淺議高中物理力學(xué)解題中整體法的運(yùn)用

陸文彬

(江蘇省常州市武進(jìn)區(qū)湟里高級(jí)中學(xué) 213151)

高中物理主要包括力學(xué)部分、電學(xué)部分、熱學(xué)部分、光學(xué)部分以及現(xiàn)代物理部分這幾個(gè)大的板塊，在這幾個(gè)學(xué)習(xí)模塊中，力學(xué)這部分的知識(shí)在考試的時(shí)候比較常見，所占分值較高.所以教師們?cè)谥v解關(guān)于力學(xué)這部分的知識(shí)點(diǎn)時(shí)，需要花費(fèi)的心思就比較多，對(duì)于力學(xué)這部分的訓(xùn)練也比較重視；通過重視平常的知識(shí)點(diǎn)積累以及習(xí)題訓(xùn)練，對(duì)于學(xué)生們掌握這部分的內(nèi)容是有很大的幫助，老師更應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生們?nèi)フ页鲈诹W(xué)解題中的解題思路和關(guān)鍵點(diǎn)，根據(jù)學(xué)生們不同的學(xué)習(xí)狀況，老師采用不同的教學(xué)方法，從而幫助學(xué)生們更好的去學(xué)習(xí).對(duì)于高中物理力學(xué)解題來說，整體法就是一個(gè)很不錯(cuò)的解題方法，這個(gè)方法可以更好的幫助學(xué)生們?nèi)W(xué)習(xí)這部分的內(nèi)容.因此，在學(xué)習(xí)高中物理時(shí)，整體法的應(yīng)用探究所帶來的意義重大.

一、整體法的含義

整體法是學(xué)習(xí)高中物理最常用的方法之一，尤其是在高中物理力學(xué)解題中的運(yùn)用更為常見.關(guān)于高中物理力學(xué)這部分的內(nèi)容，綜合性比較強(qiáng)，涉及范圍廣，并且有較強(qiáng)的邏輯性，力學(xué)這部分的知識(shí)作為高中物理的重點(diǎn)內(nèi)容之一，所以老師和學(xué)生對(duì)這部分的內(nèi)容都比較重視.其實(shí)不管是學(xué)習(xí)內(nèi)容還是學(xué)習(xí)時(shí)的難度，對(duì)于高中生們來說都是有很大的難度.所以高中生在學(xué)習(xí)物理的時(shí)候，應(yīng)該多注意積累各種不同的題型，分析和掌握各種各樣的解題思路，提高解題能力.這樣學(xué)生們?cè)诳荚嚨臅r(shí)候，才能夠快速和準(zhǔn)確的去解題，不僅可以節(jié)省很多的時(shí)間在考試的過程中，也可以提高解題的精準(zhǔn)度.

在高中物理力學(xué)題中，許多題目的出題思路都是以綜合題型為主，所涉及的知識(shí)點(diǎn)較多，題目中還有許多小細(xì)節(jié)需要謹(jǐn)慎注意.就比如我們?cè)诟咧形锢眍}中常見的多個(gè)物體的受力問題.而所謂的整體法就是，將多個(gè)物體看成一個(gè)大的整體，然后再將這整體中的各部分相互聯(lián)系的力進(jìn)行整理分析，將整體中的力進(jìn)行相互作用.通過這樣的方法可以更加方便簡(jiǎn)潔的去解題，縮小受力對(duì)象.所以我們可以將整體法當(dāng)做從另一個(gè)角度來對(duì)物理力學(xué)題進(jìn)行解答，并且這種方法可以讓學(xué)生們?cè)诮忸}的時(shí)候思路更加清晰，提升解題的正確率和精準(zhǔn)度.當(dāng)然，整體法在物理解題中并不是都可以適用的，整體法在物理解題中仍存在著一些問題.所以學(xué)生們?cè)诮忸}的過程中，應(yīng)該注意用這種方法來對(duì)力學(xué)問題進(jìn)行解答，看看是不是適用，不要一見到關(guān)于物理力學(xué)問題就一定要用這種方法，這種方法并不是適合所有的物理力學(xué)問題.許多學(xué)者通過對(duì)整體法概念的調(diào)研發(fā)現(xiàn)，整體法是探究多個(gè)物體之間的相互作用力，也可以去把它當(dāng)作內(nèi)力.所以，學(xué)生們?cè)谶M(jìn)行物理力學(xué)解題時(shí)，一定要多加注意這些條件，只有滿足了這些條件才可以去利用整體法來解題.

二、高中物理力學(xué)解題中整體法的運(yùn)用探究

1.掌握好對(duì)物理系的整體處理

對(duì)物理系的整體處理，常見的就是結(jié)合摩擦力、運(yùn)動(dòng)速度、拖動(dòng)力等方面的前提條件.在整個(gè)的過程中利用通常的解題思路對(duì)問題進(jìn)行分析，但是需要注意的是，不能只是簡(jiǎn)單的去利用動(dòng)量守恒或歸納法去進(jìn)行解題.顯然的是在物體進(jìn)行運(yùn)動(dòng)的時(shí)候，會(huì)產(chǎn)生不同的運(yùn)動(dòng)，對(duì)于周圍的事物和地面會(huì)造成一定的壓力.通過將整體的運(yùn)動(dòng)量向外散播，并且學(xué)習(xí)對(duì)整體應(yīng)用動(dòng)量定理的結(jié)合.這樣的話問題的設(shè)置就不會(huì)考慮到物體之間的相互作用，并且問題的含義大部分都是考察摩擦力，物體在進(jìn)行運(yùn)動(dòng)的時(shí)候，能夠保持一個(gè)比較穩(wěn)定的狀態(tài)，如果選擇整體法的解題思路就比較的簡(jiǎn)單明了.但是，在利用整體法進(jìn)行解題的時(shí)候，一定要先仔細(xì)閱讀題目，看題目的設(shè)置條件，仔細(xì)的進(jìn)行分析，看是否適用于整體法，并不是所有的高中物理力學(xué)問題都可以用整體法來解題.在進(jìn)行高中物理力學(xué)解題的時(shí)候，尋找合適有效的解題方法，才可能會(huì)進(jìn)一步節(jié)省時(shí)間，提高答案的準(zhǔn)確程度.

2.落實(shí)對(duì)物理過程的整體處理

在解答高中物理力學(xué)這部分的問題時(shí)，肯定會(huì)出現(xiàn)物體運(yùn)動(dòng)過程比較復(fù)雜難以理解的現(xiàn)象，并且也可能會(huì)出現(xiàn)開始和結(jié)束與運(yùn)動(dòng)過程之間的關(guān)聯(lián)性不足等等這些現(xiàn)象.學(xué)生們?cè)诿鎸?duì)這些情況的時(shí)候，利用整體法進(jìn)行解題，分析結(jié)果的針對(duì)性會(huì)相應(yīng)提升.還有一種情況就是解題的時(shí)候?qū)W生有時(shí)候是根本不需要知道整個(gè)過程的，只需要去了解過程中的某些狀態(tài)就可以.關(guān)于這種規(guī)律進(jìn)行的高中物理力學(xué)問題分析比較常見.但其中肯定會(huì)存在一些比較復(fù)雜難解的題型，這樣在解題的過程中挑戰(zhàn)和困難就會(huì)大大增加.整體法在對(duì)物理過程進(jìn)行整體處理的時(shí)候，學(xué)生們需要將運(yùn)動(dòng)的過程來劃分為幾個(gè)階段進(jìn)行分析.比如從物體的下落或者滑行，以及在接觸到阻礙物的碰撞之后的運(yùn)動(dòng)方向的研究.這種現(xiàn)象的解析，需要去將剛剛與遮擋物或者其他一些東西接觸的速度已經(jīng)離開地面時(shí)的速度進(jìn)行分析，碰撞之后還需要結(jié)合動(dòng)量定理來分析.由此可見此時(shí)的整體法的運(yùn)用將更為復(fù)雜，學(xué)生們需要注意要把握好每個(gè)題目的關(guān)鍵點(diǎn).

3.關(guān)于在受力系統(tǒng)中整體法的運(yùn)用

高中物理常見的力學(xué)題型就是，關(guān)于幾個(gè)存在接觸的物體，在同時(shí)受到外力的作用下，去分析它所受到的力.通過相關(guān)的總結(jié)和積累發(fā)現(xiàn)，這些物體的受力情況，我們可以看作是一個(gè)整體的受力行為.這樣的話，我們就可以用整體法來解決這類的題. 例如：

題目1把一個(gè)質(zhì)量是M的斜面體放置于粗糙的水平面中，把質(zhì)量是m的物體放置于傾斜角為α的光滑斜面體之上加速下滑，在這個(gè)質(zhì)量為m的物體進(jìn)行下滑的過程之中，這個(gè)斜面體受到來自地面的支持力以及靜摩擦力的大小分別是多少？

解答：f=macosα=mgsinαcosα，由此可知f=mgsin2α；(M+m)g-N=masinα=mgsin2α，由此可知N=(M+m)g-mgsin2α.

題目2一個(gè)人用與水平方向成θ=30°角的斜向下的推力F推一個(gè)重G=200N的箱子勻速前進(jìn)，箱子與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0．40(g=10m/s2)．求:

(1)推力F的大小．

(2)若人不改變推力F的大小，只把力的方向變?yōu)樗饺ネ七@個(gè)靜止的箱子，推力作用時(shí)間t=3．0s后撤去，箱子最遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)多長(zhǎng)距離?

解答解：(1)用力斜向下推時(shí)，箱子勻速運(yùn)動(dòng)，則有Fcosθ=f，f=μN(yùn)，N=G+Fsinθ，聯(lián)立以上三式代數(shù)據(jù)，得F=1．2×102N．

(2)若水平用力推箱子時(shí)，據(jù)牛頓第二定律，得F合=ma，則有F-μN(yùn)=ma，N=G， 聯(lián)立解得a=2．0m/s2．v=at=2．0×3．0m/s=6．0m/s，

s=(1/2)at2=(1/2)×2．0×3．02m/s=9．0m， 推力停止作用后a′=f/m=4．0m/s2(方向向左)，

s′=v2/2a′=4．5m， 則s總=s+s′=13．5m．

如果能夠在高中物理力學(xué)解題中有效的去運(yùn)用整體法，能夠清晰學(xué)生們的解題思路，幫助學(xué)生們?cè)诜治鰡栴}的時(shí)候有針對(duì)性的去分析，從而強(qiáng)化學(xué)生們的解題思路，提高學(xué)生們的解題效率，并且還可以鍛煉學(xué)生們的思維能力.在物理學(xué)習(xí)中，力學(xué)這部分是非常重要的學(xué)習(xí)模板，是物理學(xué)科的重要組成部分，也是考試的重要考點(diǎn)之一；因此，老師和學(xué)生要高度重視這部分的內(nèi)容.積極的將整體法運(yùn)用于高中物理力學(xué)解題中去發(fā)揮整體法的實(shí)際作用，并且?guī)椭鸵龑?dǎo)學(xué)生們能夠熟練掌握對(duì)整體法的運(yùn)用，從而全面提高學(xué)生們的物理成績(jī)和綜合素養(yǎng).