高中物理受力分析難題的突破思路

◇ 安徽 劉錦彬

高中物理教學中,力學知識是重要的教學內容,受力分析則是解決力學問題的重點和難點,掌握有效的受力分析方法,有助于學生突破物理解題難點,提高學生物理問題解決效率.高中物理教師應根據學生學習規律,探索多樣化的教學模式,幫助學生掌握受力分析方法,為物理問題解決奠定基礎,實現高中物理教學目標.本文結合實際的物理力學問題,運用受力分析的有效方法,幫助學生突破解題思路.

1 靈活轉化分析視角

受力分析是高中物理中的重點,也是解決物理問題的基礎.分析物體受力時需要學生具備良好的空間想象能力,能夠靈活切換不同視角,運用所學的知識找到各力之間的關系,并能準確判斷受力情況的變化.為使學生掌握相關習題的受力分析技巧,教師授課中應注重運用多媒體技術,加強對學生的引導,加深學生對知識的理解,為解答類似問題奠定基礎.

圖1

A.仍能向右勻速推動 B.一定向右加速運動

C.一定不能推動 D.無法判斷

分析講解該例題時可運用大屏幕轉化相關的視角,與學生一起進行受力分析,增強學生學習的自信.由已知條件可知,工件剛好能推動時,每根木棍對工件P 的摩擦力F.轉換視角,設木塊對工件支持力與豎直方向成θ 角,對工件P 進行受力分析可知,2FNcosθ＝mg,當木棍的間距增大時,θ 變大,cosθ減小,則FN增大,工件P 與木棍的摩擦力增大,而F 未發生變化,可知工件P 會保持靜止.正確選項為C.

2 巧妙運用數學知識

受力分析時常會遇到一些動態的情境,對學生的分析能力要求較高.教學中要引導學生合理劃分受力分析過程,同時巧妙設出相關參數,積極聯系所學的數學知識,找到相關參數與角度之間的內在聯系,借助函數的單調性知識,分析得出正確答案.

3 正確處理整體與局部的關系

對物體進行受力分析時,正確處理整體與局部的關系尤為重要.教學中應注重向學生傳授相關的技巧,使學生能夠根據實際情況,巧妙隔離某一物體進行受力分析.同時,注重為學生講解典型的例題,使學生感受具體的受力分析過程,把握受力分析的關鍵.

D.如將擋板下端緩慢逆時針旋轉60°,則旋轉過程中斜面對每個圓柱體的支持力均減小

圖2

分析該題目創設的情境涉及的物體較多,教學中應引導學生做好整體與局部的受力分析,找到兩者之間的關聯.將n 個圓柱體作為整體進行受力分析,其中FN為擋板對圓柱1的彈力,F′N為斜面對所有圓柱體的支持力.由平衡條件可知FN＝nmgtan30°＝,選項A 錯誤.對圓柱體2及以上的圓柱體進行受力分析可知,斜面對它們的支持力,則斜面對圓柱1的支持力為,選項B 正確.隔離圓柱體2及以上的圓柱體進行受力分析可知圓柱體1對2的彈力為,選項C 錯誤.緩慢轉動擋板時,斜面對圓柱體2,3,4,…,n 的支持力不變,選項D 錯誤.

受力分析主要是根據受力情況,分析受力順序,結合題目中的關鍵詞,考慮物體運動狀態,做出綜合性的受力分析.結合具體的力學題目,開展相應的受力分析,突破問題解題思路,有效解決力學問題.