(山東省寧陽一中 山東寧陽 271400)
從我們高中生物理學(xué)習(xí)的實踐分析來看,工程力學(xué)的受力分析是一個學(xué)習(xí)的難點,所以在具體的題目解答中,此部分內(nèi)容的得分率相對比較低。就具體的分析研究來看,這部分內(nèi)容之所以比較難是因為在受力判斷方面存在著較為顯著的問題,而題目中涉及的多個力,其施力方不同,受到的力也不相同。但是因為受力方具有統(tǒng)一性,所以很多學(xué)生會將受力的具體方向、大小等弄混,這樣,題目當(dāng)中的條件判斷出現(xiàn)失誤,得分自然無法提升。針對我們學(xué)生在日常學(xué)習(xí)中的問題反饋,總結(jié)受力分析中的具體學(xué)習(xí)技巧,這可以為學(xué)生的受力判斷提供正確的思路。
工程力學(xué)是高中物理中力學(xué)分析的重要內(nèi)容,也是高校相關(guān)專業(yè)中需要做教學(xué)深化的內(nèi)容,比如土木工程、建筑設(shè)計等等都需要學(xué)習(xí)工程力學(xué)?;诠こ塘W(xué)的重要性,在物理學(xué)習(xí)中,學(xué)生們必須要對其做重視。從我們學(xué)生交流和討論來看,學(xué)生對工程力學(xué)的重視度是比較高的,但是其受力分析的綜合性比較強(qiáng),而具體的力又具有較強(qiáng)的相似性,所以很多學(xué)生在受力判斷方面會出錯,這對學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性造成了打擊,所以具體分析和理解工程力學(xué)中的受力分析十分的必要。
舉個簡單的例子,下圖是比較簡單的工程力學(xué)受力圖,對這個圖中的幾個受力點做分析可以更好的理解受力。將AD桿作為1桿,CB桿作為2桿,兩桿能夠維持圖樣,主要是因為受到了力的作用。具體分析來看,1桿和5桿都受重力影響,所以其是重力的受力方,對于重力而言,去受力方向是垂直向下的,所以兩桿任何點的重力受力方向,都是垂直與平面的。C點作為1桿和2桿的接觸點,其受力相對比較復(fù)雜,首先其受重力,其次,2桿的C端受到了來自1桿的壓力,其受力方向與CB桿方向一致,第三是是1桿的C點受到了2桿的支撐力,受力方向與BC方向一致。簡言之就是在C點存在著4對作用力,而這4對作用力的施力方和受力方是完全不同的。很多學(xué)生在分析受力的時候會發(fā)生遺漏,所以受力分析存在缺陷。
從具體的受力分析來看,其學(xué)習(xí)主要有三方面的技巧,以下是對技巧的具體總結(jié)。
首先,受力分析需要一對一對的分析。從實際學(xué)習(xí)來看,力存在著施力方和受力方,所以任何力的產(chǎn)生,其都不是單一的,因此在受力分析中一定可以找到一對大小相同,方向相反的作用力,因為這對作用力是維持受力現(xiàn)狀的基本要素。了解了這一點,在具體的受力分析中,可以一個力一個力的進(jìn)行分析,將其的大小、方向等做具體判斷,然后對比各力之間的關(guān)系,這樣就能夠很輕易的找出施力方和受力方。當(dāng)然,在某些情況下,施力方和受力方也會存在不對等的情況,而這種情況下,必然是施力方的合力與受力存在大小一致、方向相反或者是受力方的合力與作用力存在大小一致、方向相反,這樣,物體受力的平衡狀態(tài)才能夠保持。簡言之,在受力判斷中,進(jìn)行成對作用力的分析,可以更好的找出施力和受力,如果程度分析無法做界定,則要考慮合力的情況。
其次,在進(jìn)行受力分析的時候可以做合作演示。從我們高中生目前的學(xué)習(xí)分析來看,好多學(xué)生表示受力分析過于抽象,有些不能理解,所以在具體受力判斷的時候,會出現(xiàn)錯誤。確實,物理學(xué)習(xí)的一個突出特點是抽象性強(qiáng),需要有較為敏銳的邏輯思維能力,因此學(xué)生在做受力分析的時候,可以積極的借助一些工具做實際分析,這樣,對受力會有更清楚的分析。一般來講,通過同學(xué)間的合作進(jìn)行受力演示,這樣,學(xué)生對力的認(rèn)識會更加的清楚。比如在多點壓力和支撐力受力分析的時候,學(xué)生們可以利用自身的肢體、學(xué)習(xí)工具(尺子、圓珠筆)等做具體的受力模型擺放,通過施力確定模型的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性,這樣,具體的受力判斷會更加的清楚。簡言之,通過合作演示的方式對受力做具體的判斷,會減少工程力學(xué)學(xué)習(xí)的抽象性。
最后是在工程力學(xué)受力分析中,需要對各種力的概念以及特點做詳細(xì)的了解和分析。從具體分析來看,不同的力雖然存在著相似性,但是概念對其的界定,無論是從外延還是內(nèi)涵上都進(jìn)行了具體的區(qū)別,所以學(xué)生要準(zhǔn)確的判斷受力,需要對力的概念有明確的理解。為了做概念的分析和了解,在學(xué)習(xí)中可以采用數(shù)字代替法,因為力具有相似性,而數(shù)字的差別比較大,所以用差別較大的數(shù)字對相似性的力做區(qū)分,這樣會明顯的區(qū)別不同的力。簡言之,將相似性較小的作用力做差異化表示,力的準(zhǔn)確把握度會有顯著的提升。
綜上所述,在高中生的工程力學(xué)具體學(xué)習(xí)中,學(xué)生知識掌握困難主要是由于物理本身抽象性較強(qiáng)和受力復(fù)雜性、力學(xué)概念區(qū)分不明確等造成的,基于上述的具體原因,在具體分析工程受力的基礎(chǔ)上對力學(xué)的受力分析技巧做討論,確定概念區(qū)分法、合作演示法以及對等尋找法等具體的力學(xué)受力分析技巧,這對于高中生物理學(xué)習(xí)的質(zhì)量化進(jìn)步幫助巨大。簡言之,利用科學(xué)的工程力學(xué)受力分析技巧可以有效的提升受力分析的準(zhǔn)確性,提高題目解答的正確率。