摘 要：在我們高中所學(xué)的全部學(xué)科當(dāng)中，對物理知識(shí)的學(xué)習(xí)，可以培養(yǎng)我們的科學(xué)素養(yǎng)與探索的精神。力學(xué)的內(nèi)容占據(jù)了高中物理很大的一部分，而且也是比較難懂但考試?？嫉囊徊糠帧Ｋ栽谖覀冮_始學(xué)習(xí)力學(xué)部分的時(shí)候，必須要靈活地使用整體法來處理有關(guān)物理力學(xué)的問題，進(jìn)而提高自己對物理知識(shí)的掌握程度。本篇論文對與整體法有關(guān)概念做了簡要論述，進(jìn)而運(yùn)用實(shí)際的例題細(xì)致地講解了整體法在高中物理力學(xué)的解題過程當(dāng)中的具體運(yùn)用。

關(guān)鍵詞：高中物理；力學(xué)；整體法

一、 什么是整體法

整體法有著其特殊性，在使用整體法的時(shí)候不會(huì)對受到的各個(gè)力的具體的作用都進(jìn)行詳細(xì)的分析，需要在一定的特殊條件下將聯(lián)系比較緊密的物體看作一個(gè)整體，從而對這個(gè)受力的整體的情況進(jìn)行詳細(xì)的分析。運(yùn)用這個(gè)解題的方法可以有效避免物體內(nèi)部之間的復(fù)雜的受力的情況，從而將問題當(dāng)中的關(guān)鍵點(diǎn)挖出來，進(jìn)而可以將題目進(jìn)行簡單化，能夠加快我們的解題的效率，提高做題的速度。

當(dāng)我們在做與力學(xué)相關(guān)的題目的時(shí)候，常常會(huì)習(xí)慣性地將全部的力都找出來，進(jìn)而對受力的物體的實(shí)際情況進(jìn)行判斷，從而避免出現(xiàn)有漏掉的問題。在遇到受力比較繁雜的情況時(shí)，如果對所有的力都進(jìn)行受力分析，這樣就會(huì)導(dǎo)致受力分析出現(xiàn)混亂，進(jìn)而找不到解題的關(guān)鍵信息。

二、 整體法在力學(xué)解題當(dāng)中使用的重要性

很多同學(xué)在實(shí)際學(xué)習(xí)的過程中，因?yàn)椴粫?huì)對物體進(jìn)行受力分析或者對物體的受力分析不完整不合理，導(dǎo)致其在做力學(xué)的題目時(shí)無法得到正確的結(jié)果。有的同學(xué)一碰到有關(guān)力學(xué)的分析題就不知道該從哪里下手，這就出現(xiàn)了同學(xué)們所說的“看不懂題目”。此外，有的同學(xué)在遇到對力的分析比較復(fù)雜，且一個(gè)物體同時(shí)受到好幾個(gè)力的時(shí)候，在解題時(shí)往往容易產(chǎn)生錯(cuò)誤。

在做有關(guān)力學(xué)的解題過程當(dāng)中，整體法和隔離法的使用較好地處理了連接體的問題。整體法作為整體原理的使用，從對力的局部的分析再到整體的分析，具備一般的規(guī)律性。在解題的過程當(dāng)中，把幾個(gè)物體當(dāng)作一個(gè)整體，之后再對它進(jìn)行受力分析，先研究整體的力的變化的情況，不要對每一個(gè)物體都進(jìn)行受力分析，這樣能夠提高解題的速度跟解題的正確率。使用隔離法來處理問題則正好與整體法相反，用隔離法解題需要把整體的物體進(jìn)行分離，然后對各個(gè)物體的情況進(jìn)行受力分析，在做題的時(shí)候如何選擇使用整體法還是隔離法需要依據(jù)實(shí)際碰到的力學(xué)的題目來進(jìn)行分析選擇。

三、 整體法在力學(xué)解題當(dāng)中的實(shí)例運(yùn)用

（一） 整體法在物體互相作用中的運(yùn)用

假設(shè)有一個(gè)被繩子掛在一個(gè)傾角是θ的斜面上的塑料板（質(zhì)量為M），有一個(gè)人（質(zhì)量為m）站在這個(gè)塑料板的最下面，他想要測試一下自己的速度。他為了保證自己跟這個(gè)斜面的相對位置不變就在割斷繩子的一瞬間便開始往上沿著塑料板快速奔跑。假設(shè)這個(gè)人自身的質(zhì)量是這個(gè)塑料板的三分之一，那么此人在沿著這個(gè)塑料板往上奔跑期間的加速度是多少？因?yàn)檫@個(gè)人跟斜面沒有出現(xiàn)相對位移，因此我們能夠?qū)⒋巳伺c塑料板之間發(fā)生的作用力當(dāng)作內(nèi)力，不用拿來進(jìn)行分析，假如想要運(yùn)用整體法來分析這個(gè)問題，就必須首先將塑料板與奔跑的這個(gè)人看成要進(jìn)行研究的對象，然后對他們進(jìn)行受力分析并且作出他們的受力分析情況的圖示。因?yàn)橛兄亓λ麄儺a(chǎn)生影響，因此將力分解之后就可以獲得整體沿斜面向下力是（M+m）gsinθ，依照前面學(xué)過的牛頓第二定律就能夠得出（M+m）gsinθ=ma，其中M=3m，因此a=4gsinθ。在運(yùn)用整體法來分析解決問題的時(shí)候，不僅能夠?qū)⑦^程進(jìn)行簡單化的分析，而且還能夠省略掉很多干擾的條件，進(jìn)而能夠迅速解決掉問題，從而可以提高解決題目的效率。

例如，我們已經(jīng)知道在一個(gè)平面上放上了一個(gè)靜止的有斜面的三角形塑料塊，它的質(zhì)量是m，我們先將一個(gè)塑料塊放置在三角形的傾斜角是α的那一邊，其質(zhì)量為m1，我們再將另一個(gè)塑料塊放置在三角形的傾斜角是β的那一邊，其質(zhì)量是m2，如今我們得知m1β，假設(shè)這兩個(gè)塑料塊都靜止在這個(gè)三角形塑料塊上，那么此時(shí)這個(gè)三角形斜面所受到的支持力與摩擦力各為多少？因?yàn)閮蓚€(gè)塑料塊均為靜止?fàn)顟B(tài)，由此可得，兩個(gè)塑料塊跟斜面的作用力均為內(nèi)力，所以在做題時(shí)不需要關(guān)注內(nèi)力部分，所以由此我們能夠知道，運(yùn)用整體法來分析解決這個(gè)題目會(huì)非常的容易。因此此時(shí)能夠?qū)⑷切涡泵娓芰蠅K當(dāng)成一個(gè)整體，對整體進(jìn)行受力分析，便可以得到這個(gè)整體受到了一個(gè)大小為（m1+m2+m）g的重力，又由于這個(gè)整體都是一個(gè)靜止的狀態(tài)，因此肯定會(huì)有一個(gè)大小為（m1+m2+m）g的支持力。

（二） 整體法在運(yùn)動(dòng)期間的運(yùn)用

1. 對動(dòng)能定理的靈活運(yùn)用

由于動(dòng)能定理只是與總功以及初末時(shí)候的速度有關(guān)，因此對于那些是幾個(gè)部分組成的一個(gè)系統(tǒng)在進(jìn)行運(yùn)動(dòng)的時(shí)候，可以將這幾個(gè)部分均看成一個(gè)大的整體，然后再運(yùn)用整體法來進(jìn)行分析處理。例如，有一個(gè)塑料塊從一個(gè)60°斜面的下面O處用不變的速度往上滑動(dòng)，這個(gè)塑料塊的質(zhì)量是m，當(dāng)這個(gè)塑料塊滑到距離O點(diǎn)s的A處時(shí)，此時(shí)的塑料塊擁有的動(dòng)能是E，然后其一直往上滑，在這個(gè)塑料塊滑到B點(diǎn)的時(shí)候，其動(dòng)能變成了零。然后塑料塊便開始往下滑，在到達(dá)OA的中點(diǎn)C的時(shí)候，此時(shí)發(fā)現(xiàn)與通過A點(diǎn)時(shí)候的動(dòng)能一樣，現(xiàn)在已經(jīng)知道斜面跟物體之間有摩擦力（μ=0.6），求AB之間的距離。在做題的過程當(dāng)中，將塑料塊從A點(diǎn)滑動(dòng)到D點(diǎn)當(dāng)成塑料塊運(yùn)動(dòng)的整個(gè)的過程，從中我們開始對此運(yùn)動(dòng)過程進(jìn)行分析。如果將每一個(gè)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)情況都拿出來對其展開分析，學(xué)生極易產(chǎn)生混亂，而且會(huì)對處理題目的思路造成某些不利的影響，進(jìn)而錯(cuò)誤地對題目進(jìn)行處理。我們從題目當(dāng)中能夠清晰地看到，在塑料塊整個(gè)運(yùn)動(dòng)的期間，重力和滑動(dòng)摩擦力肯定會(huì)同時(shí)一起伴隨著塑料塊的整個(gè)運(yùn)動(dòng)，并且都會(huì)對塑料塊進(jìn)行做功，然而重力對其所做的功主要與塑料塊的始末位置有關(guān)，摩擦力對其做的功則主要出現(xiàn)在運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過程s2+2sAB，所以根據(jù)動(dòng)能定理就可以得到：

mgsin60°×s2-μmgcos60°×s2+2sAB=0

解得sAB=53-312

在做題的過程當(dāng)中一定要從整體角度出發(fā)，要有整體觀，把已經(jīng)知道的條件進(jìn)行重組，在清晰了思路之后再根據(jù)對應(yīng)的物理內(nèi)容來分析解決問題，這樣便可以提高處理問題的效率。

2. 對動(dòng)量守恒的靈活運(yùn)用

動(dòng)量守恒的定律其應(yīng)用的范圍比較的廣泛。下面結(jié)合例題來分析整體法在動(dòng)量守恒定律下的應(yīng)用。假設(shè)現(xiàn)在有A、B兩個(gè)同學(xué)，A的質(zhì)量為m1，B的質(zhì)量為m2他們想在滑溜冰的期間再添加一個(gè)傳遞排球的項(xiàng)目，A同學(xué)先將手里的排球傳給了B，然后B再把傳遞回給A，就這樣進(jìn)行多次的傳球，球沒有仍然沒有掉落，到最后將排球傳給了B，這個(gè)游戲就結(jié)束了。設(shè)這個(gè)排球的質(zhì)量是m，那么當(dāng)停止傳球的時(shí)刻，A跟B的速度有什么樣的聯(lián)系？由題意可得，A跟B同學(xué)都在冰面上，所以可將摩擦力視為零。這時(shí)使用整體法便可以知道，將這兩名同學(xué)與排球都看作為一個(gè)整體，其整體所受到一個(gè)大小為零的合力，因此這跟動(dòng)量守恒是完全相符的。在這個(gè)運(yùn)動(dòng)剛開始的時(shí)刻，物體保持一個(gè)靜止的狀態(tài)，因此其動(dòng)量為零，再到最后游戲停止的時(shí)刻，A同學(xué)的速度就成為v1，B同學(xué)的速度就成為v2，便能夠得到動(dòng)量為m1v1+（m2+m）（-v2），根據(jù)動(dòng)量守恒可得0=m1v1+（m2+m）（-v2），所以v1v2=m2+mm1。

（三） 運(yùn)用整體法處理力的平衡問題

在處理問題期間，我們通常需要按照共點(diǎn)力的平衡的條件來分析物體受到哪些力的作用之后再作出物體的受力情況的分析圖，然后再運(yùn)用合成法又或者是三角形法來對問題進(jìn)行處理。設(shè)在一個(gè)水平的桌面上放置一個(gè)塑料塊P，將通過定滑輪的一根細(xì)繩系在塑料塊P上面的塑料塊Q上，滑輪到P再到Q之間的繩子均為水平的?，F(xiàn)在假設(shè)Q跟P的質(zhì)量均為m，而且其之間的動(dòng)摩擦因數(shù)以及P跟桌面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)都是μ，忽略滑輪的質(zhì)量以及輪軸的摩擦，假設(shè)運(yùn)用一個(gè)水平向右的力F來拉P，則P開始做勻速運(yùn)動(dòng)，力F的大小為（ ）

A. 4μmgB. 5μmgC. 1μmgD. 2μmg

在做題的時(shí)候，需要使用整體法來解題。由題意便可以知道F=2T+2μmg，所以需要把Q當(dāng)作研究的對象，從而得到T=μmg，所以F=4μmg，由此可得正確選項(xiàng)是A。

四、 結(jié)束語

所以，從以上的分析與實(shí)例可以看到，整體法在力學(xué)解題當(dāng)中的應(yīng)用使得解題變得很簡單，節(jié)省了大量的做題時(shí)間，提升了做題的正確率。但是，我們在做具體的題目之前，需要對題目進(jìn)行細(xì)致的審讀，要合理地使用整體法。雖然整體法對解決力學(xué)方面的題目提供了方便，但是并不是與力學(xué)相關(guān)的所有題目都能夠運(yùn)用這個(gè)方法，只有善于使用、合理地使用，才可以更好地展現(xiàn)出整體法在解題中的優(yōu)勢，進(jìn)而增強(qiáng)我們的解題的能力。

參考文獻(xiàn)：

[1]王力.議高中物理力學(xué)解題中整體法的運(yùn)用[J].新課堂導(dǎo)學(xué)，2011（2）.

[2]張艷萍.整體法在高中物理解題中的應(yīng)用[J].考試：教研，2011（1）.

作者簡介：

魏國享，福建省福清市，福清華僑中學(xué)。