從受力分析入手 巧解初中力學習題

摘 要：力學知識內容作為物理學科的重要組成部分，其解決問題的方式，研究問題的角度，探究問題的過程極大程度的反映了物理學科的學科特色。學生在學習力學過程中可以提升學生的綜合物理能力，讓學生不僅能夠學會知識同時能夠學會思考、學會研究。而受力分析作為初中物理課程中研究力學問題的重要方法，其在初中物理課程中的重要性可想而知，本文就將從受力分析入手研究一些常見初中力學習題的解決方法。

關鍵詞：初中；物理；力學；受力分析；習題講解

初中階段學生接觸的力學主要包括重力、摩擦力、彈力等等，其中摩擦力分為兩種，即靜摩擦與動摩擦，而動摩擦又分為滑動摩擦與滾動摩擦，彈力同樣也包含了拉力、壓力、推力、浮力、支持力等等。但是這些力的類型雖然看似復雜，我們在解決的過程中往往遵循較為統一的物理方法，那便是受力分析。通過物體的運動狀態進行受力分析，判斷物體的受力狀態是我們經常采取的解答方法，但是在常規解答過程中我們也可以尋找一些較為巧妙的方法，一方面能夠幫助提升學生的解題效率，減少學生的學習壓力，另一方面還能夠激發學生們的學習興趣讓學生能夠在學習中發現快樂。

一、 從問題出發找準受力分析的本源

一些簡單的力學問題十分具有迷惑性，在題目中出題人會以一些看似與受力相關，實則與問題無關的內容來干擾學生，而學生則需要從問題出發找準受力分析的本源。

例如下題所示：

【例1】 如下圖所示，已知一個小車靜止停留在水平面上，支架的桿子上有固定一小球，小球所受重力為G，那么桿子對小球的作用力方向是 ，這個力的大小是 。

解析：這是一道十分基礎的受力分析問題，在這個問題中受理狀態自始至終沒有發生改變，同時其所受力也較為單一，因此比較容易進行解答，但是題目中卻出現了很多的迷惑信息。首先與小球相連的拉桿并不處于水平狀態或豎直狀態，而學生的慣性思維會使得學生將力的方向朝向拉桿方向進行分析，而并沒有從力的角度進行詳細分析。同樣小車由于下部具有輪子，讓學生會習慣性地聯想到滾動摩擦的內容，但是在我們所接觸的初中力學中，并不涉及滾動摩擦的問題研究，因此學生在此時陷入了對于題目假象的困惑中。在解答這道問題時有的同學會從題目的局部入手，將小車的重量小球的重量，整個車的運動趨勢都考慮進去，最終反而得出一個錯誤答案。

針對這道題老師需要讓學生們看懂問題的本質，題目要求：分析桿子對小球的作用力。而小球處于靜止狀態，首先受到重力作用，那么就需要一個和重力相反的力來使之保持平衡，而這個力必然是豎直向上的G。在這個問題中，老師需要引導學生不要考慮過多的因素，只需要看清問題的實質，從問題的實質出發進行受力分析。

二、 找準對應知識進行解答

知識的運用熟練程度關乎學生能否順利解答出問題結果，但是如果在對問題進行解答時已經走錯了路，那學生不僅會面對很多的“危險”，同時也會極大的加大工作量，因此我們需要幫助學生在解答問題前找準知識的目標方向。

如下題所示：

【例2】 如圖在裝有一定量水的杯子里漂浮著一個實心勻質小球，已知小球重力為G，直徑為5cm，液面沒過小球的三分之二，液體密度為ρ，同時此系統處于靜止狀態，斜坡角度為30°請判斷小球所受浮力大小及方向。

解析：這道題是本人在小測驗時曾經出過的習題。很多學生在進行解答時都認為這道題超綱了，因為他們不知道球體的體積公式，有一些學習較為超前的學生雖然知道球體的體積公式，但是也僅僅是用三分之二乘以球體體積以期得到正確結果，但是他們已經從知識的運用上就走遠了。

本題由于有液體參與，又給出了一系列的關于液體的相關參數，致使學生們在解答問題的過程中盲目的從浮力的角度入手，而忽略了對于物體的受力分析。其實此題我們進行一下簡單的手里分析便可得出結果，如下圖所示

此系統靜止，那么小球必處于平衡狀態，那么我們對小球進行受力分析，首先小球受到一個豎直向下的重力G，使之平衡的便是浮力，除此之外小球再無其他物體與之接觸，那么我們肯定小球所受浮力大小便是G，而方向則是豎直向上的。而學生之所以沒能做對此類問題，主要是由于在前期的入手就已經找錯了對應的知識，選擇了一條“彎路”。

三、 滑輪與力學問題

滑輪是初中物理學習過程中一個十分巧妙的知識內容，不僅考察了學生對于知識的靈活運用能力，同樣也考察了學生的想象力，很多與滑輪相關的習題都對學生的綜合素質提出了很高的要求，因此在教學的過程中我們不免能夠發現一些很有趣的問題。

如下題所示：

【例3】 在豎直方向上有一大小為F的力牽引圖示系統向上勻速運動，滑輪重量、繩子重量忽略不計，假設滑輪是絕對光滑的，則物體大小為 。

解析：我們在學習滑輪的過程中學習到，動滑輪可以節省一半的力，但是本題中所示的動滑輪卻與我們學習的有很大區別，學生在面對這道問題時往往不知如何入手，題目無論從哪個角度都似曾相識，但是卻又與平時所學完全不同，此題在進行受力分析時學生們從各種角度出發，但是正確率不高，且耗費時間過長，而其實本題并沒有如此復雜，只需要將圖示倒過來看便是我們經常學習的內容，A物體重12F。

其實在受力分析的習題中還有很多有趣的題目，這些題目的解答不僅充分發揮了知識的靈活性，同時也透露出了物理的趣味性，這些題目往往看似不難，但是卻陷阱重重，而同學們在進行此類問題解答時要時刻注重受力分析的各個角度，從而找準最合適、最正確的方向進行巧妙的攻破。

參考文獻：

[1]曾德壽.受力分析——初中力學解題的好方法[J].物理教學，2017（10）.

[2]何永超.受力分析——學好力學的關鍵[J].數理化解題研究，2010（07）.

作者簡介：

張進奇，福建省龍巖市，福建省龍巖市永定區撫市中學。