整體法在初中物理解題中的應(yīng)用探析

俞汝旺

【摘要】在物理問(wèn)題中，整體法的運(yùn)用可從整個(gè)過(guò)程或系統(tǒng)介入，可以將其視為綜合的思維，具有運(yùn)用價(jià)值高、理論性強(qiáng)、綜合程度大、層次深等特點(diǎn).初中物理教師在教學(xué)環(huán)節(jié)，向?qū)W生提供整體法，同時(shí)告知學(xué)生整體法在具體問(wèn)題分析與處理中的運(yùn)用方式，便于學(xué)生形成較強(qiáng)的思維，能夠快速給出問(wèn)題的分析框架，將復(fù)雜的問(wèn)題簡(jiǎn)單化，最終良好的處理問(wèn)題.本文以初中物理解題課作為立足點(diǎn)，給出整體法在教學(xué)中的具體運(yùn)用策略.

【關(guān)鍵詞】初中物理；解題教學(xué)；整體法

初中物理的較多習(xí)題，對(duì)于學(xué)生而言有較大的難度，不少學(xué)生拿到問(wèn)題便出現(xiàn)畏難情緒，不會(huì)進(jìn)行深度探究.對(duì)于初中物理出現(xiàn)的不少問(wèn)題，如果不能找到有效的方法進(jìn)行處理，將會(huì)導(dǎo)致問(wèn)題的處理停滯不前，學(xué)生遇到類似的問(wèn)題可能會(huì)直接放棄.為防止該情況出現(xiàn)，教師需要向?qū)W生傳授解題方法，同時(shí)說(shuō)明方法應(yīng)用條件與使用方式.整體法是一種重要的思想，對(duì)于學(xué)生處理初中遇到的很多問(wèn)題，均能運(yùn)用整體法進(jìn)行處理.因此，初中物理教師需要向?qū)W生傳授整體法，同時(shí)說(shuō)明整體法在運(yùn)用中的具體方法，讓學(xué)生可以運(yùn)用該方法處理遇到的難題.

1 將研究對(duì)象作為整體分析

初中物理的不少習(xí)題對(duì)學(xué)生解題思維有較高的要求，初中生欠缺該方面的思維，不能建立問(wèn)題模型，難以找到解決問(wèn)題的方式[1].整體解題可以理解為一種方法，也可以將其視為一種解題思想，將相互關(guān)聯(lián)的對(duì)象視為一個(gè)整體，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行研究.初中物理力學(xué)部分，不同物體間作用的力較多，如果對(duì)其進(jìn)行細(xì)致的研究，難以理清頭緒，此時(shí)整體法便顯得異常重要[2].在整體法的運(yùn)用中，對(duì)于研究對(duì)象可將其視為整體，對(duì)題目進(jìn)行簡(jiǎn)化處理，最終給出解題方法.

例1 對(duì)于放在水平桌面的直尺（密度均勻），將其放在桌角.直尺從桌面伸出的部分是全直尺長(zhǎng)度的三分之一，當(dāng)5N的重物P掛在B端時(shí)，尺子的A端慢慢翹起，如圖1所示，問(wèn)尺子承受的重力？

解析 題目給出的條件很細(xì)致，但是在解題時(shí)發(fā)現(xiàn)找不到著力點(diǎn).對(duì)于該道問(wèn)題，將研究對(duì)象直尺作為整體，梳理其所受的力.在圖（1）狀態(tài)時(shí)，P的重力GP與輸出的動(dòng)力一致，尺子重力G等同于輸出的阻力.結(jié)合圖（2）繼續(xù)分析，將直尺比作杠桿，基于杠桿定理，G=OGOC×GP，根據(jù)直尺在圖（1）和圖（2）兩種情況，動(dòng)力臂OB等于三分之一的AB，阻力臂OC等于二分之一的AB減去三分之一的AB，將其帶入到公式G=OGOC×GP，尺子承受的重力為10N.

2 將研究過(guò)程作為整體分析

從對(duì)局部方法解題，研究題目中的條件，由于學(xué)生處理問(wèn)題時(shí)工作量較大，將會(huì)導(dǎo)致學(xué)生得不到正確的答案[3].因此，建議學(xué)生以整體方法進(jìn)行處理.對(duì)研究過(guò)程進(jìn)行整體分析，學(xué)生采用物理分析的方式，對(duì)掌握的信息進(jìn)行研究，找到已知條件的關(guān)系，建立問(wèn)題模型，運(yùn)用已知條件給出問(wèn)題的解決方案.在物理研究中，將研究過(guò)程視為整體，簡(jiǎn)化很多細(xì)節(jié)性的內(nèi)容，給出清晰的流程，最終解答問(wèn)題[4].

例2 在水平桌面上擺放兩個(gè)容器，其中圓柱形容器命名為甲，還有底大口小的容器乙（如圖2所示）.對(duì)于兩個(gè)容器，分別倒入不同的液體，液面的高度并不相同．當(dāng)下將兩個(gè)容器內(nèi)液體對(duì)容器底部的壓力分別以F1、F2進(jìn)行表示，問(wèn)F1、F2的關(guān)系.

解析 由于題目中給出的已知條件有限，憑借當(dāng)下掌握的條件，不足作出對(duì)F1、F2壓力大小的比較.所以在問(wèn)題處理中，需要將局部作為分析對(duì)象.然而，僅是立足局部進(jìn)行分析，無(wú)疑會(huì)受到部分因素的限制，比如兩個(gè)容器體積、倒入液體密度等，這些因素的存在，均會(huì)影響到對(duì)問(wèn)題的分析，容易對(duì)學(xué)生形成誤導(dǎo)，對(duì)問(wèn)題進(jìn)行局部分析與解讀.因此，對(duì)于該問(wèn)題需要從全局出發(fā)梳理信息，同時(shí)將全局視為局部，在此基礎(chǔ)上分析問(wèn)題.先建立一個(gè)整體小球（一個(gè)適合所有場(chǎng)合的小球），隨后再發(fā)展到局部.設(shè)定的小球不計(jì)密度、形狀、體積等變因，其力自然與重力相等.根據(jù)阿基米德原理，所以F1=F2.

3 同時(shí)將研究對(duì)象與過(guò)程作為整體進(jìn)行分析

部分初中物理問(wèn)題有諸多條件，不便于對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行整體分析，也難以對(duì)研究過(guò)程進(jìn)行整體分析.對(duì)于此種情況，可將研究對(duì)象與研究過(guò)程視為一個(gè)整體并對(duì)其進(jìn)行分析.在此類問(wèn)題的研究中，需要做好全局把控，建立相對(duì)簡(jiǎn)化的問(wèn)題分析模型，給出問(wèn)題的處理過(guò)程，得到正確的答案.

例3 如圖3所示，在容器中放有長(zhǎng)方體木塊（M），在該木塊的上方還有一個(gè)鐵塊（m），木塊出水面、高度為h1、用細(xì)繩將該鐵塊系在木塊的下面，將細(xì)繩剪斷（圖a），三種情況的圖依次為a、b、c，前兩種情況木塊出水面的高度依次為h1、h2，問(wèn)第三種情況木塊出水面高度h3是多少？

解析 該問(wèn)題涉及的對(duì)象多，研究過(guò)程異常復(fù)雜，此時(shí)可以將研究對(duì)象與研究過(guò)程視為一個(gè)整體，將長(zhǎng)方體木塊（M）、鐵塊（m）和a到b的過(guò)程視為一個(gè)整體，此時(shí)總力等于M與m的重力，在總重力沒(méi)有變化的情況下，總體力也不會(huì)出現(xiàn)變化.圖b這種情況，重力發(fā)生變化，增加了m的力，h2＞h1，根據(jù)題干已知條件進(jìn)行推導(dǎo)，得到公式（1）：SM（h2－h(huán)1）=mρ鐵.在b到c的過(guò)程中，依然將M和m視為一個(gè)整體，得到公式（2）：SM（h3－h(huán)2）=mg－ρ水gmρ鐵.h3值的求解，聯(lián)立在（1）與（2）得到具體值，為h1+ρ鐵h2－h(huán)1ρ水.

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，整體法在物理習(xí)題的處理中，是較為實(shí)用的方法，可以將復(fù)雜的問(wèn)題簡(jiǎn)單化處理，便于學(xué)生建立框架清晰的問(wèn)題模型，能夠快速抓住問(wèn)題的關(guān)鍵，將研究對(duì)象作為整體分析，將研究過(guò)程作為整體，或者將同時(shí)將研究對(duì)象與研究過(guò)程作為整體進(jìn)行分析，最終解決問(wèn)題.教師向?qū)W生傳授整體法，不僅會(huì)向?qū)W生說(shuō)明其使用流程與核心思想，還會(huì)運(yùn)用習(xí)題引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行分析，掌握習(xí)題的處理方式，可以在遇到問(wèn)題后，靈活的運(yùn)用整體法，建立問(wèn)題的處理模型，給出有效的處理方法，在問(wèn)題處理中發(fā)揮巨大作用.

參考文獻(xiàn)：

[1]吳俊.初中物理力學(xué)問(wèn)題的解題思路指導(dǎo)[J].數(shù)理化解題研究，2023，（08）：68-70.

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[3]郭艷蘋(píng).探討提高初中物理課堂教學(xué)效率的路徑選擇[J].數(shù)理化解題研究，2021，（17）：72-73.

[4]趙濤.初中物理力學(xué)綜合題解題技巧探究[J].數(shù)理化學(xué)習(xí)（教研版），2020，（07）：8-9.