高中物理教学中的四种分析

高中物理教学中的四种分析

◆唐元月

◆唐元月陕西省清涧中学718300

众所周知，高中物理是一门较难学的科目，对多数学生来说，主要困难是在应用知识解决物理问题时候，而这正是培养学生能力的时候。要有效解决困难，我们物理教师在指导学生解决物理问题时，除了对学生进行基本思路训练外，重点应教会学生进行四种分析：即受力分析、运动情况分析、做功分析和能量转化情况分析。

下面我们按层次高低说明这四个分析。

一、对物体进行受力分析

它是运动分析及其它分析的基础：受力分析的主要依据是力的产生条件，受力分析的基本方法是隔离法，其程序为：

1.合理选择研究对象——这是解题简便的关键。根据解题的需要可以把某一物体，也可以把几个物体看作一个整体作为研究对象，将它与周围物体隔离只分析研究对象受到的力，而不分析它施于其它物体的力。

2.按顺序分析物体受到的力——这是减少失误的途径。首先考虑重力，其次分析弹力，围绕研究对象察看一周，看跟几个物理接触且有挤压则有几个弹力。再分析摩擦力，在相接触挤压物体中，研究对象跟哪些面的接触是粗糙的且发生相对运动或有相对运动趋势，则受摩擦力作用。最后看它是否受到牵引力、浮力等其它力的作用。

3.作出物体的受力图，并画一个力后想一想它的施力物，以避免无中生有地多分析力。

4.略去某些次要因素，如截面积小，速度低的运动物体可忽略空气阻力、电子、质子等微观粒子在电磁场中可略去重力等。

二、对物体进行运动分析

1.学物体受平衡力作用（F合=0）时，其运动为匀速直线运动。

2.学物体在非平衡力作用下时，物体的运动情况由物体所受合外力与初速度共同决定。

具体点说：

（1）当合外力为恒力（大小和方向均不变时）。

①学合外力与高速度方向在同一直线上。物体作匀变速直线运动（如自由落体或竖直上抛）学合外力方向与初速度方向一致时，作匀加速直线运动。学合外力与初速度方向相反时，作匀减速直线运动。

②合外力与初速度有任意夹角时，物体作匀速曲线运动（如平抛运动）。

（2）学物体所受合外力为变力时，但与速度V方向在一条直线上时物体做变加速直线运动，学合外力大小不变，方向连续改变时，物体做匀速圆周运动，学合外力大小不断变化，方向也不断改变时，物体做非匀变速直线或曲线运动，如简谐运动和非匀速圆周运动。

三、对物体进行做功分析

当有力作用在物体上，且使物体在力的方向上发生位移，就说这个力对这个物体做功。具体地说，无论物体做何种形式的运动。

1.当F与V成锐角时，力做正功。

2.当F与V成钝角时，力做负功也是物体克服这个力做功。

3.当F与V垂直时，力不做功。功的计算：

（1）恒力做功直接用W=F·S·COS计算。

（2）变力做功要利用各种功能关系或F-S图象进行计算。

在此，还要注意常见几种力做功的特点。

①重力弹簧的弹力，电场力分子力做功与路径无关，只与始未位置有关，沿任何闭合路径移动物体（或电荷）重力、弹力、电场力作功均为零。

②洛仑兹力对运动电荷总不做功，摩擦力作功与路径有关为—F·S路。

四、对物体进行能量转化的分析

在一个物理过程中，力做了多少功，就有多少能量完成了转化。即功是能量转化的量度。具体地说：

重力做功等于重力势能变化量，重力作正功，重力势能减少；重力做负功，重力势能增加，重力作了多少功，重力热轻盈就改变了多少。

电场力的功，等于电势能的变化量，电场力作正功，电势能减少，电场力做负功，电势能增加，电场力作了多少功，电势能就改变了多少，这与被解动电荷的性质无关。对于弹簧弹力的功和分子力的功，也是如此不再敷述。

单个摩擦力（包括静摩擦力和滑动摩擦力）做功，是机械能在产生摩擦力两物体间转移，作负功，是机械能向内能转化。

相互作用的，对静摩擦力做功的代数和总等于零，在静摩擦力作功的过程中，只有机械能的转移，没有机械能的转化为其它形式的能；相对作用的，对滑动摩擦力作功的代数和不为零，且总为负值，在对滑动摩擦力做功的过程中，不仅有相互摩擦物体间机械能的转移，还有机械能转化为内能，转化为内能的量等于系统机械能的减少，等于滑动摩擦力与相对路程的乘积。

在电磁部分，安培力作正功。通常是电能转化为其它形式的能安培力作负功，通常是其它形式的能转变为电能。总的来说，对一个封闭系统，其能量转化满足守恒定律。即：①某种形式的能减少，一定存在其它形式的能增加且减少量和增加量一定相等。②某个物体能量减少，一定存在其它物体的能量增加且减少量和增加量一定相等。

参考文献

[1]李尚文怎样学好高中物理[M].北京科学出版社，1997。

[2]杨建华李华君谈理论分析与能力培养[J].中学物理，2001，19，（12），6-7。