初中物理力學(xué)教學(xué)系列難點(diǎn)突破
作者:李鐵柱
發(fā)布時(shí)間:2019-02-27 15:09:45 來(lái)源:陜西教育報(bào)刊社
一、對(duì)力概念的理解
1.對(duì)施力物體的判斷
明確研究對(duì)象是判斷施力物體、受力物體的關(guān)鍵。
例題:用繩子系住水桶,手握繩子從井中提水,手受到豎直向下的拉力,此拉力的施力物體是( )。
A.地球 B.水桶 C.繩子 D.手
解析:力指的是物體對(duì)物體的作用,該題的研究對(duì)象是手,本題中涉及繩子、水桶、手等物體,而對(duì)手產(chǎn)生作用的物體是繩子。
2.對(duì)受力情況的分析
為每一個(gè)力找到施力物體是正確畫(huà)出受力示意圖的前提。
例題:如圖所示,踢出去的足球在空中飛行,不計(jì)空氣阻力,請(qǐng)?jiān)趫D中畫(huà)出足球的受力示意圖。
解析:部分八年級(jí)初學(xué)力學(xué)的學(xué)生會(huì)錯(cuò)誤地認(rèn)為足球在空中飛行時(shí),還受到 “踢力”,當(dāng)學(xué)生有此錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)時(shí),因勢(shì)利導(dǎo)追問(wèn)“踢力”的施力物體是誰(shuí)?由于找不到施力物體自然就不存在“踢力”。
二、對(duì)平衡力和相互作用力的辨析
判斷兩個(gè)力是不是平衡力,必須看它們是否同時(shí)具備二力平衡的充要條件:①作用在同一物體上;②作用在同一條直線上;③兩個(gè)力大小相等;④兩個(gè)力方向相反。相互作用力與平衡力主要有三點(diǎn)不同:①相互作用力作用在彼此接觸的兩個(gè)物體上;②相互作用力是同一性質(zhì)的兩個(gè)力;③相互作用力同時(shí)產(chǎn)生、同時(shí)消失。
明確研究對(duì)象是辨析兩個(gè)力是“相互作用力”還是“平衡力”的關(guān)鍵,受力物體就是研究對(duì)象,受力物體在題目的敘述上就有明顯的特征,有兩種描述方法。
例題:某物體放置在水平桌面上,下列哪兩個(gè)力是彼此平衡的( )。
A.物體受到的重力和桌面對(duì)物體的支持力
B.物體受到的重力和物體對(duì)桌面的壓力
C.物體受到的重力和物體對(duì)地球的引力
D.物體對(duì)桌面的壓力和桌面對(duì)物體的支持力
分析:畫(huà)出物體放在水平桌面上的草圖,用示意圖畫(huà)出各個(gè)力,對(duì)照平衡力的四要素,就容易得出正確答案。因此答案為A。
三、把握杠桿力臂作圖的關(guān)鍵
1.畫(huà)錯(cuò)力臂的歸因
①對(duì)杠桿、力臂概念理解上的不準(zhǔn)確。北師大版九年級(jí)物理對(duì)杠桿的定義是:在力的作用下繞固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的硬棒。部分同學(xué)斷章取義,認(rèn)為“棒”狀的、“硬”的才是杠桿。不能將實(shí)物中的杠桿抽象出來(lái),大腦中只有僵化的杠桿模型。北師大版九年級(jí)物理對(duì)力臂的定義是:支點(diǎn)到動(dòng)力作用線的距離叫動(dòng)力臂,支點(diǎn)到阻力作用線的距離叫阻力臂。有的同學(xué)將力臂錯(cuò)誤理解成為支點(diǎn)到力作用點(diǎn)的距離。
2.糾正策略
①引導(dǎo)學(xué)生循序漸進(jìn)地理解杠桿的概念。給學(xué)生呈現(xiàn)盡可能多的杠桿,讓他們逐漸認(rèn)識(shí)到,杠桿可曲可直、可粗可細(xì),無(wú)固定形狀;支點(diǎn)可在杠桿端點(diǎn),也可在兩端點(diǎn)之間;所謂“硬”是指,只要不影響力的作用效果可忽略其形變。
②引導(dǎo)學(xué)生理解力臂本質(zhì)。讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到力臂就是一個(gè)距離,即“點(diǎn)到線的距離”,做力臂就是:找點(diǎn)(支點(diǎn));找線(力的作用線);做垂線段(做支點(diǎn)到力作用線的垂線段)。結(jié)合練習(xí)題,讓他們?cè)诰毩?xí)中理解力臂。
四、關(guān)于滑輪的兩點(diǎn)突破
1.對(duì)滑輪組繩段數(shù)的判斷
滑輪組繩子段數(shù)的判斷關(guān)鍵是看繩子對(duì)力是否有“貢獻(xiàn)”,直接與動(dòng)滑輪(包含動(dòng)滑輪勾)相連接的繩才是有效的,在動(dòng)滑輪與定滑輪之間畫(huà)一條線,在視覺(jué)上把動(dòng)滑輪隔離出來(lái),從而縮小注意力范圍,利于準(zhǔn)確判斷繩的段數(shù)n。
2.對(duì)動(dòng)滑輪繩自由端移動(dòng)距離與物端移動(dòng)距離關(guān)系的判斷
可以分兩個(gè)步驟幫助學(xué)生理清思路。第一步,引導(dǎo)學(xué)生分析出動(dòng)滑輪繩自由端移動(dòng)距離、物端移動(dòng)距離與動(dòng)滑輪半徑無(wú)關(guān),最后將動(dòng)滑輪簡(jiǎn)化為一個(gè)點(diǎn);第二步,把動(dòng)滑輪轉(zhuǎn)動(dòng)等效為點(diǎn)平動(dòng)。當(dāng)物點(diǎn)移動(dòng)到動(dòng)滑輪繩固定點(diǎn)時(shí),動(dòng)滑輪繩等效點(diǎn)恰好移動(dòng)到起點(diǎn)與動(dòng)滑輪繩固定點(diǎn)的中間。
五、對(duì)慣性與速度無(wú)關(guān)的理解
1.用歸謬法證明慣性與速度無(wú)關(guān)
慣性指的是任何物體都具有保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)不變的性質(zhì)。有許多初中生認(rèn)為“物體速度越快慣性越大”,針對(duì)此問(wèn)題可以用歸謬法說(shuō)明。假設(shè)“物體速度越快慣性越大”正確,那么,可以推出“物體速度越慢慣性越小”,則當(dāng)物體速度為0時(shí),就沒(méi)有慣性,而物體靜止就是物體慣性的表現(xiàn)之一,顯然,靜止的物體沒(méi)有慣性是錯(cuò)誤的。
2.用小實(shí)驗(yàn)說(shuō)明慣性與速度無(wú)關(guān)
用一個(gè)乒乓球,以不同的速度撞擊籃球,發(fā)現(xiàn)無(wú)論以怎樣的速度撞擊乒乓球總是被彈回,籃球質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于乒乓球,籃球的慣性表現(xiàn)為靜止?fàn)顟B(tài),乒乓球的慣性表現(xiàn)為運(yùn)動(dòng)狀態(tài),實(shí)驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明慣性與速度無(wú)關(guān)。
作者單位 陜西省漢中市第四中學(xué)



