如何提高高中物理共點力平衡的有效教學

韋永歡

摘要：高中物理是高中教學的重要組成部分，肩負著提升中學生科學素養的重任。高中物理要求保護探索興趣；強調知識的構建過程，注重培養物理實驗、科學探究能力。而共點力平衡問題是高中物理的重要內容之一，是高考的熱點，也是生活中常見的現象。提高高中物理共點力平衡教學的效率是物理教學中迫在眉睫的問題。因此，全體物理教師要透徹了解共點力平衡內容，不斷更新教學方法，從多方面進行教學，讓學生擁有探索共點力平衡的熱情，學會學習共點力平衡的方法。

關鍵詞：高中物理；共點力平衡；實驗教學；方法

中圖分類號：G633.7 文獻標識碼：A 文章編號：1992-7711（2017）10-0113

目前的共點力平衡教學中，相當部分學生誤認為物體處于平衡狀態時速度為零，速度為零的物體就處于平衡狀態。那么，如何糾正學生的觀點，提高共點力平衡教學效率，提高學生應對高考的能力呢？下面，本文將結合筆者多年教學實踐進行探討，提出幾點有效措施。

一、注重實驗教學，加強探究性實驗

物理教學是一門以實驗為基礎的學科，要掌握共點力平衡相關內容，教師必須要注重實驗教學，并且加強探究性實驗。探究性實驗教學是探究教學的一種重要表現方式，即：讓學生通過發現問題、提出猜測和假設、制定計劃并設計出實驗方案、進行實驗并通過觀察和測量收集實驗數據、對收集到的實驗數據進行分析論證并得出結論、和其他同學或者教師進行交流討論合作等一系列探索過程引入到學生的學習中，從而使學生通過科學探究實驗來獲得知識、培養科學探究能力、創新能力和創造能力。因此，在涉及到力的概念、受力分析、力的合成與分解、列方程運算等多方面的物理知識和能力的綜合性極強的共點力平衡教學中，教師要適量地改進實驗課的教學形式，多讓學生做一些開放性的探究式實驗，讓學生真正進入科學探究學習的狀態和角色。通過探究式實驗，學生不僅能對實驗儀器的使用方法和實驗的設計原理和思路及其設計實驗數據的處理方法有一定的理解，從而培養學生實事求是的科學態度，探索創新的意識，還能使學生學會變換角度認識同一個事物。

二、組織合作學習小組，提高學生學習效率

在共點力平衡教學中，小組合作實驗學習的教學模式可以進一步激發學生探究興趣，有效地提高了學生的能動性，增強了學生自主學習的能力。并且小組合作學習能夠使學生集思廣益，提高學生自身的學習效率和整體素質，促進學生良好品質的形成，并培養了學生的合作能力和創新思維。教師應當根據學生認知能力差異進行合理的分組，做到組內異質、組間同質，小組分工合作，控制學生實驗水平整體差異，從而保障實驗教學的高效推進。例如教師可以設置問題：一根細繩上吊著A、B兩個小球，當兩個大小相等、方向相反的水平力分別作用在兩個小球上時，可能形成哪種情況？（教師可以給出幾種情況，讓小組派代表進行回答，讓學生表達自己的想法，營造自由、民主交流氛圍）。學生會進行積極討論，最終小組統一一個答案。然后通過實驗驗證告訴學生的答案，學生會覺得很驚奇，會刺激學生產生激烈的討論，由此引出受力分析、力的合成與分解、連接體、整體和隔離方法應用，特別有的學生會引入整體方法很快解決問題。實現一題多解培養學生思維的廣度，解決平衡問題知識很自然的和盤托出，而探索腳步永遠沒有停下來。接著可以讓學生以小組為單位進行實驗，學生會發現只要彈簧測力計大小相等方向相反且無論沿任意方向，輕繩仍然處于豎直狀態。這時教師可以讓學生接著思考輕繩所受的彈力是否一樣。學習小組成員各有所長，各抒己見，交流討論、做實驗進行驗證，掌握共點力平衡相關知識。

三、讓學生掌握解決共點力平衡的常用方法

“授人以魚不如授人以漁”，教師在共點力平衡教學中，除了傳授相關知識外，更重要的是教會學生解決共點力平衡的常用方法，讓學生能夠舉一反三，選擇最適合的方法進行解答。首先，學生要掌握共點力平衡的平衡狀態是物體處于靜止或勻速直線運動的狀態以及共點力平衡的幾條重要推論：如果物體在兩個共點力的作用下處于平衡狀態，這兩個力必定大小相等，方向相反；如果物體在三個共點力的作用下處于平衡狀態，其中任意兩個力的合力一定與第三個力大小相等，方向相反；如果物體受多個力作用處于平衡狀態，其中任何一個力與其余力的合力大小相等，方向相反。解決共點力平衡的常規方法有：合成法，正交分解法，三角形法則，相似三角法。遇到共點力問題時，需要如何選擇方法呢？通常，三個力的共點力平衡用合成法更為簡便，合成法在解決三力平衡上也比較有優勢，只要利用一些三角函數關系就可以快速解決，如果不能合成特殊的平行四邊形可以考慮用相似三角法；而三個力以上的共點力平衡用正交分解法更為簡單。總體而言共點力物體的平衡，學生要學會依據物理情境，靈活地運用相關方法求解，能提高解題的速度和準確度。讓學生掌握了解答共點力平衡的常規方法后，要通過復習，讓學生了解更多解題的方法與技巧。

例如題目：2017年10月11日19時43分，欽州市欽南區某大樓工地發生火災，火勢迅速蔓延，一參加救火的消防車梯子的下端用光滑鉸鏈固定在車上，上端擱在光滑的墻壁上如圖1所示，當消防隊員沿梯子勻速向上爬時，下列說法正確的是，A. 人對梯的作用力不變；B. 人對梯的作用力增大；C. 地面對車的彈力不變；D. 以上說法都錯。

遇到此種受力對象多的類型，學生首先要抓住受力最簡單的平衡物體，例如此題要分析人對梯子的作用力，可以避開梯子采用轉換對象的方法，以人為研究對象，人勻速運動，則梯子對人的作用力與人的重力是一對平衡力，由力作用的相互性知人對梯的作用力不變；地面對車的彈力不變。

綜上所述，提高高中物理共點力平衡教學的有效性需要全體教師從不斷更新教學理念，不斷改善教學方法，注重實驗教學，提高學生的探究能力，從多種途徑讓學生掌握解題的方法等。

（作者單位：廣西南寧市橫縣中學 530300）endprint