高中物理力學(xué)解題中整體法應(yīng)用心得

高中物理力學(xué)解題中整體法應(yīng)用心得摘要:力學(xué)一直以來都是高中物理學(xué)科中的重點(diǎn)和難點(diǎn)內(nèi)容，在課程的安排上也占據(jù)著較大的比重。本文將結(jié)合筆者自身的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)和相關(guān)理論知識，談?wù)勗诟咧形锢韺W(xué)科中應(yīng)用整體法解題的心得體會。關(guān)鍵字:高中物理力學(xué)整體法高中物理的力學(xué)內(nèi)容中包含動力學(xué)、靜力學(xué)以及牛頓運(yùn)動定律等相關(guān)知識，而力學(xué)的解題方法也是同學(xué)們難以掌握的內(nèi)容。而力學(xué)中具體的難點(diǎn)內(nèi)容體現(xiàn)為對物體的受力分析，這就將會用到隔離法和整體法，本文將重點(diǎn)討論應(yīng)用整體法解題的思路。力學(xué)解題中運(yùn)用整體法的重要性在整個(gè)高中的力學(xué)學(xué)習(xí)中，同學(xué)們對受力的分析一直以來都是難以突破的問題，從而導(dǎo)致在解題中容易出錯(cuò)。在解題時(shí)，對一般連接體進(jìn)行受力分析，需要考慮到很多個(gè)物體的作用力和變化，過程繁復(fù)晦澀，以致對物體受力分析考慮不周，錯(cuò)漏環(huán)節(jié)。在面對連接體這樣的問題時(shí)，一般將涉及到整體法和隔離法的運(yùn)用。整體法即從局部到整體的思維過程，是整體原理運(yùn)用于力學(xué)中的表現(xiàn)，這種思維方式將幾個(gè)連接體看成一個(gè)整體，從而只需要分析整體的受力情況，避免了對每一個(gè)物體進(jìn)行分析的過程。靈活科學(xué)地在解題中使用整體法思維，將有效地提高解題效率和正確率。隔離法則與整體法不同，其體現(xiàn)的思維模式是對連接體的每一個(gè)物體進(jìn)行受力分析，整體法與隔離法相輔相成，在解題中優(yōu)勢互補(bǔ)。同學(xué)在解題中要清楚什么時(shí)候更適合使用整體法，什么時(shí)候使用隔離法，二者的具體概念及區(qū)別。本文將重點(diǎn)討論整體法的運(yùn)用，從而舉一反三，在解題中不拘于形式，使解題思路融會貫通?？傃灾w法在力學(xué)解題中的解題效果和思維方式都具有一定的優(yōu)越性，掌握好對整體法的運(yùn)用，將大幅度提高同學(xué)們的力學(xué)解題能力。實(shí)例分析在解題中整體法的運(yùn)用為了更直觀地體現(xiàn)整體法的具體運(yùn)用，以下將列出兩個(gè)可以運(yùn)用整體法思維進(jìn)行解答的典型例題。例1：如圖2-1中所示，有a、b兩個(gè)帶電的小球，其質(zhì)量均為m，a球所帶的電荷量為+2q，b球?yàn)?q，兩球之間連接的細(xì)線是絕緣體，a球與天花板連接的細(xì)線與a、b兩球間的細(xì)線相同，在兩球所在的空間有電場強(qiáng)度為E的方向向左的均強(qiáng)電場，兩球平衡時(shí)細(xì)線緊繃。問球平衡時(shí)的位置是圖2-2中的哪種情況？圖2-1ABCD圖2-2針對這道題，需要將題目中的條件看仔細(xì)，首先a、b兩球所帶的電量不同，如果直接用整體法的思維去想，將a、b兩球看作一個(gè)整體，那么就誤選了A選項(xiàng)。此題需要具體考慮a、b兩球所帶的電量，因兩球電量不同，若二者作為一個(gè)整體，力就達(dá)不到平衡的狀態(tài)，也就是說左右合力不為零。由F=Eq可知b所受電場力要小于a球，可得在水平方向合力為Eq，方向?yàn)橄蜃?。如此一來，可知球在平衡時(shí)的狀態(tài)具體體現(xiàn)為向左偏移，這將直接排除A選項(xiàng)。余下三項(xiàng)，我們可以看出其區(qū)別是a、b所成的夾角大小不同。在選擇余下三項(xiàng)時(shí)，可以設(shè)a球細(xì)線與豎直方向的夾角為α，b球與豎直方向所成夾角大小為β，我們再將α和β看成一個(gè)整體，則有tanα=Eq2mg；tanβ=Eqmg，顯而易見，α小于β，即a球與豎直方向所成夾角小于b球與豎直方向所成夾角。因此，圖2-2經(jīng)過對例1的詳細(xì)分析和解答，可總結(jié)出一定的經(jīng)驗(yàn)，即若連接體所在的一個(gè)整體處于平衡時(shí)，其內(nèi)部各物體之間又無相互作用力產(chǎn)生，可直接采用整體法；又如整體處于不平衡狀態(tài)時(shí)，且忽略物體之間的相互作用以及各物體具有相同的大小和方向上的加速度，這時(shí)亦可采用在整體法。在學(xué)會如何使用整體法的同時(shí)，還要仔細(xì)辨別整體法的使用條件，不可胡亂使用，須謹(jǐn)慎考慮。例2：一個(gè)小球在距離地面1.8m的地方自由落下，落地后向上彈起高度的最大值為0.8m，落體的整個(gè)過程所花時(shí)間為1.1s，小球的質(zhì)量為0.1kg，問小球與地面碰撞時(shí)地面對小球產(chǎn)生的平均作用力是多少？面對這道題時(shí)，首先要了解整體法對物理過程的整體處理原則，即一般物理過程較為復(fù)雜的，且物理過程與始末狀態(tài)無關(guān)或通過觀察始末狀態(tài)即知過程的，這種情況可以應(yīng)用整體法思維解題。另外，在面對不需要了解整個(gè)物理過程，只需了解過程中某個(gè)特征或始末狀態(tài)的題目時(shí)，將幾個(gè)不同的過程整體看作一個(gè)過程來處理，這也符合整體法的應(yīng)用。在針對例2中具體題型的情況時(shí)，很多同學(xué)習(xí)慣使用隔離法進(jìn)行解題，即將整個(gè)運(yùn)動過程分為下落、碰撞和上升三個(gè)階段分析，這比起整體法的解題思路較為繁瑣。如果將小球從初始下落，直到反彈到最高處時(shí)看作一個(gè)整體，則有：mgt總-Ft地=2h1∴t地=t總-(∴F=mgt總t地=0.1×10結(jié)束語：通過分析和解題得出結(jié)論，整體法的運(yùn)用將使力學(xué)的解題變得簡單易學(xué)，在節(jié)約了解題時(shí)間的同時(shí)，還使解題正確率得到了提高。但切記整體法的運(yùn)用并不是適合所有的題型，只有知道整體法能在什么時(shí)候用、怎么用，才能體現(xiàn)出運(yùn)用整體法解題的優(yōu)勢。參考文獻(xiàn)：[1]杜岸政.高中物理解題思維策略探索及應(yīng)用現(xiàn)狀研究