整體法在高中物理力學(xué)解題中的應(yīng)用

馬向京

摘 要：力學(xué)解題作為高中物理中的重難點，在對力學(xué)相關(guān)知識學(xué)習(xí)時，學(xué)生需掌握的知識點相對較多，再加上部分知識點無法理解與學(xué)習(xí)，這就會影響到學(xué)生的學(xué)習(xí).因此，高中物理的力學(xué)解題教學(xué)中，教師需注重整體法的運用，以促使學(xué)生充分掌握力學(xué)問題解決方法的同時，促使學(xué)生實現(xiàn)高效學(xué)習(xí).

關(guān)鍵詞：高中物理;整體法;力學(xué)解題;應(yīng)用;策略

中圖分類號：G632?? 文獻標(biāo)識碼：A?? 文章編號：1008-0333（2022）25-0107-03

就高中階段的物理力學(xué)相關(guān)知識而言，其整個知識體系都比較繁雜，因此，學(xué)生在應(yīng)對該類題型解答的時候，就需具備明確明晰的思路進行解題，將整體法運用于力學(xué)解題當(dāng)中，其既是相對全面的一種解題方法，也是一種邏輯明晰的解題思路，這不僅能夠使學(xué)生更加準(zhǔn)確的把握住力學(xué)題的解題入手點，而且還可以使學(xué)生在力學(xué)題的解答當(dāng)中，避免出現(xiàn)錯誤的思維，從而使學(xué)生在面對力學(xué)題時的解答效率得到切實提高.就整體法來說，通常就是讓學(xué)生在物理學(xué)科的實際學(xué)習(xí)中，站在整體化角度，對與物理相關(guān)的運動規(guī)律實施觀察，以整理出物體之間的正關(guān)聯(lián)及整合，以此對相關(guān)力學(xué)問題實施綜合、全面的解決.同時，高中物理的力學(xué)解題過程中運用整體法，不僅能防止學(xué)生由于力學(xué)知識的復(fù)雜性，無法有效解題，而且還可以促進物體受力的整個過程實現(xiàn)簡化，并站在相應(yīng)的高度，提取力學(xué)試題當(dāng)中的關(guān)鍵信息，以此使學(xué)生準(zhǔn)確掌握有關(guān)內(nèi)容的同時，實現(xiàn)高效率的力學(xué)試題解答.

1 整體法概述

在高中物理中的力學(xué)解題當(dāng)中應(yīng)用整體法，通常指對力學(xué)題實施系統(tǒng)化或全過程的分析以及研究的一種方法.就力學(xué)而言，其則是把各個物體看作為整體，以其為對象，開展受力分析，但是，其更多的對整體之外的相關(guān)物體所做出的力加以分析，而沒有考慮物體內(nèi)部的作用力.整體則是將物體整體系統(tǒng)當(dāng)做研究的對象，依據(jù)整個過程或整體，準(zhǔn)確的把控物理現(xiàn)象中的具體規(guī)律，這通常是將有相互依賴、相互聯(lián)系、相互作用、相互制約的多種狀態(tài)、多個物體等組合成融洽且有研究價值的思維形式.對于整體思維而言，其屬于綜合性思維，是高度綜合的多種思維，具有較強的理論性與應(yīng)用價值.

整體法是物理知識學(xué)習(xí)的常用方法，特別是高中物理的力學(xué)解題過程中，整體法的運用更加常見.對于力學(xué)內(nèi)容而言，其具有較強的綜合性，且涉獵的范圍也比較廣，再加上該部分內(nèi)容的邏輯性比較強，因此，教師與學(xué)生需注重力學(xué)相關(guān)內(nèi)容的學(xué)習(xí)與掌握.

2 整體法在力學(xué)解題中應(yīng)用的重要性及其注意內(nèi)容

2.1 整體法在力學(xué)解題中應(yīng)用的重要性

高中階段物理內(nèi)容中，力學(xué)的受力分析一般是學(xué)生最難以理解與掌握的內(nèi)容.在解答力學(xué)試題時，學(xué)生一般只是會對個體問題進行分析，但卻沒有注意到其中存在的變量，再加上學(xué)生在力學(xué)題的解答時，較為隨意、松散，在分析物體具體受力時也不夠全面，這就容易造成內(nèi)容遺漏.同時，學(xué)生解題時碰到與連接體有關(guān)的問題時，大部分學(xué)生更多會運用整體法以及隔離法，并把與其有關(guān)的力學(xué)題之間的連接作為整體，在分析受力的時候，也是對其整體開展分析，這種情況下，學(xué)生解答相關(guān)力學(xué)題的時候，就能避開復(fù)雜的步驟，降低解題的實際難度，最終實現(xiàn)力學(xué)題的解答準(zhǔn)確率提高.整體法、隔離法彼此的作用是相互關(guān)聯(lián)的，都對學(xué)生的解題具有顯著的幫助，鑒于此，學(xué)生在對力學(xué)題進行解答前，明確整體法、隔離法彼此存有的差異，并清晰的知道在遇到哪類題型的時候，選擇哪種方法，并明確了解到整體法的運用優(yōu)勢.通過相應(yīng)的分析，不論是解題準(zhǔn)確與正確的效率，還是學(xué)生自身具備的思維方式，都能體現(xiàn)出整體法在力學(xué)題解答中的重要性，并實現(xiàn)力學(xué)題的高效化解答.

2.2 整體法在力學(xué)解題中應(yīng)用的注意內(nèi)容

首先，注重學(xué)生的整體思維培養(yǎng).許多學(xué)生通過整體法進行物理問題解決時，因為對整體法缺乏認(rèn)識，并影響到解題效果提升.因此，在整體法運用時，需注重整體思維的培養(yǎng)，這也是高效解題的基礎(chǔ).教師在引導(dǎo)學(xué)生對相關(guān)物理知識實施歸納總結(jié)時，可通過思維導(dǎo)圖，幫助學(xué)生構(gòu)建知識體系，以促使學(xué)生充分掌握相關(guān)物理知識的相互關(guān)系，并促進學(xué)生的物理思維以及整體意識提升.

其次，注重空間想象力培養(yǎng).物理教學(xué)中，整體法的有效運用，通常需學(xué)生充分理解物理題目，并繪制圖形進行解題，以促使學(xué)生的空間想象力得到顯著提升.因此，在整體法應(yīng)用之前，物理教師需對學(xué)生自身的物理思維進行鍛煉，引導(dǎo)學(xué)生想象物體的運行與受力，并經(jīng)過繪圖的形式，促進學(xué)生空間想象精準(zhǔn)性的提高，從而使學(xué)生能更好的運用整體法進行解題.

3 整體法在高中物理力學(xué)解題中的應(yīng)用

3.1 運動過程類題型中整體法應(yīng)用

高中物理的教學(xué)中，需注重學(xué)生充分掌握分析物體實際運動狀況的技巧與能力，牢記物體在具體運動狀態(tài)下所產(chǎn)生的變化，及其變化時受到的力的作用.物體的運動過程通常能分成單個物體進行單段運動以及多段運動、多個物體進行多段運動.通常來說，在對物體運動過程中的多個物體的實際受力狀況進行分析時，首先，需把多個物體分成不同局部，如果各物體的加速度相同，且各物體之間不需要作用力的時候，就能將其看作為整體，對整體的受力的合力進行分析，運用牛頓第二定律，對加速度進行求取.

3.2 相互作用類題型中整體法應(yīng)用

物理力學(xué)的具體教學(xué)當(dāng)中，其彼此的互相作用一般有彈力、摩擦力、重力等，面對連接體相互作用的相關(guān)問題中，運用整體法就顯得極其重要.例如，木塊1與木塊2，其均處于光滑水平面，質(zhì)量分別是m與M，兩個木塊使用一條細(xì)繩進行連接，水平力F應(yīng)用到木塊2上，讓兩個木塊進行加速運動，那么，兩個木塊之間輕繩的實際張力是？此時，物理教師可應(yīng)用整體法對其加以分析，把兩個木塊當(dāng)成為一個整體，然后，對木塊1的具體受力狀況進行單獨分析，由此可得張力.

3.3 力學(xué)綜合類題型中整體法應(yīng)用

高中物理的力學(xué)題中，其類型最多的就是綜合題型的分析與解答，在對該類型題解答的時候，應(yīng)用整體法，需充分關(guān)注到其中的條理分析，特別是力的分析與合力的分析，另外，涉及到正負(fù)數(shù)量或電荷量時，也需注重條理分析.例如，圖1當(dāng)中ab為2個帶電體，其質(zhì)量均通過m代表，已知a的電荷量為+2q，b的電荷量為-q，如果2個小球以絕緣線加以連接，并用長度一樣的絕緣線，將a吊到天花板，電場的強度通過E進行代表，若a、b平衡的時候，2根線都位于拉直的狀態(tài)，此時，a、b的豎直方向的夾角是什么關(guān)系？圖1

通過整體法進行解題，可把a、b球當(dāng)做一個整體，因為電荷數(shù)不同，a更多是正電數(shù)，因此偏左，具體的幅度可根據(jù)圖1 中ab小球和豎直方的角幅度開展計算，因此，把a和豎直方向形成的夾角可設(shè)置成α，b和豎直方向形成的夾角設(shè)置成β，tanα=Eq/2mg，以計算出a的幅度，tanβ=Eq/mg計算從b的幅度，因此α<β，也就是a豎直方向夾角比b豎直方向的夾角大，因此，C是正確的.

3.4 物體平衡題型中整體法應(yīng)用

高中物理的知識當(dāng)中，平衡問題作為力學(xué)題解答的基礎(chǔ)，因此，其占據(jù)了很大的比重，對學(xué)生分析物體受力的能力是極大的考驗.對于平衡類問題而言，其通常分成兩種，主要是單個物體、連接體當(dāng)中各個物體之間的受力分析.就單個物體來說，對其平衡問題分析相對簡單，主要是三個力平衡、三個以上的力平衡、動態(tài)平衡，而連接體平衡分析通常有著較高的難度，需通過整體法對物體的實際受力情況進行分析.如圖2所示，傾角是α的粗糙的斜劈置于粗糙水平面，物體a置于斜面上，輕質(zhì)的細(xì)線一側(cè)固定于物體a上，另一側(cè)繞過光滑滑輪固定于c處，滑輪2下可懸掛個物體b，系統(tǒng)位于靜止的狀態(tài)，現(xiàn)在將固定的點c逐漸向左緩慢的移動一點，就會發(fā)現(xiàn)a和斜劈處于靜止，在該過程當(dāng)中，以下說法正確的為（? ）.圖2

A.斜劈對于地面造成的壓力不變

B.細(xì)線對于物體a產(chǎn)生的拉力增大

C.細(xì)線對于滑輪2的作用不變

D.地面對于斜劈摩擦力明顯增大

解析 對滑輪與物體b的受力進行分析，依據(jù)平衡條件對細(xì)線的拉力實際變化狀況進行求解;對滑輪2實施受力分析，依據(jù)平衡條件對細(xì)線對于滑輪2作用力實施分析;對斜劈、物體a、物體b的受力整體情況進行分析，依據(jù)平衡條件，對整體和地面的靜摩擦力與彈力狀況實施求解，答案：AC.

綜上所述，整體法運用于力學(xué)題的解答中，不僅能節(jié)省具體解題時間，而且還能促進解題準(zhǔn)確率提升.同時，力學(xué)試題的具體解答中，整體法運用，還能對思維實施有效整合，并通過整體法進行力學(xué)問題的解答，不僅能實現(xiàn)解題效率的切實提高，而且還能鍛煉學(xué)生的綜合性思維，從而使解題水平提高.

參考文獻：

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[責(zé)任編輯：李 璟]