教法学法
七’他蜱教学参考
第50卷第1期
2021年1月
关于初中物理中“力的示意图画法”若干思考
唐亮张兆年
(甘肃省武威市凉州区金河镇九年制学校甘肃武威733000)
文章编号：l 〇〇2-218X (2021)01-0024-02
中图分类号：G 632. 4
文献标识码：B
摘要：针对初中阶段物理学习中的物体受力分析方法，以及力的示意图画法问题，指出画受力示意图的 方法与步骤， 以及受力分析过程中的注意事项，以确保受力分析的正确性和准确性。关键词：初中物理；力的示意图；受力分析
初中物理教学活动中常用力的示意图来表示力 的三要素（大小、方向、作用点）。人教版八年级物理 教材中对力的示意图的描述是：用一条带箭头的线段 表示力，在受力物体上沿着力的方向画一条线段，线 段的起点或终点表示力的作用点，线段的长度粗略的表 示力的大小，在线段的末端画一个箭头表示力的方向。
一方面，由于对力的示意图画法没有统一的规 定，因此在具体操作中产生了一定的混乱：有的要求 画在作用面（点）上；有的并不严格要求画在作用点 (面）上，而是画在了重心上。
另一方面，很多学生在对物体受力分析时没有画 力的示意图的习惯，但实际上力的示意图与牛顿运动 定律及物体的平衡有密切的关系，贯穿整个初中力学 部分。下面就画力的示意图时应该注意的问题，以及 画法上应如何统一进行简单的分析。
涉及画力的示意图的问题大致可分为以下两类：一 是以考查力的三要素(示意图不严格要求力的大小)及力 的概念(如摩擦力、弹力）为目的的问题；二是作为列动 (静)力学方程辅助手段的受力分析示意图问题。 ―、以考查力的三要素和力的概念为主
典型的如画出在水平地面上滑动的木块受到的 摩擦力、支持力的示意图，这类问题一般应按照力的 三要素及摩擦力、弹力概念作图，如图1所示。
iF .^=2N ZT -
甲乙
丙
图1
保障机制在这一类问题中，必须在物体上合适的位置标出 力的作用点：支持力、压力和摩擦力在受力物体的接 触表面的中心；拉力和推力在受力的具体部位；重力 在物体的重心；合力也要画在受力物体的重心上。
二、作为列动（静）力学方程（二力平衡）辅助手段 的受力分析示意图问题
这类问题又可以分为两种：一种是只进行平动分 析、不进行转动分析的动（静）力学问题；第二种是物 体在静止或运动时是否受到弹力或摩擦力的问题。
1.只进行平动分析、不进行转动分析的动（静）力 学问题
这类情况不涉及转动问题，严格符合质点力学的
要求，摩擦力、弹力等画在物体重心上，对所研究的问题
没有影响。主要有下列几种情况：
(1) 如图2所示，因物体处于静止状态，所以物体 受到的合力为零，它在竖直方向受到重力和支持力，在 水平方向没有力的作用。
(2) 如图3所示，处于静止状态的物体，分别受到 重力和支持力、拉力和摩擦力两对平衡力的作用，物 体在水平方向受到推力F 处于静止状态，物体有向右 运动的趋势，因此摩擦力的方向水平向左，在竖直方 向受到的重力和支持力也是一对平衡力。
j ‘F N=300 N
'F
/=40 N -------|F =40 N
J G
|G =300N 图2 图3
(3) 图4甲中物体处于静止状态，物体受到的合
力为零，物体在竖直方向受到的重力和静摩擦力是一 对平衡力。物体在水平方向上受到水平向右的推力F ， 根据平衡力的条件，一定受到墙壁水平向左的推力。
(4) 如图5所示位于斜面上的物体，处于静止状 态，它受到重力、摩擦力和支持力三个力的作用，虽然 物体有向下运动的趋势，但物体没有受到沿斜面向下 的力，这个力没有施力物体，是不存在的，所受摩擦力 的方向应沿斜面方向向上。
2.物体在静止或运动时是否受到弹力或摩擦力
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的问题
由于物体运动（或有运动的趋势）不可忽略，则画 物体受力分析示意图时，必须严格按照物体受力情况 来作图，不可随意增加或减少力，否则容易引起分析 和计算方面的错误。具体实践中常有如下问题：
(1)图6所示的物体处于静止状态，物体所受的 力一定是平衡力。物体受到重力和水平面对它向上 的支持力，物体与倾斜的墙面虽然有接触，但是没有
基金项目：甘肃省教育科学“十三五”规划2019年度一般规划课题“农村中小学学生学习方式变革研究—
I 从范式学习到快
乐体验、激情创造”(课题号：GS [2019]GHB 1283)。
E-mail ：
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V 〇1.50 No.l Jan .2021
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间题争鸣
对通恒定电流的理想导线若干问题的讨论
吴亚梅童亦然西方哲学论文
(衢州第二中学浙江衢州324000)
文章编号：l 〇〇2-218X (2021)01-0025-02
中图分类号：G 632. 4
文献标识码：A
摘要：针对通有恒定电流的理想导线内部的物理性质.提出了若干值得讨论的问题，包括导线内部是否有电场、电场 如何分布等；对相关问题展开分析与讨论，以期明确争议，解决问题。关键词：恒定电流；理想导线；电场线
—、问题的提出
在人教版高中物理教材选修3—1“电源和电流” —章的教学中，关于电路中的电场内容，教师常常会 进行如下讲解：A 、B 是电源P 的正、负两极（如图1)， 用一导线连接。导线处于由等量异号电荷产生的电 场£…中.取一段导线进行研究（如图2)，自由电荷受 到的电场力F 沿电场切线方向，该力可以分解为沿导 线方向F 和垂直于导线方向F i 。
在h 的作用下，导线两侧聚集正、负净电荷，这 些电荷产生了垂直导线方向附加电场& (如图3)。可分解为沿导线方向的£：和垂直于导线方向的 E :，£'与£：_抵消，故合电场£与导线平行(如图4)。
此电场由稳定分布的电荷所产生，称为恒定电 场，其基本性质与静电场相同。
课后，有学生对此讲解提出了疑惑：既然导线中
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相互挤压，所以不受墙面的作用力，不能再多画出一
个弹力来。
(2)传送带上匀速运动的物体.假设物体与传送 带之间存在摩擦力，那么这个力的方向要么水平向 左，要么水平向右。但是物体做匀速运动，处于平衡 状态，如果它受到向左（或向右）的摩擦力，必定就有 一个向右（或向左）的力与之平衡。很显然这样的力 在题中是不出来的，所以物体与传送带之间不可能03^
)
图7
(3)常见的一个问题是画匀速直线运动的小车受
到的摩擦力和支持力的示意图，通常要将摩擦力和弹 力画在小车的重心上。这样的问题其实是在考查
摩 擦力的合成的问题(作用在小车四个轮子的摩擦力和 支持力的各自合成一个总摩擦力和支持力）。但教师 和学生在相应作图环节并没有有意识的强调合成，只 是习惯性地将力（摩擦力、弹力的合力）画在了小车重 心位置，并没有起到强化掌握力的合成的作用。
要使这个题目能够起到其应有的作用，需要教师 剖析受力分析的思路：先分析摩擦力、支持力的作用 位置、方向（四个轮子上）；然后从作用效果加以分析， 合成一个总摩擦力、支持力，这个总摩擦力、支持力画
存在摩擦力。
^lON
G =10N
图6
在任意一个轮子上都不适宜，从效果力的角度考虑， 画在小车重心上最为适宜。如图8所示。
其实，画在接触面上的摩擦力和弹力也是一个合力（被压物体不 f ------可能只在一个点上摩擦施压物体、丄------------1支持力亦然）；重力也是一个合力(地球不可能只吸引物体重心这一个点）。但为什么画在接触面上的摩擦力和支持力不看作是力的合
成问题呢？就是因为此种情况下力的合成是没有“痕迹”的，不像将摩擦力和支持力画在小车重心位置，这让人感觉与摩擦力、支持力产生条件存在很大的认识冲突，而必须要解释清楚原因。
三、结语
总之，画力的示意图时，每分析一个力都要先
施力物体，研究对象可以是单个物体，也可以是多个 相关联物体组成的系统，一般把力的作用点画在物体 的重心上。
参考文献
[1] 曾德寿.受力分析-一-初中力学解题的好方法[J ].物理 教学，2017(10) :36-37 + 47.[2] 张晓华.受力分析教学难点的成因分析及对策[J ].中学 物理教学参考，2018(22):21.云芝糖肽
[3] 张巧娣.让合作学习像呼吸一样自然—以《重力力的 示意图》一课为例[J ].物理教学探讨，2009(28) :70-72.[4]
严婕慧.初中物理受力分析能力培养初探—以摩擦力 的受力分析为例[J ].中学理科园地，2019(01) :27-28.
(本文编辑：杨博闻）
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