第三章B 物体的受力分析教学建议

（一）学习目标

1．理解物体受力分析的一般方法。会画物体受力图。知道两个组合物体受力分析时采用的隔离法。

2．通过几个实际事例中物体在力作用下效果的受力分析，认识分析、比较、判断等基本方法，感受抽象、建模和分析方法在解决物理问题中的重要作用。

3．通过画常见物体的受力图并解决实际问题，懂得受力分析的重要性，从而养成分析问题和认真作图的良妤习惯。

（二）重点和难点

本节的重点是单个物体的受力分析方法，本节的难点是如何根据力的作用效果，通过抽象，分析物体受到的支持力、摩擦力，以及如何在受力分析中运用牛顿第三定律。

（三）教学建议

受力分析不是从本节才开始接触的，事实上在基础型课程中学习物体的平衡和牛顿定律时早就开始了，拓展型课程的第二章力矩平衡中也要运用受力分析方法，在本章中学习了摩擦力之后，三种常见力都学过了，就有必要全面地把握对物体进行受力分析的一般方法，这对后面将要学习的牛顿定律的应用、机械能守恒定律的应用、圆周运动、简谐运动乃至气体定律、电磁力等都有重要意义。

本节的第一部分是通过实例阐明受力分析的一般步骤和方法，以及可看成质点物体与不能看成质点物体的受力分析方法，要求学生举一反三地正确画出受力图。第二部分介绍两个组合在一起的物体如何用隔离法画出它们的受力图。教材还在拓展联想栏目中简要介绍了力从本质上来说，可以分成引力、电磁力、弱力、强力等四种。常见的重力、弹力、摩擦力，则分别属于引力和电磁力。

1．关于本节引入部分的教学建议

本节建议用2课时，第1课时可先复习回顾一下已经学习过的重力、弹力和摩擦力的内容，然后用教材提供的跳伞例子说明受力分析的重要性，建议画出如下图3-2四幅图进行说明。

2．关于课本31页示例的教学建议

本节前两个示例是可看成质点的物体受力分析。示例1以说明分析方法为主，没有就计算力的大小作展开，示例2则要结合力的合成与分解求出各力的大小，首先分析清楚物体原始受到几个力，然后再对这些力用正交分解或其他方法进行处理，并在力的平衡或产生加速度的情况下求出这些力的大小。不要把原始受力与经处理后的力混淆起来，如课本中图3-15不能说滑雪人受到5个力作用。

示例3中的筷子一类的棒、杆的受力往往会涉及转动平衡问题，一般不能看做质点，在分析支持力时注意它必须与支持面相垂直，筷端所受F_N1是取碗的B点切面为支持面；筷上部所受F_N2则以A处筷面为支持面。支持面取法不同，画法就不同，关键是“垂直于支持面”。

本示例最后“讨论”指出了三个彼此互不平行的平衡力都可以看成是共点力，如图3-3所示，重力G与F_N1、F_N2的延长线均交于同一点P，从而确保了杆的平衡。类似的实例很多，这个结论属于较高要求，不要做过多展开。

3．关于隔离法的教学建议

隔离法是一种重要的解题方法，在研究几个物体组成的物体系统时，分析、讨论个别物体的运动情况往往要采用隔离法，把研究对象从系统中假想地分离出来，它与别的物体的联系用相互作用力来表示，然后运用物理规律进行研究，这时常常涉及到牛顿第三定律，相互作用力的性质是相同的，通常是弹力或摩擦力等。画受力图时应大小相等，方向相反，作用在不同的物体上，分别用F_N、F_Nʹ或F_f、F_fʹ来表示。

（四）作业说明

本节练习部分的A组习题的第1～3题，第10、11题可在第1课时课内使用。A组第4、5、6、7及B组8、9题作为课外作业。B组其余各题可在第2课时使用，其中第15题对学习有困难的学生应适当提示。

参考答案

A组

1．如图：

2．如图：

3．光滑：2个力，不光滑3个力（图略）

4．合力为9N，跟分力一样大；合力的大小随两分力间夹角的增大而减小，合力与分力的夹角随两分力间夹角增大而增大，最大角趋近于90°

5．合力均为$25\sqrt{3}$N；在无摩擦情况下，推拉效果相同；在有摩擦情况下拉比推省力。

6．F＝201N

7．D

B组

8．C

9．CD

10．$\sqrt{F^2+{(mg\sin \theta )}^2}$，方向沿斜面向左上方，与水平方向夹角为$\alpha =\arctan \frac{mg\sin \theta }{F}$

11．C

12．60N，8kg

13．$\frac{\sqrt{3}}{2}G$，向右

14．D

15．$F_T\approx \frac{Fa}{2q}=\frac{300\times 0.125}{2\times 0.012}N=1.6\times {10}^{3}N$

发布时间：2013/12/24 上午8:15:31  阅读次数：2199