淺析隔離法和整體法在高中物理解題過程中的應(yīng)用

1、    淺析隔離法和整體法在高中物理解題過程中的應(yīng)用    許卓淋摘 要：如果我們想要把物理知識的基本框架結(jié)構(gòu)掌握，就需要學(xué)會總結(jié)和歸類物理思想的方法。通過對結(jié)構(gòu)和模式的掌握，使我們更清楚地了解物理方法，從而提高自身的解題能力。我們在高中物理學(xué)習(xí)階段常用的物理方法有整體法和隔離法，如果同學(xué)們能對這種方法熟悉掌握，準(zhǔn)確地選擇研究對象，那么在解題時就會更加簡單和明了。關(guān)鍵詞：高中物理;整體法;隔離法;應(yīng)用一、整體法和隔離法的應(yīng)用概述物理解題中的基本方法就包括整體法和隔離法，所謂的隔離法，就是將我們所要研究的對象從它所處的物理環(huán)境中“拿出來”，單獨對它研究。整

2、體法就是將幾個不同的物體當(dāng)作一個整體來分析，或是將有不同特點或者性質(zhì)的幾個物理過程當(dāng)作一個整體的過程來研究。一般情況下，關(guān)于連接體的題目，我們采用的是隔離法，當(dāng)然也可以用整體法來研究。如果一個問題可以用整體又可以用隔離，那么我們優(yōu)先選擇整體法來研究。對于大部分的動力學(xué)問題，如果只用整體法可能很難解決，所以可以采用整體法和隔離法互相結(jié)合來研究。二、對整體法的應(yīng)用（一）物體加速度和大小均相同例：如下圖所示，在一個光滑的水平面上有五個物體，分別是1，2，3，4，5這五個物體質(zhì)量相等，都為m，此時推1號物體，且水平推力是f。求：圖中物體的加速度？2號和3號物體之間壓力大小？解析：由題目我們可以知道圖中

3、物體的加速度是一樣的，因為它們之間是連結(jié)的，所以我們求解時可以將五個物體看作是一個整體，進(jìn)而求解整體加速度。然后對3，4，5號物體進(jìn)行研究，求解出2號和3號之間的壓力。首先，對整體我們可以得到：f=5ma，a=f/5m;研究3，4，5號物體我們得到：t=3ma，t=3f/5。2、物體的加速度不相同例：木塊abc靜止在粗糙的水平面上，且m=10kg，水平面的滑動摩擦因數(shù)為u=0.02。木塊傾斜的角為30度，在斜面上有一物體下滑，且物體m=1.0kg，當(dāng)物體滑行的路程s=1.4m，物體速度為v=1.4m/s。木塊在此過程中沒有移動，求木塊受地面摩擦力的方向和大小。解析：物體m在沿著斜面下滑過程中，

4、所受的力有重力，彈力和摩擦力。物體m的狀態(tài)是不平衡的，所以m受地面摩擦力的作用，那么我們可以根據(jù)平衡條件來對此題進(jìn)行求解?；蛘呶覀冇谜w法，將m和m看作整體來研究，運用牛頓第二定律來解題。我們得到m在下滑時的加速度為0.7m/s2，把研究對象看作是m與m，可得m受地面摩擦力：f=macos ，a=0.61n，摩擦力方向是水平向左的。三、對隔離法的應(yīng)用對隔離法的應(yīng)用我們從例子中進(jìn)行分析。例：如下圖所示是一段雜技表演，圖中在地上的演員質(zhì)量m1=60kg，肩上托舉一根竹竿，竹竿長6m，質(zhì)量為m0=5kg。此時另外一個質(zhì)量為m=40kg的演員，從竹竿頂部往下滑，運動狀態(tài)是先勻加速，后勻減速。當(dāng)他到達(dá)竹

5、竿底部時速度減少為0。其中演員下滑時勻加速的加速度為勻減速加速度的2倍，一共用了3s的時間。求解演員在勻加速和勻減速下滑過程中，站在地面上的演員對地面的壓力大小。解析：假設(shè)a為演員在竹竿上勻加速下滑的加速度，對題中的演員進(jìn)行隔離，我們可以得到方程：at=a（3-t），t2+a（3-t）2=6，對兩個方程求解得：a=4m*s-2。接著將兩個演員和竹竿看作整體研究，得到演員勻加速下滑時站在地上的演員對地面壓力為：fn1= （m1+mo+ m）g-ma=890n，而在勻減速階段得到：fn2=（m1+m0+m）g+1/2ma=1130n。四、在物理多過程中對整體法和隔離法的運用例：如圖所示，圖中有一向

6、右運動物體，質(zhì)量為m，所帶電荷為-q，在o處有一墻壁與軌道垂直，圖中場強(qiáng)的大小是e，其方向沿著x。此時圖中物體的初速度為v0，它從x0出發(fā)，沿著ox方向運動，所受摩擦力大小不變，為f，且eq>f，如果假設(shè)物體運動為理想運動，那么求解它停止之前所能通過的路程大小。解析：由題目可知，eq>f，所以只要物體不在o位置，且在x上，那么物體不受平衡力作用，所以物體最后靜止時應(yīng)該是靠在墻上的，也就是處于o位置，對小物體初始和最后狀態(tài)進(jìn)行比較，不難發(fā)現(xiàn)其減少了動能及電勢能，根據(jù)能量守恒，損失的能量由于摩擦力作用轉(zhuǎn)化成了內(nèi)能我們可以得到：mv02+eqx0=fs。五、結(jié)語綜上所述，在我們運用整體法和隔離法解決問題時，首先要根據(jù)題目來選取最為合適的方法，一般外力選整體，內(nèi)力選隔離。在學(xué)習(xí)其他的物理知識時也是一樣，要懂得整體和隔