逍遥学能 2018-06-29 15:40
牛顿第一定律阐明了运动和力的关系，即【（1）不受力的物体，其运动状态不改变（不受力的物体，将保持原来的运动状态不变即静止或匀速直线运动状态；（2）力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动的原因】，这是物体不受力的纯理想状态下的运动和力的关系，但现实中不受力的物体是不存在的，充斥我们四周的物体有运动状态不变的也有运动状态改变的，由于绝大多数初中学生的感性认识强于理性思考，对运动和力的有关问题的判断不乏想当然的现象，鉴于此，了解和学习一点简单的受力分析，是初中学生学习的需要也是他们能够接受的。
二力平衡一节的第一段课文中提到“几个力的作用效果相互抵消，相当于不受力。这时我们就说这几个力平衡。这时物体处于平衡状态”。如果力的作用效果不能抵消呢？这就要求学生能够根据运动状态确定物体的受力情况，反过来也能够根据受力情况分析物体的运动状态。
一、根据物体受力情况分析物体的运动状态变化与否结合生活实际和学生的认知水平，将物体的受力情况归纳为以下几种情形：
（一）只受一个力，那么物体的运动状态一定改变
例如：对一个原先不受力的物体施加一个力后，该物体的运动方向（ ）
A．一定保持原来的运动方向，
B．一定沿所加力的方向，
C．不能确定
【简析】物体的运动状态一定改变，但运动方向不完全取决于所施加的力，还与物体原来的具体状态有关，若物体原先静止，那么物体在力作用下由静止变运动，沿力的方向加速运动；若物体原先以某一速度匀速直线运动，施加力后，物体的运动方向由力的方向与物体原先的运动方向共同决定，所以当不明确物体原先的运动方向时，仅知道施加了一个力是不能确定受力后物体的运动方向的，故应选C。这也是学生最容易错的练习之一。
（二）受两个力
1．两个力共线
（1）两个力共线且同向：那么该物体相当于只受一个力，合力的大小等于两个力之和，方向与原来力的方向相同，所以运动状态一定改变。特殊情形是两个力三要素完全相同。
例如对一辆小车前面拉后面推，两个力方向相同，那么小车相当于受到一个向前的且较大的力（大小为推力与拉力之和），小车的运动状态改变。
（2）两个力共线但反向：①若大小相等，则这两个力就是一对平衡力，合力为0，物体的运动状态不变。②若两个共线反向的力大小不等，作用效果不能相互抵消，合力等于两个力之差，方向与较大力的方向一致，因此物体相当于只受到一个力（用较大力平衡掉较小的力后剩余的部分），运动状态一定改变。
例如空中下落的物体受到竖直向下的重力G和竖直向上的阻力Ff，G>Ff, 两个力作用效果不能相互抵消，那么物体相当于受到一个较小的力G-Ff，故运动状态改变。
2．两个力不共线：合力一定不等于0，相当于只受一个力，所以运动状态一定改变。
对以上各种情形和与之对应结论的认同，都可以结合“探究二力平衡条件”活动的各环节加深理解，能较顺利的实现由感性认识到理性认识的升华。
（三）受多个力
结合简单具体的实例，引导学生进行初略分析，使学生初步认识到总可以建立适当的坐标系，可以将每个力分解为各正交分量，对多个力的分析最终化归为“两”个力在正交方向上的问题来解决。
二、根据运动状态分析确定物体受力是否平衡
（一）物体运动状态不变，那么物体不受力或受平衡力
“运动状态不变”等价于“静止或匀速直线运动”，否则就是运动状态发生改变。考题形式多数以学生熟悉的情景再现（如荡秋千、平直轨道上匀速运动的列车等）或读图识图的形式（如频闪摄影等）呈现。
例如：课本习题P49第3题在平直公路上匀速行驶的汽车受到几对平衡力的作用？为什么说它们是互相平衡的？
【简析】汽车受到两对平衡力作用，分别是竖直方向上的重力和地面对它的支持力、水平方向上的牵引力和阻力。汽车处于平衡状态，在竖直方向上处于静止状态，在水平方向上处于匀速直线运动状态，因此在这两个方向上的两对力是平衡力。本题在思想和方法上还暗示和渗透着从正交的方向去全面观察分析。
（二）物体运动状态改变，那么物体一定受非平衡力作用
例如在草地滚动的足球会越来越慢，是因为阻力改变了它的运动状态，在滚动过程中受非平衡力作用。