高中物理 “相互作用” 的教学重难点分析

徐华莉 国富强

摘 要： “相互作用”是高中物理力学部分的一个重要知识点，也是力的基本属性之一。根据力的基本属性就可以明确，力的作用是相互的，即力不可能单独存在，既有施力物体，又有受力物体。在教学“相互作用”的过程中，重点在于认清“相互作用”的本质，“相互作用”的方式，以及“相互作用”产生的实际影响。本文对“相互作用”做了介绍，深入分析了“相互作用”的教学重难点。

关键词： 高中物理 “相互作用” 教学重难点

“相互作用”广泛存在与各种力学现象和问题中，在解决相关力学问题时，“相互作用”不可避免。在教学过程中，需要结合实例，对“相互教学”进行深入理解分析，以便学生能够对其中的重难点知识形成全面掌握。

一、物理中的相互作用

“相互作用”广泛存在于物理中，并不局限于力学知识。但是对高中物理教学而言，“相互作用”主要是指力之间形成的相互作用。“相互作用”教学主要是对作用力的性质、合成及分解进行剖析。“相互作用”不仅是一种物理表象，更是一种解题思想，在面对某些题目的时候，根据“相互作用”思想可以高效求解。

根据高中力学相关知识，“相互作用”主要表现在弹力和摩擦力两个方面。因此，“相互作用”教学也可以从这两个方面出发，逐步展开。

二、弹力“相互作用”教学重难点

在弹力“相互作用”的教学过程中，其重难点主要可以分为三个方面，即弹力有无、弹力方向和弹力大小。解决这三个方面的问题，就可以切实掌握弹力“相互作用”的相关知识。

对于弹力的有无而言，在物体发生形变时，且对周边的物体存在一定作用力，就会出现弹力。通俗来讲，弹力就是物体之间发生接触，其中一方或双方都发生形变而形成的力，就称为弹力。弹力是否存在，其判断途径主要有三个：一是直接判断；二是假设判断；三是分析受力判断。不论是哪一种途径，都需要遵循两个基本要素：一是物体发生接触；二是物体产生形变。

对于弹力方向而言，判断方法有两个。一是在物体出现变形形成弹力的时候，变形方向即为弹力生成方向。二是根据物体运动状态或受力情况分析弹力方向，先对物体弹力进行假设，再根据受力性质进行判断，符合相关规律，即说明假设方向合理；如果不符合相关规律，则说明假设有误。

对于弹力大小，如果是规则形变物体，则可以根据相应的形变规律进行弹力求解，比如弹簧，就可以利用胡克定律计算弹力，f■=kx，k为弹性系数，x为形变量。对于不规则形变的物体，则需要对整体受力进行分析，根据相关公式定理判断受力大小具体情况。

比如，据图所示，竖杆和斜杆的夹角为θ，质量为m的小球固定在斜杆下方，则小球和竖杆之间作用力F为（ ）

A.已知F■=mgsinθ，若小车静止，作用力沿杆向上。

B.已知F■=mgsinθ，若小车禁止，作用力垂直向上。

C.若小车以加速度a向右行使，则F■=ma/sinθ。

D.若小车以加速度a向左行使，则F■=■。

对于这个题目，通过分析可以得出：小车静止时，在平衡条件下，其作用力竖直向上，作用力大小和小球自重相等，则可以表明A、B选项错误。再看C、D选项，如果小车右行，根据牛顿第二定律就可以判断其是错误的。由此，只剩下D选项，所以D选项是正确的。再看D选项，小车左行，小球重力、推力和杆作用力构成直角三角形，杆作用力为斜边，即F■=■。

三、摩擦力“相互作用”教学重点

摩擦力是两个物体之间“相互作用”的力的一种形式，广泛存在于各种“相互作用”中。和弹力一样，摩擦力的重难点也可以分为有无、方向和大小三个方面。

摩擦力有无的判断，需要明确几个基本点：一是物体是否彼此接触，是否生成弹力；二是物体接触面之间是否存在一定的粗糙度；三是物体之间是否存在相互运动。

摩擦力方向的判断，可以从两个方面出发。一是物体之间保持静止，需要判断其中一个物体是否存在运动趋势，如果存在运动趋势，则说明物体之间存在摩擦力。二是物体之间相对运动，如果物体运动方向相反，则摩擦力方向和物体运动方向相反。如果物体运动方向相同，则摩擦力方向可能和运动方向相反，也可能和运动方向相同，需要结合实际情况判断。

摩擦力大小计算一般可以分为静摩擦和动摩擦两种情况，静摩擦需要对物体受力进行分析，根据牛顿第二定律列出相关方程进行求解。而动摩擦可以根据相应的动摩擦公式进行求解，即利用f=μF■，F■是物体之间存在的正压力，μ是动摩擦因素，其与物体表明粗糙度直接相关。

例如，如图所示，恒力F拉动质量为M的木块从静止开始运动，摩擦因素μ为0.4，AC距离为1m，试求木块最大加速度的发生点。

根据牛顿第二定律和平衡方程可以得出：Fcosɑ-f=Ma，N+Fsinɑ-Mg=0，f=μN，联立三式可以解得a=■■sin（α+θ）-gμ，在ɑ+θ=π/2时，a值最大，由此可以求出M距离A的距离为x=2.5m，即在木块距离A为2.5m时，加速度a达到最大值。

“相互作用”广泛存在于高中物理力学问题中，在面对这些问题时，需要从力是否存在、力的方向和力的大小三个方面出发，对问题进行深入剖析，从而解决问题。

参考文献：

[1]刘志敏.从“相互作用”谈初、高中物理的有效衔接[J].物理教学探讨，2010，21.

[2]陆春雷.浅析高中物理“相互作用”的重难点[J].高考，2013，05.