議高中物理力學(xué)解題中整體法的運(yùn)用

摘 要：在高中物理課程中，力學(xué)部分是學(xué)生學(xué)習(xí)中的重難點(diǎn)，在物理高考試題中占據(jù)極大比重，學(xué)生也往往將其看作學(xué)習(xí)關(guān)鍵。而在該部分課程學(xué)習(xí)過程時，學(xué)生應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對力學(xué)解題方法的深入學(xué)習(xí)與掌握，切實(shí)提升自己的問題解決能力。本文簡要就高中物理力學(xué)問題解決中整體法運(yùn)用的重要性進(jìn)行分析，并以此為基礎(chǔ)列舉實(shí)例探討了整體法在力學(xué)問題解決中的應(yīng)用實(shí)踐，以期為廣大高中學(xué)生提升力學(xué)問題解題能力提供參考。

【關(guān)鍵詞】高中物理；力學(xué)；整體法；應(yīng)用

高中物理課程中的重點(diǎn)包括力學(xué)、熱學(xué)、電磁學(xué)等多個課程部分，而力學(xué)作為重要的課程內(nèi)容，學(xué)生應(yīng)當(dāng)充分重視物理力學(xué)課程的學(xué)習(xí)，保證物理學(xué)習(xí)成績的提升。但是大部分學(xué)生在進(jìn)行實(shí)際的力學(xué)問題解決時都面臨著較大的困難，難以在問題分析時找到問題解決的關(guān)鍵點(diǎn)。面對這種情況，學(xué)生應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對多種解題方式的學(xué)習(xí)，并靈活的運(yùn)用到實(shí)際問題解決當(dāng)中，提高物理考試成績。

1 整體法在力學(xué)解題中運(yùn)用的重要性

高中階段的力學(xué)課程涵蓋的知識內(nèi)容較為廣泛，而力學(xué)分析是該章節(jié)的基礎(chǔ)學(xué)習(xí)內(nèi)容，但也是學(xué)生知識學(xué)習(xí)與理解中的重難點(diǎn)。大多數(shù)的學(xué)生都難以將物體的受力情況進(jìn)行分析，導(dǎo)致問題解決面臨著較大的難度，學(xué)生往往無法正確的進(jìn)行問題解決與計算。同時，由于大多數(shù)力的分析過程都較為復(fù)雜，一個物體通常情況下會受到多個力的作用，容易在解題時出現(xiàn)分析錯誤或者解題錯誤。

整體法在高中物理力學(xué)解題中的應(yīng)用，能夠使力學(xué)問題得到快速有效的解決。整體法主要是指從力的局部分析到力的整體分析，其是存在鮮明的規(guī)律性的。學(xué)生在實(shí)際問題解決時，可首先把多個物體看成整體，之后再對這一整體展開力的分析，就整體力的變化進(jìn)行探討。這樣的做法可改變傳統(tǒng)避免對單個物體展開力的分析的做法，極大程度上實(shí)現(xiàn)了解題速度與解題準(zhǔn)確性的提高。但是學(xué)生在進(jìn)行實(shí)際問題解決時，還應(yīng)當(dāng)根據(jù)具體的問題進(jìn)行分析和選擇。這對于學(xué)生的思維能力培養(yǎng)與分析能力培養(yǎng)都是十分重要的。

2 整體法在力學(xué)問題解決中的實(shí)際應(yīng)用

例1：若小球從距離地面1.8米的高度自由下落，且其在落下后從地面向上反彈，且彈起的高度為0.8m，且該小球在自由落體過程的時間是1.1s，小球質(zhì)量大小是0.1kg。請求出該問小球在和地面發(fā)生碰撞時時，地面對小球造成的平均作用力的大??？

面對這道題時，學(xué)生就可利用整體法來解題。而在這過程中，學(xué)生可不用全面的就小球運(yùn)動的整個物理過程進(jìn)行分析，學(xué)生只需要根據(jù)題目把運(yùn)動過程中的幾個不同的過程整體看作一個完整的過程來進(jìn)行處理。面對這種題型，學(xué)生可能會習(xí)慣性的利用隔離法來展開問題分析，即把該小球的運(yùn)動過程劃分成下落、碰撞以及上升等各個環(huán)節(jié)，但是該解題方式在實(shí)際應(yīng)用時思路十分繁瑣。所以，學(xué)生應(yīng)當(dāng)把小球的運(yùn)動過程的下落，反彈都看作是同一個整體，結(jié)合所學(xué)的力學(xué)知識，最終實(shí)現(xiàn)問題的正確解決。

例2：存在a、b兩個不同的帶著電的小球，并且兩個小球的質(zhì)量都可被表示為m，其中小球a上帶的電荷量大小是+2q，而b球上所帶的電荷量大小是-q，另外連接著兩個球所用的細(xì)線為絕緣體材料，并且將a小球和天花板進(jìn)行連接。而這兩個小球處于電場強(qiáng)度為E的均強(qiáng)電場之中時，當(dāng)兩個小球處于平衡狀態(tài)時細(xì)線將會緊繃。請判斷當(dāng)小球處于平衡狀態(tài)時，小球的位置狀況為多少？

學(xué)生在就該問題進(jìn)行解決時就可利用整體法，首先，a、b兩小球上所攜帶的電量大小存在差異，但是若片面的把a(bǔ)、b兩球看作為整體，則可能會直接選擇A答案。在就該問題進(jìn)行解決時，學(xué)生應(yīng)當(dāng)全面的考慮小球a和b兩球?qū)嶋H所帶電量大小，這主要是由于當(dāng)兩個小球的電量存在差異，則把其看作為整體的話，系統(tǒng)中的力便不會處于平衡狀態(tài)，即合力大小不為零。根據(jù)公式F=Eq可得知小球b所受到的電場力大小比a球更小，因此該系統(tǒng)在水平方向所受到的合力大小是Eq，并且其合理方向是向左的。由此可知，球若處于平衡狀態(tài)則其將會向左發(fā)生偏移，所以A選項(xiàng)不正確。而在剩余的答案當(dāng)中，其主要區(qū)別就在于a和b處于平衡狀態(tài)時形成的夾角大小存在著差異。學(xué)生在就小球受力進(jìn)行分析時，可首先假設(shè)小球a的連接細(xì)線和豎直方向之間形成的夾角大小是α，而小球b和豎直方向之間所構(gòu)成的夾角大小是β。之后學(xué)生可再把夾角α與β看成有待分析的整體，根據(jù)公式可將其表現(xiàn)為tanα=Eq2mg；所以tanβ=Eqmg，即夾角α小于β，所以通過計算可以最終得出答案C是正確的。

高中物理課程較為抽象，學(xué)生理解起來較為困難，也無法實(shí)現(xiàn)知識的靈活運(yùn)用。學(xué)生應(yīng)當(dāng)切實(shí)掌握整體法的運(yùn)用，其能將較為復(fù)雜的力學(xué)問題簡單化，減少相關(guān)問題的解題時間，同時也提高了解題的準(zhǔn)確性。但是，力學(xué)問題的解決并不一定都采用整體法進(jìn)行解題，學(xué)生應(yīng)當(dāng)首先就問題進(jìn)行分析，靈活的進(jìn)行整體法的應(yīng)用。也只有這樣才能發(fā)揮該方法在解題中的應(yīng)用優(yōu)勢，提高學(xué)生的實(shí)際解題能力。

參考文獻(xiàn)

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