高中物理力学解题中整体法的运用研究

王宏

【摘 要】在高中物理课程中，力学的内容非常重要，但对很多学生来说也是难度较高的一部分内容。要学好这一部分，解题方法是关键，只有掌握了正确的解题方法，就会起到事半功倍的效果。而整体法是高中力学解题中非常重要的一种解题方法，合理灵活的运用能够提高解题效率。整体法是从整体层面来研究了解事物的本质和规律，将所有的受力物看成是一个整体，将受力过程看做是一个整体等，然后逐步分析进行解题。本文主要从几个方面来简要说明整体法在高中物理力学解题中的运用。

【关键词】高中物理;整体法;解题

【中图分类号】G633.7  【文献标识码】A  【文章编号】1671-8437（2019）22-0144-02

高中物理和实际生活有着非常密切的关系，如果可以很好的掌握高中物理学的知识，就可以轻松理解生活中的一些物理现象，甚至可以利用物理知识来解决一些生活中的问题。同时，力学知识是高中物理课程的重要内容，在平时的学习中会占用学生很多的时间和精力，在考试中力学知识占很大比例。在力学知识的解题中，学生一定要认真读题，然后进行全面的受力分析，明确受力状态，建立相应的受力等式，对问题进行解答。然而，有些力学题目，如果只对单个问题进行受力研究，会觉得很复杂，很难找到解题思路，这种时候就要恰当的运用整体法，全面研究受力情况，简化受力分析，快速找到解题思路，提高解题方法。

1   高中物理力学解题中运用整体法的重要性

高中物理力学内容虽然与日常的生活密不可分，但是因为力是不可见的又比较抽象的，所以造成力的学习难度较大。很多学生在解题过程中进行受力分析时，习惯用对所有力进行标记的方法来辅助解题，这是一个很有效的方法，可以加强记忆避免遗漏。但是，在遇到受力较多、情况比较复杂的时候，再使用对全部力进行标注的方法，会很难标记清楚，会将题目复杂化，反而会影响正常的解题。此时，通过整体法可以简化受力分析的过程，从整体角度来分析可以快速辨别一些干扰和无用的信息，对题目进行简化，可以帮助学生快速、准确的解答题目。总之，在力学解题过程中运用整体法，有以下几点作用：①可以简化题目，降低题目难度，提高解题效率;②可以让学生突破传统的思维模式，拓宽学生的解题思路，提高解题能力;③让学生从整体的视角来理解分析，可以促进学生对力的深度理解[1]。

2   整体法在高中力学解题中的实际运用

2.1  整体法在受力系统中的运用

在很多的物理模型和案例中，经常会出现相关联的几个物体，同时受到多个力的作用。这种情况下，我们可以将相互关联的几个物体看做是一个整体，然后进行受力分析、解题。如基本每个高中生都做过的一个题目，如图所示，一质量m=0.4 kg的小物块，以v0=2 m/s的初速度，在与斜面成某一夹角的拉力F作用下，沿斜面向上做匀加速运动，经t=2 s的时间物块由A点运动到B点，A、B之间的距离L=10 m。已知斜面倾角θ=30°，物块与斜面之间的动

摩擦因数μ=√3/3。重力加速度g取10 m/s²。

（1）求物块加速度的大小及到达B点时速度的大小。

（2）拉力F与斜面夹角多大时，拉力F最小？拉力F的最小值是多少？

解析（1）设物块加速度的大小为a，到达B点时速度的大小为v，由运动学公式得

L=v₀t+（1/2）at²①

v=v₀+at       ②

联立①②式，代入数据得

a=3 m/s²③

v=8 m/s        ④

2.2  整体法在受力过程中的运用

对力学相关题目进行总结和整理可以发现，很多题目的解題关键不是去分析受力结果而是要从受力过程的分析入手，因此在解题的过程中要着重关注受力过程的变化。很多时候题目给的已知条件很难分析出是哪种物理过程，这个时候可以运用整体法来分析物体受力过程中的前后状态的变化，来找到关键点进行答题。如一个小球质量为0.2 kg，从h1=3.6 m高的高空垂直下落，在到达地面后又开始反弹，反弹的最高高度是h2=1.2 m，从小球开始下落到反弹到最高点用时2 s，问题是求小球到达地面时对地面的平均作用力是多少。从已知条件可以看到，小球在整个下落和反弹的过程中垂直方向上只受到了重力的作用，因此可以运用整体法将小球下落和反弹的过程看做是一个整体的过程，对小球接触地面的受力分析就比较简单明了了，进而快速的推断出小球在接触地面时对地面的平均作用力情况，如图2[3]。

2.3  把研究物和物理过程当成一个整体

在解答力学问题时，可以运用整体法将研究物和物理过程看做是一个整体，然后进行分析。这种方法对比较适用于相互关联的物体之间有着相互作用力的情况分析，这种情况下运用整体法对题目进行综合分析，会对解答题目起到重要的作用。如果在解题中只是把单一的研究物当成一个研究整体，或者只是把一个物理过程当成一个研究整体，很容易遗漏关键信息，无法找到解题的关键点。因此，在解力学题目时，特别是多种受力情况下，最好把研究物和物理过程当做一个整体来看，可以有效降低题目难度，也可以提高学生的解题能力。整体法在高中物理中运用比较广泛，是学生都应该掌握的一种解题方法。

力的表现形式很多样，受力情况复杂抽象，在解题力学题目时运用整体法，可以快速找到解决问题的突破口和关键点，能够有效提升解题速度，提高解题的准确率。整体法是解答高中力学知识的的核心方法，每个学生都应该熟练掌握、灵活运用，但是也要根据题目的实际情况来判断否适用整体法。学生在实际解题过程中要对题目进行综合深入的分析，然后再确定具体的解题策略和方法，最终快速准确的解答题目。

【参考文献】

[1]杨飞红.整体法与隔离法在高中物理中的重要地位[J].考试周刊，2014（2）.

[2]赵烨程.高中物理力学解题思路与整体法的运用研究[J].文理导航，2017（10）.

[3]段世强.整体法与隔离法在求解物理问题时的妙用[J].数理化解题研究，2017（7）.