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[!--downpath--]新版教材受力分析內(nèi)容教學(xué)說(shuō)明
文|數(shù)學(xué)老師的愿景
新舊版教材都在牛頓第三定理之后安排了一篇力分析的文章。 這篇課文的內(nèi)容其實(shí)并不多，但它在小學(xué)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中的地位卻非常重要。 如果這部分內(nèi)容的學(xué)習(xí)和理解不深入、應(yīng)用不熟練，將會(huì)嚴(yán)重影響后續(xù)內(nèi)容的學(xué)習(xí)和習(xí)題的順利答題。 有些內(nèi)容的教學(xué)要引起足夠的重視。 事實(shí)上，教材并不是單獨(dú)作為一堂課的內(nèi)容來(lái)呈現(xiàn)的。 經(jīng)驗(yàn)告訴我們，對(duì)于中學(xué)生來(lái)說(shuō)，一課時(shí)不可能完成這部分內(nèi)容。 一般需要采取分步、分散的處理方式，逐步降低受力分析的難度。 教學(xué)設(shè)計(jì)。 針對(duì)這部分的教學(xué)，解釋以下三點(diǎn)。
一是新舊教材的比較。 新舊教材對(duì)這部分內(nèi)容開頭的描述略有不同。 一方面，原因是本課內(nèi)容在新舊教材中的位置發(fā)生了變化； ：一是根據(jù)物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化來(lái)分析確定物體所受的力； 二是根據(jù)各種力的特點(diǎn)和存在條件，從相互作用的角度來(lái)分析物體的力。 我認(rèn)為新版教材的文字描述比舊版教材更好，讓學(xué)習(xí)者對(duì)受力分析有一個(gè)清晰的思路。 下面是一個(gè)分析斜坡上物體所受力的示例。 新舊版教材的文字內(nèi)容完全一樣。 最后通過(guò)實(shí)例區(qū)分了斥力和反斥力以及兩種力的平衡。 新版教材分析了兔子的力，舊版教材分析了木塊的力。 本質(zhì)上沒有什么區(qū)別。 應(yīng)該是為了突出課程標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)系實(shí)際的要求。 對(duì)比新舊班主任書，發(fā)現(xiàn)新版班主任書在這部分內(nèi)容的評(píng)價(jià)和分析上特別詳細(xì)。 從這個(gè)角度來(lái)說(shuō)，也可以說(shuō)明新版教材更加注重這部分的教學(xué)。
其次，這部分的內(nèi)容主要集中在技能的生成上。 從知識(shí)的角度來(lái)說(shuō)二力平衡知識(shí)點(diǎn)解析，這部分內(nèi)容涉及的新知識(shí)并不多，這部分內(nèi)容更多的是關(guān)于生成力分析的技巧。 因?yàn)槭橇Ψ治黾寄艿纳?，所以需要通過(guò)針對(duì)性的訓(xùn)練來(lái)達(dá)到熟練操作的目的。 這也是這部分內(nèi)容其實(shí)很重要而且教材不多的原因。 在教學(xué)中，不建議一次性進(jìn)行過(guò)多的化學(xué)力分析訓(xùn)練。 首先，技能的培養(yǎng)需要一個(gè)過(guò)程。 第二，牛頓第二定理還沒學(xué)會(huì)。 非平衡態(tài)物體受力的練習(xí)不能作為力分析的對(duì)象。 鑒于此，這部分的練習(xí)應(yīng)該分散在前面的教學(xué)中，逐步深入，最終產(chǎn)生熟練的力分析的技能。 新版班主任書里給出了受力分析的一般步驟。 原文如下：①明確受力分析的對(duì)象； 力量是否真實(shí)存在； ③ 只畫出物體所受的力，而不畫出作用在其他物體上的斥力。
第三，我總結(jié)了受力分析的要點(diǎn)。 下面分享一下，供大家教學(xué)時(shí)參考。
我聽很多朋友說(shuō)不懂得強(qiáng)行分析。 在認(rèn)識(shí)了一些朋友后，我發(fā)現(xiàn)大部分說(shuō)自己不會(huì)受力分析的朋友都是因?yàn)閷?duì)物體受力分析的套路不太清楚，或者是不知道如何進(jìn)行物體受力分析。 受力分析，我們來(lái)說(shuō)一下如何分析物體的受力。
首先，要明確研究對(duì)象。
所謂明確研究對(duì)象，就是分析那個(gè)對(duì)象的力量。 研究對(duì)象一旦確定，就必須將該對(duì)象與其他對(duì)象隔離開來(lái)單獨(dú)研究。 像這樣，選定的對(duì)象與其他對(duì)象隔離以進(jìn)行單獨(dú)的研究。 這就是所謂的隔離法。
選擇研究對(duì)象后，只分析研究對(duì)象所受的力，不分析研究對(duì)象對(duì)其他物體施加的力，即研究受力物體的力而不是力的施力物體。 力分析中通常有一定的順序。 首先分析必須受到的力，然后分析可能受到的力。 基于已知條件的推理將假定存在的力一一消除。 諸如重力場(chǎng)之類的物體必須受到重力的作用。 當(dāng)兩個(gè)物體相互接觸時(shí)，它們之間可能存在彈力，也可能存在摩擦力。 這個(gè)時(shí)候就需要根據(jù)具體情況來(lái)分析是否有這樣的力量。
有時(shí)題目中明確要求分析物體A的受力，而隔離物體A后很難或不可能分析物體A的受力，此時(shí)就需要分析物體B的受力，即與物體A“連接”。這些方法稱為研究對(duì)象的變換法，即通過(guò)物體B間接分析物體A的力。變換研究對(duì)象是分析力時(shí)常用的技術(shù)之一一個(gè)物體的。
很多朋友在分析物體的受力時(shí)，不知道什么時(shí)候應(yīng)該研究單個(gè)物體，什么時(shí)候應(yīng)該把多個(gè)物體當(dāng)作一個(gè)物體來(lái)研究。 雖然很簡(jiǎn)單，但是只要明白你要研究的力必須是研究對(duì)象所受的外力，即通過(guò)合理選擇研究對(duì)象，就足以使要研究的力變成研究對(duì)象所受到的外力。
二是明確運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。
在分析物體的受力時(shí)，需要明確研究對(duì)象的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，物體處于平衡狀態(tài)還是不平衡狀態(tài)，如果處于平衡狀態(tài)，則研究對(duì)象所受的合力等于0，為不平衡狀態(tài)。 物體所受到的合外力不為零，其方向與加速度方向一致。 合力等于加速度與研究對(duì)象質(zhì)量的乘積。 例如，兩個(gè)物體A、B疊放在水平地面上（A在里，B在下），水平拉力作用在B物體上，使A、B一起移動(dòng)。 如果A和B以共同的勻速運(yùn)動(dòng)，則A和B之間一定沒有摩擦力。如果A和B以勻加速運(yùn)動(dòng)，則A和B之間一定有摩擦力，并且A上的靜摩擦力的方向與運(yùn)動(dòng)方向相同。 摩擦力等于 A 的質(zhì)量除以加速度。
最后，必須澄清化學(xué)條件。
分析物體的受力時(shí)，必須明確化學(xué)條件，不同條件下受力條件不同。 化學(xué)條件一般分為已知條件、隱含條件和臨界條件。
所謂已知條件，就是問(wèn)題中明確給出的條件。 例如，如果物體在不光滑的水平表面上移動(dòng)，則這種不光滑是已知的條件。
所謂隱含條件，就是一些不直接給定的條件，必須通過(guò)已知條件推演得出。 例如二力平衡知識(shí)點(diǎn)解析，物體在斜向下的拉力作用下沿水平地面做勻速運(yùn)動(dòng)。 這里的勻速運(yùn)動(dòng)是已知條件。 這個(gè)條件可以得到物體處于平衡狀態(tài)，即所受到的合外力為零，物體與地面之間必然存在摩擦力。 由此推論可知，物體受到摩擦力的作用，而這個(gè)摩擦力就是蘊(yùn)涵條件。
所謂臨界條件（邊界條件）就是這個(gè)條件是區(qū)分不同力或不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的分界點(diǎn)。 例如，物體在斜向向下的拉力作用下沿水平地面移動(dòng)。 這種沿水平地面的運(yùn)動(dòng)是關(guān)鍵條件。 沿著水平表面移動(dòng)的物體可能有也可能沒有與地面相互作用的彈力。 如果它以勻速直線運(yùn)動(dòng)，那么一定有彈力與地面相互作用； 如果不是勻速直線運(yùn)動(dòng)，則可能有彈力，也可能沒有。 當(dāng)拉力垂直方向分力等于重力大小時(shí) 物體與地面之間不存在相互作用彈力，并且當(dāng)拉力垂直方向分力大于重力時(shí)，物體與地面之間必然存在相互作用的彈力。 在力分析中，常將蘊(yùn)含條件和臨界條件結(jié)合起來(lái)分析研究對(duì)象的力。 總之，在分析力時(shí)，需要選擇研究對(duì)象，確定運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，明確化學(xué)條件，這樣才能對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行正確的力分析。
力分析技能是解答化學(xué)問(wèn)題的關(guān)鍵，希望在教學(xué)中能夠得到重視。