淺析隔離法和整體法在高中物理解題過(guò)程中的應(yīng)用_第1頁(yè)
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淺析隔離法和整體法在高中物理解題過(guò)程中的應(yīng)用_第3頁(yè)
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1、    淺析隔離法和整體法在高中物理解題過(guò)程中的應(yīng)用    許卓淋摘 要:如果我們想要把物理知識(shí)的基本框架結(jié)構(gòu)掌握,就需要學(xué)會(huì)總結(jié)和歸類物理思想的方法。通過(guò)對(duì)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?cè)诟咧形锢韺W(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(duì)這種方法熟悉掌握,準(zhǔn)確地選擇研究對(duì)象,那么在解題時(shí)就會(huì)更加簡(jiǎn)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(duì)象從它所處的物理環(huán)境中“拿出來(lái)”,單獨(dú)對(duì)它研究。整

2、體法就是將幾個(gè)不同的物體當(dāng)作一個(gè)整體來(lái)分析,或是將有不同特點(diǎn)或者性質(zhì)的幾個(gè)物理過(guò)程當(dāng)作一個(gè)整體的過(guò)程來(lái)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(lái)研究。如果一個(gè)問(wèn)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(lái)研究。對(duì)于大部分的動(dòng)力學(xué)問(wèn)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(lái)研究。二、對(duì)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(gè)光滑的水平面上有五個(gè)物體,分別是1,2,3,4,5這五個(gè)物體質(zhì)量相等,都為m,此時(shí)推1號(hào)物體,且水平推力是f。求:圖中物體的加速度?2號(hào)和3號(hào)物體之間壓力大???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?yàn)樗鼈冎g是連結(jié)的,所以我們求解時(shí)可以將五個(gè)物體看作是一個(gè)整體,進(jìn)而求解整體加速度。然后對(duì)3,4,5號(hào)物體進(jìn)行研究,求解出2號(hào)和3號(hào)之間的壓力。首先,對(duì)整體我們可以得到:f=5ma,a=f/5m;研究3,4,5號(hào)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(dòng)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(guò)程中沒(méi)有移動(dòng),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(guò)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(lái)對(duì)此題進(jìn)行求解?;蛘呶覀冇谜w法,將m和m看作整體來(lái)研究,運(yùn)用牛頓第二定律來(lái)解題。我們得到m在下滑時(shí)的加速度為0.7m/s2,把研究對(duì)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(duì)隔離法的應(yīng)用對(duì)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(zhǎng)6m,質(zhì)量為m0=5kg。此時(shí)另外一個(gè)質(zhì)量為m=40kg的演員,從竹竿頂部往下滑,運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是先勻加速,后勻減速。當(dāng)他到達(dá)竹

5、竿底部時(shí)速度減少為0。其中演員下滑時(shí)勻加速的加速度為勻減速加速度的2倍,一共用了3s的時(shí)間。求解演員在勻加速和勻減速下滑過(guò)程中,站在地面上的演員對(duì)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(duì)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(duì)兩個(gè)方程求解得:a=4m*s-2。接著將兩個(gè)演員和竹竿看作整體研究,得到演員勻加速下滑時(shí)站在地上的演員對(duì)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(guò)程中對(duì)整體法和隔離法的運(yùn)用例:如圖所示,圖中有一向

6、右運(yùn)動(dòng)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(chǎng)強(qiáng)的大小是e,其方向沿著x。此時(shí)圖中物體的初速度為v0,它從x0出發(fā),沿著ox方向運(yùn)動(dòng),所受摩擦力大小不變,為f,且eq>f,如果假設(shè)物體運(yùn)動(dòng)為理想運(yùn)動(dòng),那么求解它停止之前所能通過(guò)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(shí)應(yīng)該是靠在墻上的,也就是處于o位置,對(duì)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(dòng)能及電勢(shì)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(yǔ)綜上所述,在我們運(yùn)用整體法和隔離法解決問(wèn)題時(shí),首先要根據(jù)題目來(lái)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(shí)時(shí)也是一樣,要懂得整體和隔

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