浅析初中生也谈初中生受力分析能力培养

摘要：本文从将“力的物质性”根植于学生的大脑之中；正确理解何为“二力平衡与相互作用力”；尝试对“同一直线上的多个力”进行受力分析等三方面，结合个人教学实际并配有一定典型例题，阐述在初中力学学习的整个过程中，如何逐步引导学生对于一些典型的“同一直线上多个力关系”进行受力分析，从而使其具备一定的受力分析的能力。
关键词：物理教学；力和运动的关系；受力分析；二力平衡；相互作用力
1992-7711（2013）12-066-1
在初中物理力学学习的整个过程中，逐步的引导学生对于一些典型的“同一直线上多个力关系”进行受力分析，使其具备一定的受力分析的能力，对于其物理的后续学习至关重要。下面，以苏科版教材为载体，谈谈个人在培养学生受力分析能力方面的想法和做法。

一、从头开始，将“力的物质性”根植于学生的大脑之中

力是物体对物体的作用，任何一个力都同时存在施力物体和受力物体，这就是力的物质性。许多学生在进行受力分析时，经常会出现“多力、少力”的现象。如有的学生认为放在斜面上的物体受到“下滑力”的作用，这是由于学生仅注意到物体有沿斜面下滑的趋势这个现象忽视了力的物质性而造成的。所以，我们应在八年级学生刚接触力学时，就将力的物质性这一特征根植于学生的大脑之中，帮助学生走好受力分析能力形成的第一步。

二、正确理解何为“二力平衡与相互作用力”

1.突出“受力物体”，区分二力平衡与相互作用力。相互平衡的两个力与物体间的相互作用力的相同点是：“力的大小相等、方向相反、作用于同一直线上”，不同点是：相互平衡的两个力的受力物体是同一物体，物体间的相互作用力的受力物体是两个物体。然而许多学生往往只关注其相同点，而忽视了“受力物体”这个不同点，不能够正确区分“二力平衡与相互作用力”。为此，笔者在每教完《二力平衡》一节后，都会利用例题2，引导学生在“力的大小相等、方向相反、作用于同一直线上”这一相同点的基础上，特别关注“受力物体”这个不同点，有效地帮助学生理解二力平衡与相互作用力的区别。
2.利用“二力平衡、相互作用力”的知识，解释前面学习留下的疑惑。在前面的学习中，许多力与力之间的关系，我们往往是利用学生感性认识，直接告知学生两力之间的关系。至于两力之间为什么是这样的关系，在学生脑海里留下了许多疑惑。教学中，笔者在学生已能正确区分“二力平衡、相互作用力”的基础上，带领学生回过头来思考前面那些留下的疑惑。
疑惑一：如图1，为什么当物体匀速直线运动时，物体所受摩擦力等于拉力？
【分析】 图中物体处于水平桌面，且作匀速直线运动，在水平方向受到拉力和摩擦力的作用，因而这两个力是一对平衡力，即摩擦力等于拉力。
疑惑二：如苏科版物理八（下）P77图10-3（a），为什么左右两食指受到铅笔的压力是相等的呢？
【分析】 铅笔受到左、右两手指的压力F1、F2的作用而处于静止状态，则F1、F2二力平衡，即F1=F2；令铅笔尖对左食指的压力为F3，铅笔尾对右食指的压力为F4，由于F1与F3是相互作用力，所以F1=F3，同理F2=F4，那么F3=F4。
疑惑三：如苏科版物理八（下）P86图10-18，为什么弹簧测力计的示数等于针筒活塞所受大气压力呢？
【分析】 由于针筒内近似真空，气体压强近似为零，所以针筒的活塞在水平方向只受到两个力的作用，即弹簧测力计的拉力和大气对活塞左侧的压力，这两个力二力平衡。

三、尝试对“同一直线上的多个力”进行受力分析

1.受力分析的方法。对物体进行受力分析，一般要经历以下四步：第一步，确认所要研究的对象；第二步，判断研究对象的运动状态；第三步，找出物体所受的力；第四步，分析物体所受力的关系。
2.对静止的物体进行受力分析。在学生学习力学的过程中，首先会遇到一些受同一直线上多个力而平衡的情景，如苏科版物理八（下）P92图10-28，当物体在空气中时，石块的受力情况是比较简单的，仅受弹簧测力计施加的拉力F1和重力G，如图2（a），由于石块静止，故F1和G二力平衡，F1=G。但当石块浸入水中时，则情况变得较为复杂。此时，我们应引导学生以石块为研究对象（受力物体），分析石块受到的所有力，即①弹簧测力计的拉力F1，方向竖直向上，②水施加的浮力F2，方向竖直向上，③重力G。那么，如图2（b），石块在此三力的作用下而保持静止，与二力平衡类似，应有三力平衡，三力之间应有F1+F2=G。这一结果的得出，将有利于学生理解F2=G-F1，以及F1的减小说明了F2的增大。
3.利用受力分析理解力和运动的关系。笔者以为，学生对力与运动的关系的理解，应建立在对小车不同状态进行受力分析的基础上。所以在教完《力与运动的关系》一节后，就会引导学生从小车运动状态变化的角度将“推车”这件事分为四个物理过程。即“小车在静止时”、“小车被推由静止变为运动”、“被推而近似匀速运动时”、“不推而逐渐减速而停止”。进而对这四个物理过程的受力情况逐一进行分析。
……
此时学生将真正懂得什么叫“力不是维持物体运动的原因”。
在初中力学的学习中，学生已经学习了“力是物体对物体的作用”、“力的作用是相互的”、“二力平衡”以及“力和运动的关系”等知识。可以说，学生在受力分析能力形成上已经走出了一步，而对“同一直线上的多个力”进行受力分析，则是学生在已有基础之上，“再走了一步”。应该说符合学生的认知规律。这一步，增强了学生的受力分析的能力，不仅有利于其初中阶段的物理学习，更重要的是为其由初中物理向高中物理的学习跨越，架设了桥梁，降低了初高中物理衔接的阶梯，能够有效地防止学生在进入高中时被“力”打倒。摘自：毕业论文翻译www.618jyw.com