浅谈初中物理“受力分析” 力学是物理学的基础，而对物体进行受力分析是解决力学问题的基础，尽管现行的教材上没有单独受力分析的章节，但对物体的受力分析却一直贯穿于整个初中物理的力学内容中.初中阶段的受力分析只限于对同一个物体的受力进行分析，一般不会在同一题目里面有两个研究对象的情况. 看似比较简单，但是对于初中生来说仍然是个坎.尽管“受力分析”不是基本概念，也不是基本规律，但它却是学好力学知识，解决力学问题的基本功之一.因受力分析的这一基本功掌握不好也是导致学生中考失分的主要原因之一.下面笔者通过总结列举学生学习中一些典型的错误，并结合相应的例题，具体分析其错误的原因，以及相应的对策，以便帮助学生突破学习障碍，掌握正确的受力分析方法技巧. 1 研究对象分辨不清造成受力分析错误 学生在学习力学开始，对施力物和受力物混为一谈.因为在学习时，老师往往会总结这样一句话“一个物体是施力物的同时也是受力物”.这句话本身没有任何的问题，但是却给学生后续的受力分析带来很大的困惑.在受力分析里面，所谓研究对象，其实也就是研究某一个物体作为受力物体时所受到的力.而学生往往就会这样理解了，既然力具有相互性，那物体在受到力的同时也会施加给对方一个力，所以就会将研究对象当作施力物再添上一个施加给其他物体的力. 例1 如图1静止在水平地面上的物体A，作出它的受力示意图. 错误的解答 如图2所示. 正确的解答 如图3所示. 原因分析 本题中错误的将A对地的力当成了物体A自己所受之力.物体A对地面的压力F2这个力虽然存在，并非是A所受到的受力. 矫正对策 本题最典型的问题就是没有理解“受力分析”这四个字里面的“受力”二字，所谓“受力”即“受力物体”――研究对象.总认为只要是受力分析，只要有的力统统分析进去就行了.为避免这类问题，就必须明确研究对象，抓住研究对象一核心不变，至于研究对其他物体的作用力一概不加以分析.只有确定了这一中心，才能去谈受力分析情况.可以形象的总结为：抓住中心不放松. 2 凭主观臆断进行受力分析造成的错误之――弹力的错误分析 学生在分析总结受力分析中错误的原因时，笔者经常听到学生口中总是会说“我感觉”、“我认为”、“我总觉得”等这样的话.这是为什么呢？其实根本的关键还是学生在对这个受力物体是否受或者不受到这一个或者几个力判断不清.在对一些具体的力的基本概念认识和理解还不是很透彻，所以学生在问题的分析和处理过程中，往往不是根据实际情况去加以科学的加以分析，而是凭自己的感觉，常会犯一些基本的概念性错误.这样也就导致了在受力分析常常会出现多力或者少力的现象，也是中考失分最多的原因之一. 例2 小球静止在如图4所示位置，作出它的受力示意图. 错误的解答 如图5所示. 正确的解答 如图6所示. 原因分析 本题中多分析了一个力F2，小球和台阶之间并没有弹力的产生.错误的原因显然是对弹力产生的条件没有理解清楚.因为产生弹力的两个因素是：一要相互接触；二要相互挤压.这两者缺一不可.而此题球和台阶之间虽然有接触，但是否有挤压很难判断. 矫正对策 ①根据弹力产生的条件直接判断：根据物体是否直接接触并发生弹性形变来判断是否存在弹力.此方法多用来判断形变较明显的情况.如：橡皮筋拉伸、弹簧被压缩或者拉长等.②利用假设法判断：两个物体间接触，但是形变不明显的情况，可假设两个物体间弹力不存在，看物体还能否保持原有的状态，若运动状态不变，则此处不存在弹力，若运动状态改变，则此处一定存在弹力.对于和上述例题2类似的情况，均可用此方法判断.③根据物体的运动状态分析：物体的受力必须和物体的运动状态符合，依据物体的运动状态，由二力平衡（或牛顿第二定律）列方程求解.这可以作为判断某个接触面上弹力是否存在的依据. 例3 有一球放在光滑水平面AC上，并和光滑斜面AB接触，球静止，如图7所示.分析球所受的弹力. 解析 可用“假设法”，即假设去掉AB面，因球仍然能够保持原来的静止状态，则可以判断出在球与AB面的接触处没有弹力；假设去掉AC面，则球将向下运动，故在与AC面的接触处受到弹力，其方向垂直于AC面向上. 例4 如图8所示，小球A在车厢内随车厢一起向右运动，可根据小球的运动状态分析车厢后壁对球A的弹力的情况. 解析 ①若车厢和小球做匀速直线运动，则小球A受力平衡在水平，所以后车厢对小球无弹力.②若车厢和小球向右做加速运动，则由牛顿第二定律可知，后车厢壁对小球的弹力水平向右. 3 凭主观臆断进行受力分析造成的错误之――摩擦力的错误分析 例5 如图9所示物体A沿斜面滑下，作出其受力示意图. 错误的解答 如图10所示. 正确的解答 如图11所示. 例6 （同上图9所示）物体A沿斜面向上运动，作出其受力示意图. 错误的解答 如图12所示. 正确的解答 如图13所示. 原因分析 例5和例6的错误解答中分别多分析了一个F1的力.在例5里，学生认为物体往下滑，凭主观感觉，应该受到一个沿斜面向下的力.其实这个力根本就不存在，换句话说根本找不到施力物体.例6学生之所以错是因为没有弄明白物体的运动是不需要有力来维持的，可以是由于惯性沿斜面向上运动. 矫正对策 对摩擦力是否存在及其方向的判定是受力分析中最难，最容易失误的地方.下面笔者就摩擦力的有无和方向的判断两方面进行方法的总结： ①根据摩擦力产生的条件直接判断：物体间相互接触、挤压（有正压力）；接触面不光滑（粗糙）；物体间有相对运动趋势或相对运动.这三个条件必须同时具备才会受到摩擦力，如果只是具备一个或者两个条件，物体都不受摩擦力的作用. 例如，如图14所示，物体与竖直墙面相接触，在竖直方向上力F的作用下做匀速直线向上升，这时的物体就不受墙面的摩擦力.虽然满足“接触面不光滑（粗糙）”和“物体间有相对运动趋势或相对运动”，但是他们之间没有弹力，所以不满足“物体间相互接触、挤压（有正压力）”，物体也就不受到摩擦力的作用.如图15物体在光滑的的水平地面上，在力F的作用下向沿水平向右加速运动，这时物体不受地面的摩擦力.虽然满足“物体间有相对运动趋势或相对运动”和“物体间相互接触、挤压（有正压力）”的条件，但是接触面之间是光滑的，所以不满足“接触面不光滑（粗糙）”的条件，物体也就不受摩擦力的作用.如图16所示，物体在斜面上，由一绳子拉住处于静止状态，此时满足“物体间相互接触、挤压（有正压力）”和“接触面不光滑（粗糙）”的条件，但是不满足“物体间有相对运动趋势或相对运动”条件的有相对运动的趋势，所以也不受摩擦力. ②利用假设法判断：“假设法”是判断物体间有无相对运动趋势和相对运动趋势方向的有效方法.在假设物体间接触面是光滑的情况下，若物体相对接触面不发生相对运动或者无相对运动趋势，则说明物体不受到摩擦力.若物体发生相对运动或相对运动趋势，则物体受到摩擦力，其方向就是相对运动或相对运动趋势的反方向.这种方法的运用常常需要根据物体所处的状态结合起来分析. 例7 如图9所示，物体A静止在斜面上，是否受到摩擦力. 解析 假设物体A斜面之间是光滑的.那此时物体A相对斜面向下运动.所以判断物体A受到斜面施加的沿斜面向上的摩擦力. ③平衡法：根据二力平衡条件可以判断静摩擦力的有无和方向. 例8 如图17所示，用力F推静止在水平地面的物体，没有推动，此时物体是否受到摩擦力？ 解析 用一水平力推物体，物体在水平面上静止.这时物体在水平方向就应该受平衡力，根据二力平衡条件可知该静摩擦力的方向与推力方向相反，且大小相等. 4 受力分析时步骤颠倒，条理不清造成错误 学生虽然已经掌握了基本性质的三种力：重力、弹力、摩擦力.但是在进行受力分析的时候，总感觉不知道先分析哪个力好，没有一个条理，往往这样就会造成漏掉一些力或者多出一些力. 矫正对策 首先让同学们明确这三种性质力的产生条件.我们利用日常见到的例子（比比皆是），反复强调加以说明.重力是地球上、地球引力范围内都会受到的一种力，由于地球对物体的吸引力而产生.弹力产生的条件是物体之间互相接触、且有挤压，有接触而无挤压的二个物体间不会存在弹力.因弹力的产生以物体产生弹性形变为基础.摩擦力产生的条件是在物体间产生弹力，而且必须还要同时满足接触面之间是粗糙，具有相对运动或相对运动趋势.每种性质的力是独立的，却又有某种关联在里面.笔者就受力分析的一般步骤做了如下的总结：一个中心四个基本点.就是要始终坚持牢记“研究对象”这一中心不动摇.如果“研究对象”都已经改变了，那么受力分析也就全满盘皆输.就是按照“一重（力）、二弹（力）、三摩擦（力）、四其他（外力）”的分析步骤，一步一步的去实现这几个基本点. 综上所诉，要迈过受力分析这一难关，必须要完全掌握受力分析的基本方法，综合运用.在面对实际情况时，不是单一的从某一角度来看待和分析问题.要时刻保持一个清醒的大脑，不能单单的凭借自己的主观想法去臆造一些力或者猜想某些力的有和无，在进行科学、客观、全面的分析之后，才能做出准确的判断.第 7 页 共 7 页。