试论高中物理力学解题中整体法的运用

赵连涌

(山东省德州市第一中学高三十一班 253031)

试论高中物理力学解题中整体法的运用

赵连涌

(山东省德州市第一中学高三十一班 253031)

高中物理在高考分数中占有较大比例，通过对物理的学习可有效提高高中生的分析理解能力.力学内容作为高中物理学习的重点，在我们日常学习、练习中占有重要地位，是高中物理学习的重要内容.

高中物理；力学解题；整体法

对力学进行分析以有效解决力学问题，结合问题的具体条件以及题目中隐藏的条件，分析物体的受力状态，利用构建力的等式得出相应问题的答案.然而在部分习题中，物体的受力情况会较为复杂，在进行受力分析时会受到各种因素的干扰，在影响解题效率的同时还会影响解题的质量.针对这种情况，我们应充分利用整体法的物体的受力情况进行分析，从而得出正确的结论.

一、整体法的具体概念以及应用的重要性

1.整体法概述

整体法是物理学习中较为特殊的一种解题思想，与一般的受力分析不同，使用整体法可以不对每一个力的具体作用进行详细分析，而是通过在特定条件下将某些存在紧密联系的物体暂时看作是一个整体，从而在排除客观条件的影响下对整个物体的受力进行综合分析.通过这样的处理方式，在有效抓住问题主干的同时还可以有效避免在物体受力复杂的情况下对某物体进行受力分析，从而达到减小课后作业难度、提高解题效率及质量的目的.

2.整体法在实际应用中的重要作用

由于力学在整个高中物理学习过程中占有重要地位，同时也是高考的重点内容，因此寻找一种正确、简便的学习方法对于我们提高物理学习成绩具有重要意义.力学分析主要是指根据题干要求对某一物体的受力做具体分析，虽然物理课本中的学习内容与生活中的某些现象息息相关，但是力是不可触摸而又客观存在的，在实际解题过程中，我们通过图上标出所有受力方向并判断出物体受力的真实状态，以避免出现遗漏现象，而针对受力较为复杂的物体，标注所有受力有可能会造成受力分析的混乱，为我们的解题造成一定阻碍.整体法的应用可以有效解决上述问题，将复杂的受力转化为较为简单的受力，并通过整体带入的方法对这些受力进行处理，以避免因受力过于复杂而影响解题效率及质量.

二、整体法在实际解题过程中的应用

例1 已知质量为M的斜面体放置在粗糙的水平面上，斜面为光滑斜面，将倾斜角设置为θ.现将已知质量为m的木块放置在光滑斜面上，木块的下滑速度逐渐增加，求木块在下滑过程中，斜面体承受的静摩擦力.

以上问题是我们在高中物理学习过程中常见的物理习题，在解答此种类型的物理习题时，我们应该先对题干进行细致的理解及分析，“斜面为光滑斜面”说明木块在下滑过程中不需要考虑摩擦力的作用，仅需对重力做功进行考虑，而已知斜面夹角为θ，则木块下滑的加速度为a可以通过公式计算出来，即a=gsinθ(g表示重力加速度)，且加速度的方向与斜面处于相互平行状态、方向斜向下.针对这一类问题，如果对所有的受力进行综合分析，就会涉及到压力、支持力等多种受力因素进行分析，从而使得问题变得复杂.通过应用整体法，可以将斜面与木块看做是一个整体，在一定条件下忽略二者的压力及支持力，仅需要对题干涉及到的静摩擦力、支持力进行思考与分析，以完成对问题的分析及计算.

在完成对题干的分析及题目中物理受力分析之后，针对题目提出的问题进行一系列计算.通过牛顿第二定律F=ma以及三角函数之间的关系，可以得出静摩擦力f=mgsinθcosθ.

整体法虽然可以在一定程度上简化我们对受力进行分析的过程，提高了解题效率及质量，但是在实际解题过程中整体法还具有一定的局限性，应引起我们的注意.

例2 如图1所示，某带电+q电荷量、质量为m的小球a通过绝缘线与带-q电荷量、质量为m的b球串联起来，并将相互连接的a、b球与房顶相连，已知空间内存在强度为E、方向向左的匀强电场，则小球的状态为( ).

图1

在对该题进行受力分析，通常会将a、b球单纯的看做是一个整体，使得我们在解题过程中进行错误的受力分析结论，最终得出A选项.然而，据题目可知，a球与b球之间存在带电量方面的差异，假设a、b球作为一个整体，两球合力不等于0，是无法替代的.在排除选项A以后，B、C、D三个选项的区别主要是体现在夹角度数的不同，而此时应将夹角看做一个整体，通过对比选项中夹角的大小关系最终得出正确答案C.

例3 如图2所示，长度为L的光滑平台固定在地面上，将物体的中央放置在A、B两块物体且让A、B两块物体相互接触，物体A表面具有一个半圆形轨道且半径为R，满足R

图2

在解答这道物理题时，我们应通过整体法对物体受力进行分析.由题意可知，C在滑动过程中，弹力和弹力的反作用力的大小及方向会随时变化，将ABC看做是一个整体，使得水平方向的合力为零，利用动量守恒定律及机械能守恒定律完成解答.

综上所述，在高中物理的学习过程中，我们可以通过应用整体法来提高解题效率及解体质量，在一定条件下将某系统存在关联的物体看做是一个整体以减少客观因素对解题思路的影响，从而提高解题准确度.然而整体法在实际解决问题的过程中具有一定的局限性，应先确定好个体之间的受力关系，然后再利用整体法进行解题以保证解题法解题的准确性.

[1] 兴书鑫.浅议高中物理力学解题中整体法的运用[J].科学导报,2016(5):322-322.

[2] 杨博睿.议高中物理力学解题中整体法的运用[J].科学大众(科学教育),2017(2):30.

[3] 魏崇宵.高中物理力学解题中整体法的运用探讨[J].读写算(教育教学研究),2015(43):87-87,88.

[4] 钱云.高中物理力学解题中整体法的应用例析[J].理科爱好者(教育教学版),2015(2):21,73.

[5] 陈树根.高中物理力学解题中整体法的探究策略[J].中学课程辅导(教学研究),2016,10(17):357-357.

G632

A

1008-0333(2017)31-0065-02

2017-07-01

赵连涌(2000.02-)，男，德州人，山东省德州市第一中学，高中在读.

闫久毅]