文档介绍：提高“受力分析”分析能力
隆阳区第一中学周爱民
提高“受力分析”分析能力
隆阳区第一中学周爱民
【摘要】物理是研究物体运动的科学,从力学到电磁学,一切物体都在做或直线或曲线、或匀速或变速的运动,运动不同是因为受力不同,所以,能对物体进行正确的受力分析是学好力学乃至整个物理学的关键。这次的课题研究从老师的教学素养和学生的认知需求方面进行,了解学生的学****难点,适时改变教学方法,克服心理障碍,提高教学能力和学****能力。
【关键词】重力弹力摩擦力整体法隔离法力的示意图
受力分析
在现行的高中物理教材中,虽然没有专门一个章节讲述受力分析的问题,但它的思想和应用却贯穿在整个高中阶段。从力学到电磁学,从宏观物体到微观粒子只要与运动有关的问题都要涉及受力分析,高考题中与受力分析有关的问题大约占35分左右。我校的学生多数来自山区,相对而言,逻辑思维能力较低,学****能力也不高,物理是我校的弱势科目。通过这次微课题研究,笔者归纳了教学中学生常犯错误,进一步归纳提高分析能力的做法:
一、分不清弹力、摩擦力的方向导致错误
2013年9月,我带的高151班进入高三的一轮复****在复****相互作用》这一专题时,遇到了这样的情况:
例1、如图所示,两球A、B用劲度系数为K1的轻弹簧相连,球B用长为l的轻绳悬于O点,球A固定在O点正下方,且OA之间的距离恰为l,系统平衡时绳子所受拉力为F1。现把A、B间的弹簧换成劲度系数为K2的轻弹簧,仍使系统平衡,此时绳子所受的拉力为F2,则F1与F2的大小之间的关系为
>F2 =F2 <F2
分析B球的受力情况,B球受重力、弹簧的弹力和绳的拉力,做这些力的矢量图,△OAB与△BDE相似,由于OA=OB,则绳的拉力等于B球的重力,所以F1=F2=.
这个题讲完后,紧接着让学生自主完成这道题:
,水平固定且倾角为30°的光滑斜面上有两个质量均为m的小球A、B,它们用劲度系数为k的轻质弹簧连接,现对B施加一水平向左的推力F使A、B均静止在斜面上,此时弹簧的长度为l,则弹簧原长和推力F的大小分别为( )
+,mg -,mg
FN
mg
T
+,2mg -,2mg
巡视一遍教室后发现不少学生居然会不加任何分析思考,照搬上题中向外的弹力T,导致错误发生。
,一传送带AB段的倾角为370,BC段弯曲成圆弧形,CD段水平,,BC段长度可忽略,传送带始终以v=4m/s的速度逆时针方向运行。现将一质量m=1kg的工件无初速度放到A端,若工件与传送带间的动摩擦因素μ=,在BC段运动时,工件速率保持不变,工件到达D点时速度刚好减小到与传送带相同。取g=10m/s,,,求:
工件从A到D所需时间.
工件从A到D的过程中,与传送之间因摩擦产生的热量。
高三274名学生,只有7、8个同学能正确分析出物体无初速度放到A
mg
FN
F
mg
FN
F
在此处键入公式。
点的运动初期受到的摩擦力是沿斜面向下的,是+mg=ma1的加速运动,然后是mg-mg=ma2的加速运动到斜面底端。其他学生要么没做,做了的基本上是这样:物体先以mg-mg=ma向下加速,达到传送带速度后,与传送带保持相对静止一起运动到底端,把物体在水平传送带的运动模式又照搬过来,导致错误发生。
传送带静止时物块的受力分析不会出错,一但传送带有了速度,学生就认为传送带有向前的速度,物体会向前加速,传送带有向后的速度,物体就会被传送带带回来,完全无视运动由受力决定,受力由产生条件定的原则。摩擦力的产生条件中最重要的一条就是物体间有“相对运动”或“相对运动趋势”,摩擦力的方向是与“相对运动”或“相对运动趋势”方向相反,完全不尊重受力的事实。
、加速的意义
当我们的研究对象与杆、环、轨道等刚性物体接触时,这些物体的形变不像弹簧的形变那样显而易见,物体间保持相对静止时,摩擦力的有无、方向,弹力的有无方向都不容易判断。高一新生学****时常这样分析物体的受力,如图(前三)
F1
F2
mg
F1
F2
mg
F1
F2
mg
F1
F2
mg
他们还没有足够的经验判断出横梁和斜梁应该是往里拉的效果还是往外推的效果,对平衡条件没有充分的理解,对平衡物体的受力分布呈怎样的图形也没有意识。在三个共点力的作用下物体平衡,我们可以把平衡条件理解为任意两个力的合力一定与第三个力等大反向。熟知平衡条件的同学一眼就能看出:前三个图的受力方式是不可能让物体平衡的。

亚里士多德曾说过一些话,如:必须有力作用在物体上物体才运动,停止用力物体也将停止运动,把力说成是维持物