季韋偉

(江蘇省如東中等專業(yè)學校 226400)

想要準確的應用整體法來受力分析，進而解析出正確答案，首先要明確是對目標物體受力情況有準確的認識，在此基礎(chǔ)上借助具體的例子，目的是來引導學生的解題思路，通過不斷地練習和磨合，提高學生解題的效率.

一、結(jié)合牛頓第二定律

牛頓第二定律是力學的核心的定義，它普遍運用于力學問題中，如果題目當中有一個或者多個物體組成時，受力分析容易造成混亂而解題失敗.這里可以結(jié)合整體法來進行分析，讓復雜的題目化繁為簡.

圖1

例1 如圖1所示的傾角為θ，質(zhì)量為M.粗糙斜面上，放置質(zhì)量為m的物體A，用平行于斜面的力F牽引物體A，使物體沿斜面做加速度a的勻加速直線運動，此時斜面靜止.求地面對斜面的支持力N和摩擦力f的大小.

解析如果使用常規(guī)隔離法來解題，則顯得比較繁瑣.此時我們采用整體法來解題.對物體A和斜面組成的整個系統(tǒng)來受力分析，受到外力有：重力=(m+M)g，拉力=F，地面的支持力=N，地面所受摩擦力f.將加速度a沿水平和垂直兩個方向分解為：ax=acosθ，ay=asinθ，由牛頓第二運動定律知，整個系統(tǒng)水平方向合力向右，且Fcosθ-f=mamx+MaMx,這里amx=ax,aMx=0，得到：Fcosθ-f=macosθ；同時受力分析可得整個系統(tǒng)豎直方向合力向上，且Fsinθ+N-(m+M)g=mamy+MaMy，這里：amy=ay,aMy=0，得到：Fsinθ+N-(m+M)g=masinθ.由以上式子可得：f=Fcosθ-macosθ，N=(m+M)g-Fsinθ+masinθ.

點撥以上題目當中分別對系統(tǒng)整體的豎直方向和水平方向進行受力分析，分析的過程思路清晰，所以不需要分析兩個物體間的受力情況，只需要知道合力即可.通過整體受力分析的方法，達到了簡化計算，變相降低了題目難度.

二、結(jié)合能量守恒

除了普通的單純的力學問題之外，整體法應用范圍還可以擴展到能量守恒以及電磁學等各個方面，考察了整體法的創(chuàng)造性思維，還考察了電磁學的相關(guān)知識，是一類非常綜合的題目，所以就要注意訓練學生的各方面的能力.具體過程可以看下面的例題.

圖2

例2 如圖2所示，金屬材質(zhì)正方形框邊長為l=0.1 m，總質(zhì)量為m=0.1 kg，回路電阻R=0.02Ω，方框用兩個滑輪掛住并在一頭加質(zhì)量M=0.14 kg砝碼，線框上方存在均勻磁場，磁場強度B=0.5T(h>l).方框在砝碼作用下做勻加速直線運動但是進入磁場后變?yōu)閯蛩僦本€運動，求方框進入磁場后勻速運動過程中，方框增加的電能.

解析采用整體法進行分析，對方框和砝碼組成的系統(tǒng)應用守恒定律，方框勻速上升過程，砝碼減少的勢能等于方框增加的電能和上升過程增加的勢能之和.

Mgl=mgl+ΔE電，所以ΔE電=(M-m)gl.所以將題目的已知條件帶入公式得：ΔE電=(0.14-0.10)×10×0.1焦=0.04焦

點撥在這道題當中綜合了滑輪組、力學以及電磁學的相關(guān)知識，在動態(tài)當中受力分析情況比較復雜，走隔離法的途徑會比較坎坷.通過解析過程可以看到整體法非常好的體現(xiàn)了它的妙處，結(jié)合守恒定律進行整體分析，解題過程的快捷性顯而易見.

三、結(jié)合動量定理

在力學知識中，不同階段運動狀態(tài)不同，是受力分析的難點，每個階段受力或者運動方式不同，用隔離法計算量就會變得很大.我們通過下面的例題來介紹整體法和動量定理結(jié)合的使用技巧，希望能達到開闊學生思維空間的目的.

圖3

例3 如圖3所示，質(zhì)量為1.0 kg的小球從20 m的高度自由落體，落在地面反彈上升頂點的高度為5.0 m，小球與地面接觸時間為1.0s，在這段時間內(nèi)小球受到的沖量大小為____(不計阻力，取g=10m/s2).A.10N·S B.20N·S C.30N·S D.40N·S

解析小球自由落體后，經(jīng)過下落、落地、反彈、到達最高點四個階段，初、末動量為零，動量沒有變化.如圖所示，我們把這個過程看過一個整體進行分析.

點撥例題當中解題技巧在于把小球下落、落地、反彈、到達最高點四個階段看作一個整體進行分析，避免了對每個階段分別進行繁瑣，用很小的計算量就得到了正確答案.這種方法值得學生借鑒和學習.

以上三個例題都是在不同的題型當中，應用的共同的解析思維，就是整體法.在恰當?shù)膽弥蠼忸}過程大大簡化，分析難度也隨之降低，通過三個例子做拋磚引玉，目的是讓學生在面對問題時有更多的解題選擇途徑.

參考文獻：

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[2]俞文東.整體法在物理教學中的應用[J].新課程導學.2013(26).

[3]楊成寬.用“整體法”來分析物理問題[J].數(shù)理化學習.2009(01).