受力分析中的一个“公理”

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受力分析是解决力学问题中的一个至关重要的环节,一个学生学习物理是否“进窍”,给一个相对复杂一些的情景让他/她进行受力分析就能判断一二。

关于“受力分析”,很多教辅书籍都有详细地分析,诸如什么是受力分析,受力分析分析什么力,受力分析的先后顺序是什么,受力判据有哪些(条件法、状态法)、检查是否添力或漏力方法等等。

号主来说一说辅导书籍里可能没说的一个重要观点,号主戏称这个观点为受力分析中的一个公理。

公理:一个施力物体对受力物体施加每一种性质力最多施加1次,如果有多个接触面,每一个接触面,施加弹力、摩擦力的个数最多只能施加1次。

既然是公理,就无所谓论证,但可以做出一些解释,这对于学生而言有助于培养科学思维能力。解决问题自然要追求简单性,受力分析也是如此,如果一个施力物体对受力物体施加一种性质力能够施加两次,那么也就可以施加三次以至于无数次,显然这是毫无意义的自寻烦恼。

根据这一公理,受力分析就显得特别简单:

第一步,确定研究对象,即受力物体。

第二步,寻找施力物体及接触面。

第三步,给施力物体及接触面编号,逐一按照场力、弹力、摩擦力的顺序进行判断分析即可。

特别提醒,弹力、摩擦力的判断分析,当产生条件是否完备无法判断时,则需要结合运动状态来判断了。

一般而言,按照这样一个程序去分析,不存在添力或漏力的现象,因为所谓的检查添力或漏力之技巧“找施力物体”的依据本质上就是前述公理。

有些老师称课本里没有但教辅中有(或老师补充)的结论称之为二级结论,这些二级结论对于解答有些问题特别有效。一般而言,号主不提倡死记二级结论,那怕是教材中所谓的一级结论,都反对死记硬背。高中物理的结论、公式死记硬背是没有用的,只有理解了才有用(一般而言,理解了也就记住了)。有些老师要求学生“读背课本”,我是不赞同的,我任教班级课前三分钟,科代表自主带领大家读背课本,被我喊停了。

那么怎样才能更深刻地理解物理结论和公式呢?我认为,进入物理思想和思维方法视角认识概念、论证规律,才能更深刻地理解物理结论和公式。例如前述公理,事实上是基于了“简单性”思想。

作者:刘大明(公众号:大明论教)

高中物理知识点总结

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