：放置在竖直墙和水平面，整体处于静止状态，三角体和正方体相互接触，如果不考虑摩擦力，求解(1)水平面对正方体的支持力大小；(2)直角劈对正方体的弹力大小；

解析在(1)问题分析和解答中，将正方体和三角体看做一个整体，作为受力对象进行分析，从竖直角度分析，受到向下的重力以及向上的弹力，根据相应的平衡条件可以得出水平面对正方体的支撑力，求解出相应的支持力.在(2)问题的分析和解答中，只需要对正方体进行分析，采用隔离法的方式，开展物体的受力分析，根据物体的平衡条件完成问题的解答.

在解题的过程中，外力作用的求解中采取整体法比较简单，简化解答步骤.在内力求解中，应当采取隔离法，在隔离法的使用中，需要根据题目的需求选择适当的隔离体，否则会造成计算过程繁琐.

2.动力学问题的受力分析

动力学是高中物理学习的重点和难点，物理学习存在着非常大的困难.在物理问题解答的过程中，要求学生具有良好的逻辑思维能力，完成物理问题的有效解答.例题：在图2中，五个木块如图中放置在水平的地面上，五个木块有着相同的质量，不考虑地面摩擦力，使用F的推力推动第一个木块作加速运动.求解在运动的过程中，第二块对第三块的推力大小.

动力学问题的解答中，采取整体法和隔离法开展受力分析，帮助学生梳理解题思路，培养学生的解题能力和解题思维，深入理解和掌握物理知识内容，提高学生的解题能力和解题效率.

3.气体状态中受力分析的应用

高中物理学习的过程中，常常会出现课堂学习能够听懂知识，但是课后问题的思考和解答中，往往不知道从哪方面入手，出现问题解答困难的情况.在实际问题的解答中，做好气体状态的分析，利用知识点之间的联系，完成问题的有效解答.例题：人造卫星在上升的过程中，其内部的水银气压计在上升之前，其温度是0℃，气压计的水银柱高度为76cm，在上升一定高度后，卫星内部的温度是27.3℃，水银气压计的水银柱高度是41.8cm，求解卫星的加速度.

解析在面对这样的问题时，学生将所学知识内容有效的利用，学生对受力对象进行分析，针对一段水银柱做出正确的受力分析，实现气体知识点和力学知识点的联系，否则，学生不知道如何解题，知识应用能力较差.在讲解的过程中，教师需要让学生了解加速度的求解需要考虑力学的知识内容，了解气体和力学之间的关系.从气体状态的参量进行分析，将其和力学向连接，找出压强和力学之间的关系，对其进行受力分析.通过这样的方式，学生明确了解物理知识之间的联系，采取合理的受力分析方式，找出问题解答的思路，有效解答物理问题.

4.电磁学问题应用受力分析

高中物理教学中，电磁学是重要的教学内容，也是学生学习的难点问题，面对电磁学问题应当采取受力分析方式，找出问题解答思路，锻炼学生的解题能力.例题：在图3中，有一足够长的光滑平行金属导轨MN，相互之间的间距l为0.50m，在导轨的上端接的电阻R是0.80Ω，导轨上的电阻不计.在空间中的水平方向装有匀强磁场，磁感应强度B为0.40T，其方向是和金属导轨垂直，并且向外.质量m为0.02kg，电阻r为0.20Ω的金属杆，从静止状态沿着导轨开始下滑，在下落到一定的高度之后，进入匀强磁场时，其速度v=2.5m/s.在整个下落的过程中，金属杆和导轨垂直，接触良好.重力加速度为g=10m/s2，空气阻力忽略不计，求解金属杆进入磁场区域时的加速度；如果金属杆在磁场区域下落h开始以v0匀速运动，求解v0的大小.

解析在对此题解答时，需要做好金属杆的受力分析，E=BLv公式，利用闭合电路欧姆定律，完成电阻中电流大小的求解，根据相应的公式求解安培力的大小，利用牛顿第二定律求解加速度.在对金属杆进行受力分析之后，当重力和安培力相等时，金属杆会做匀速直线运动，根据共点力平衡和闭合电路欧姆定律的原理，求解出匀速直线运动的速度.

总之，高中物理学习的过程中，受力分析在各个环节中普遍的使用，具有重要的现实作用和意义.高中物理问题的解答中，借助受力分析的步骤和方式，是受力分析的接触.在教学中，教师应当结合相应的习题，引导学生开展分析物理问题，掌握整个过程中的受力情况，让学生更加深入的了解受力分析的重要性，及时纠正学生之间的错误，培养学生受力分析应用能力，培养学生学习自信心，提高物理学习质量.