關(guān)于高中物理力學(xué)解題中整體法的分析策略

萬家福

摘要：高中物理知識(shí)涉及到熱學(xué)、光學(xué)、力學(xué)和電磁學(xué)等領(lǐng)域，在這其中關(guān)于力學(xué)的知識(shí)涉及范圍最廣，知識(shí)體系也最復(fù)雜，學(xué)習(xí)難度也最高。但是與力學(xué)其他知識(shí)相比，最接近顯示生活，對(duì)學(xué)生的日常生活很有幫助，因此學(xué)好力學(xué)的知識(shí)對(duì)于高中生來說有著很重要的意義。但是力學(xué)的學(xué)習(xí)難度高，方法多種多樣，整體法就是其中的一種，整體法廣泛道德運(yùn)用于高中物理的受力分析之中，對(duì)于解決各類力學(xué)問題有著很好的幫助，本文將從多方面對(duì)整體法進(jìn)行分析，希望對(duì)學(xué)生力學(xué)的學(xué)習(xí)有所幫助。

關(guān)鍵詞：高中物理；力學(xué)解題；整體法

一、整體法的內(nèi)涵及其重要性

1.整體法的概述

整體法是一種特殊的解題思想，注重整體性，在物體的受力分析過程中并不會(huì)詳細(xì)的分析每一個(gè)物體受到的每一個(gè)力，而是在一定的情況下，將部分物體看作一個(gè)整體，從而分析整體受到的力，內(nèi)力忽略不計(jì)。這樣的處理，能大大減少某些復(fù)雜但卻對(duì)解題沒有實(shí)際用處的力的干擾，簡(jiǎn)化分析難度，提高做題的效率。

2.整體法在高中物理力學(xué)解題中應(yīng)用的重要性

力學(xué)在高中物理當(dāng)中是學(xué)習(xí)的重點(diǎn)，考試也有很多相關(guān)的題目，而受力分析是力學(xué)學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)，也是力學(xué)學(xué)習(xí)中最大的難點(diǎn)。若無法對(duì)物體的受力情況進(jìn)行正確的分析，就無法正確解答相應(yīng)的題目，而整體法在力學(xué)中的使用，能大大簡(jiǎn)化復(fù)雜物體受力分析的過程，能避免對(duì)無用力的分析，能將學(xué)生調(diào)出思維定式，完成對(duì)題目的新的思考，整體法一般搭配隔離法使用，在很多復(fù)雜的系統(tǒng)中也能起到很好的效果，總而言之整體法在高中物理力學(xué)解題中的使用，能簡(jiǎn)化解題難度，大大減少解題時(shí)間，提高效率；能極大的拓寬物理物體的解題思路，開發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新性，提高學(xué)生的綜合能力；也有利于教師從多角度分析問題，讓學(xué)生更好地理解教學(xué)內(nèi)容。

二、整體法在高中物理解題過程中的具體使用

1.在物體受力平衡問題中的使用

受力平衡問題是力學(xué)中很常見的問題，一般能過通過正常的受力分析很好的解決，但是在某些連接體的問題之中或者電場(chǎng)的問題之中，由于力的種類和數(shù)量很多，使用整體法能更高效解決問題。

例如：有兩個(gè)帶點(diǎn)小球a、b，質(zhì)量均為m，帶電量分別為+2q和-q，用絕緣線相連，并用等長(zhǎng)的線將a球掛與屋頂，兩球處于勻強(qiáng)電場(chǎng)之中，電場(chǎng)強(qiáng)度為E，方向水平向左，保證兩球平衡時(shí)，線緊繃，求兩球的狀態(tài)。

這類為題條件很多，涉及到的力的種類和數(shù)量也非常的多，用傳統(tǒng)的方式需要很清晰的思路和大量的工作，但利用整體的思想，將兩個(gè)小球視為一個(gè)整體，可以知道由于二者的帶電量不同，可以知道整體所受的合力為Eq，水平向左，可知兩球整體向左偏，再用整體法分析，可以求的a求與豎直方向的夾角α，在用隔離的方法分析b球，b球所受力都清楚，也可以求得ab球之間的線與豎直方向的夾角β，比較α和β就能很清楚地知道兩球的狀態(tài)是b球和a球都向左偏，且兩小球之間的線與豎直方向的夾角大于連接a求的線與豎直方向的夾角。

2.在物體相互作用的題型中的使用

相互作用力包括靜摩擦、動(dòng)摩擦、庫侖力等等，受到很多因素的影響，分析起來很復(fù)雜，整體法的運(yùn)用能很大的減少工作量。

例如：有一質(zhì)量為M的斜面放置在水平粗糙面上，斜面為光滑的，傾角為θ，現(xiàn)將以質(zhì)量為m的物體放在上面，木塊加速下滑，求過程中斜面受到的摩擦力和支持力。

從題干上看，光滑斜面，意味著物體下滑時(shí)不存在動(dòng)摩擦力，只需考慮重力的影響，在已知斜面角的情況下，可求下滑的加速度a=gsinθ，若這類問題用傳統(tǒng)的分析法去做，要求斜面對(duì)物塊的支持力，物體對(duì)斜面的壓力，增加了解題難度，而用整體的思想，將二者看做一個(gè)整體，忽略二者之間的內(nèi)力，這樣就能簡(jiǎn)化分析過程，快速的列出方程式，由分析可知，f=Fx=macosθ=mgsinθcosθ，F(xiàn)y=（M+m）g-N=mgsinθsinθ，解方程組獲得題目的答案。

3.在物體的運(yùn)動(dòng)過程中的使用

整體法不僅可以在整體靜止的情況下使用，在物體運(yùn)動(dòng)的情況下也有很好的實(shí)用效果，而且高中對(duì)學(xué)生的能力要求已經(jīng)很高，需要學(xué)生能在復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)情況中解決問題。一般此類問題需要將運(yùn)動(dòng)分為單物體單段運(yùn)動(dòng)、單物體多段運(yùn)動(dòng)、多物體多段運(yùn)動(dòng)等結(jié)合隔離法進(jìn)行解題，下面結(jié)合例題分析。

例如：有一長(zhǎng)木塊放置在光滑平面上M=3kg。有一m=1kg的小木塊在上面以v0=4的初速度在其左端向右滑行，木塊與木板的動(dòng)摩擦因素μ=0.3，求此時(shí)m和M的加速度，以及若要保證小木塊不掉落，求木板的長(zhǎng)度

這道例題就是在運(yùn)動(dòng)中整體法的使用，配合隔離法，對(duì)小木塊分析可得ma1=-μg，解的a1，對(duì)于木板同樣可得Ma2=μg，，解得a2。而解決第二問時(shí)，用整體法，可以分析出，在二者速度相同后，結(jié)合為一個(gè)整體共同向右繼續(xù)前進(jìn)，在此基礎(chǔ)上，計(jì)算二者的運(yùn)動(dòng)時(shí)間，木板的長(zhǎng)度就是二者運(yùn)動(dòng)的距離差，利用加速運(yùn)動(dòng)的距離公式解方程可以解得L=2m，整體的思想能很好地找到此問題的切入點(diǎn)，找到一個(gè)最合適的列方程的時(shí)機(jī)，解決問題。

總結(jié)：從以上的三個(gè)例子可以看出，整體法在高中物理力學(xué)解題中的使用范圍是很廣的，正確的使用整體法能大大簡(jiǎn)化問題的難度，節(jié)省解題時(shí)間。因此，在平時(shí)的學(xué)習(xí)之中，同學(xué)們應(yīng)該有更廣泛的視角，從整體把握問題，培養(yǎng)自己的整體思維，并在平時(shí)的學(xué)習(xí)之中多去實(shí)踐，提高自己對(duì)整體法的實(shí)踐度，從而提升自己的解題能力。

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