張列英
【摘要】在高中物理學(xué)習(xí)中,整體法是重要的解題方法之一,主要是從整體上揭示事物的本質(zhì)與規(guī)律,從而認(rèn)識(shí)整個(gè)系統(tǒng)或過程。但是,在進(jìn)行解答具體的物理題目時(shí),一定要認(rèn)真審題,正確判斷題目是否適用整體法,才能達(dá)到整體法真正的解題效果,從而提高解題效率與解題優(yōu)勢(shì)。本文首先闡述了高中物理整體法的定義,并以實(shí)際例題來(lái)展現(xiàn)整體法解題思路,以更好的表現(xiàn)整體法的解題優(yōu)勢(shì)。
【關(guān)鍵詞】高中物理 整體法 解題思路
【中圖分類號(hào)】G633.7 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089(2015)03-0187-02
引言
在眾多物理解題方法中,整體法是高中物理解題最為突出的方法之一,力學(xué)研究是整個(gè)高中的物理體系中最為重要的部分,同時(shí)也是考試中分值較大的部分,因此,想要拉動(dòng)物理題目的得分率,最重要的就是掌握解題技巧,通過整體法在物理解題中的運(yùn)用,可以讓復(fù)雜變得簡(jiǎn)單,確保解題思路清晰,運(yùn)算由繁變簡(jiǎn),節(jié)約時(shí)間,顯示了知識(shí)之間的融會(huì)貫通,本文將對(duì)整體法展開具體探討。
1.整體法內(nèi)涵
物理學(xué)中將氣、液、固等視為整體,同時(shí)也將多個(gè)物理過程所構(gòu)成的物理現(xiàn)象,即“全過程”歸為整體,由此而知,整體法是從局部到全局的過程研究,是一種綜合思維,系統(tǒng)論中對(duì)于整體原理在物理中的應(yīng)用是從整體或全過程把握物理現(xiàn)象的本質(zhì)和規(guī)律。
2.高中物理整體法解題思路分析
2.1物體的受力分析注意要點(diǎn)
把指定的研究對(duì)象在特定的物理情景中所受到的所有外力找出來(lái),并畫出受力圖,就是受力分析。對(duì)物體進(jìn)行正確地受力分析,是解決好力學(xué)問題的關(guān)鍵。
2.1.1靈活選擇研究對(duì)象
根據(jù)解題的目的,從體系中隔離出所要研究的某一個(gè)物體,或從物體中隔離出某一部分作為單獨(dú)的研究對(duì)象,對(duì)它進(jìn)行受力分析。同時(shí),所選擇的研究對(duì)象要與周圍環(huán)境聯(lián)系密切并且已知量盡量多;對(duì)于較復(fù)雜的問題,由于物體系各部分相互制約,有時(shí)要同時(shí)隔離幾個(gè)研究對(duì)象才能解決問題.究竟怎樣選擇研究對(duì)象要依題意靈活處理。
2.1.2對(duì)研究對(duì)象周圍環(huán)境進(jìn)行分析
除了重力外查看哪些物體與研究對(duì)象直接接觸,對(duì)它有力的作用。凡是直接接觸的環(huán)境都不能漏掉分析,而不直接接觸的環(huán)境千萬(wàn)不要考慮進(jìn)來(lái).然后按照重力、彈力、摩擦力的順序進(jìn)行力的分析,根據(jù)各種力的產(chǎn)生條件和所滿足的物理規(guī)律,確定它們的存在或大小、方向、作用點(diǎn)。
2.1.3審查研究對(duì)象的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)
審查研究對(duì)象的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是平衡狀態(tài)還是加速狀態(tài)等等,根據(jù)它所處的狀態(tài)有時(shí)可以確定某些力是否存在或?qū)δ承┝Φ姆较蜃鞒雠袛唷?/p>
2.14畫圖分析
根據(jù)上述分析,畫出研究對(duì)象的受力分析圖;把各力的方向、作用點(diǎn)(線)準(zhǔn)確地表示出來(lái)。
2.2解題實(shí)例
2.2.1有一個(gè)直角支架AOB,AO水平放置,表面粗糙,OB豎直向下,表面光滑。AO上套有小環(huán)P,OB上套有小環(huán)Q,兩環(huán)質(zhì)量均為m,兩環(huán)由一根質(zhì)量可忽略、不可伸長(zhǎng)的細(xì)繩相連,并在某一位置平衡(如圖1所示)?,F(xiàn)將P環(huán)向左移一小段距離,兩環(huán)再次達(dá)到平衡,那么將移動(dòng)后的平衡狀態(tài)和原來(lái)的平衡狀態(tài)比較,AO桿對(duì)P環(huán)的支持力FN和摩擦力f的變化情況是( )
A. FN不變,f變大 B. FN不變,f變小
C. FN變大,f變大 D. FN變大,f變小
通過分析可以得出:以兩環(huán)和細(xì)繩整體為對(duì)象求FN,可知豎直方向上始終二力平衡,F(xiàn)N=2mg不變;以Q環(huán)為對(duì)象,在重力、細(xì)繩拉力F和OB壓力N作用下平衡,設(shè)細(xì)繩和豎直方向的夾角為α,則P環(huán)向左移的過程中α將減小,N=mgtanα也將減小。再以整體為對(duì)象,水平方向只有OB對(duì)Q的壓力N和OA 對(duì)P環(huán)的摩擦力f作用,因此f=N也減小,答案應(yīng)該選B。
2.2.2總質(zhì)量為M的列車沿水平直軌道勻速前進(jìn),其末節(jié)車廂質(zhì)量為m,中途脫鉤,司機(jī)發(fā)覺時(shí),機(jī)車已走了距離L,于是立即關(guān)閉油門,撤去牽引力,設(shè)運(yùn)動(dòng)中阻力與質(zhì)量成正比,機(jī)車的牽引力是恒定的,求,當(dāng)列車兩部分都靜止時(shí),它們的距離是多少?
通過分析可以得出:本題若分別以機(jī)車和末節(jié)車廂為研究對(duì)象用運(yùn)動(dòng)學(xué)、牛頓第二定律求解,比較復(fù)雜,若以整體為研究對(duì)象,研究整個(gè)過程,則比較簡(jiǎn)單。因此,假設(shè)末節(jié)車廂剛脫鉤時(shí),機(jī)車就撤去牽引力,則機(jī)車與末節(jié)車廂同時(shí)減速,因?yàn)樽枇εc質(zhì)量成正比,減速過程中它們的加速度相同,所以同時(shí)停止,它們之間無(wú)位移差。
綜合上述,物理習(xí)題的解答是學(xué)生鞏固所學(xué)內(nèi)容,加深物理規(guī)律理解與對(duì)物理知識(shí)運(yùn)用的過程。通過整體法解題具有其特殊優(yōu)勢(shì),運(yùn)用整體法解題可以讓復(fù)雜的不涉及局部間的關(guān)系問題變得更加簡(jiǎn)單明了,提高對(duì)力的分解能力。在物理解題中,由于研究對(duì)象的選取一直是物理學(xué)習(xí)的重點(diǎn),也是難點(diǎn)。因此,在運(yùn)用整體發(fā)解題時(shí),必須要合理善用,搞清楚研究對(duì)象由始至終狀態(tài)的物理量,避免疏漏,否則適得其反,造成解題錯(cuò)誤。
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