妙用“整体法与隔离法”解物理中考题

郑宇

摘 要：物质的运动和相互作用相关知识是中考的难点，2019年江苏省多市的中考题中均出现了相关考题。如果学生能灵活应用“整体法与隔离法”解题，则难度大大降低。教师如果能在平时的课堂上渗透整体法与隔离法的教学，将会大大提升学生正确解答中考题的能力。

关键词：物理中考;整体法与隔离法;渗透

中图分类号：G633.7          文獻标识码：A     文章编号：1992-7711（2020）15-087-1

“整体法与隔离法”是中学物理力学的一种解题方法，灵活运用这种方法，能提高学生解决问题的能力，能使一些中考题变繁为易，还能有效进行初高中衔接。

一、“整体法与隔离法”的基本思路与解题步骤

1.“整体法与隔离法”的基本思路。

整体法的基本思路：将几个具有相同运动状态的物体作为研究对象，忽略各物体之间的相互作用力，只考虑整体受到的其他物体施加的力，这样可以使系统的受力简化，易于根据整体的运动状态进行受力分析。

隔离法的基本思路：将其中某个物体作为研究对象，考虑其受到的所有力，通常按照重力、弹力、其他力（比如电磁力等）、摩擦力的顺序进行受力分析。在物体的运动状态明确时，能够清晰地根据这个物体的运动状态求出该物理所受的各个力之间的大小关系。

两种方法各有优势，结合起来运用，可以解决力学中很多疑难问题，变繁为易，易于解决问题[1]。

2.“整体法与隔离法”的解题步骤。

（1）选取整体或者单个物体进行受力分析，对应两类问题：先整体分析，再隔离某个物体进行受力分析;或者先隔离某个物体（通常是受力较简单的那个物体）分析，再整体进行受力分析。

（2）结合物体的运动状态列出运动方程，求解未知力。

二、2019年江苏省镇江市和苏州市相关考题及“整体法与隔离法”解法

1.镇江卷第11题：如图所示，无人机水平飞行过程中，机上悬挂小球的细线向左偏，且小球与无人机保持相对静止，不计空气阻力，则在飞行过程中（  ）

A.无人机一定是向右飞行的

B.小球的运动状态保持不变

C.小球的机械能可能减小

D.若剪断细线，小球将向左下方运动

解法：隔离小球，进行受力分析，小球受到两个力：重力和细线的拉力，由于细线向左偏，可知这两个力是非平衡力，小球处于非平衡状态，小球的运动状态是变化的，排除B选项。此时小球对应有两种运动情况：小球向右加速或者向左减速，小球的机械能可能增加或者减小，排除C选项。若剪断细线，可知小球将向右下或者左下方运动，排除D选项。对小球和无人机整体分析，由小球的运动情况可知无人机的运动情况：向右加速或者向左减速，排除A选项。可知正确答案：C。

2.苏州卷第21题：如图所示，一氢气球用细绳系在玩具车上，静置于广场的光滑水平地面上，当有匀速的风沿水平方向向右吹来，气球和玩具车在风力作用下向前运动，说明力能改变物体的    ;玩具车在向右运动的过程中    （选填“可能”或“不可能”）被风吹离地面;一段时间后玩具车匀速前进，此时细绳    （选填“向左倾斜”、“向右倾斜”或“保持竖直”）。

解法：对氢气球和小车整体受力分析，没有风时，氢气球和小车整体受到重力、地面的支持力和浮力，三力平衡。因为风力水平向右，不影响竖直方向的三个力，所以在竖直方向上，整体仍然平衡，可知支持力的大小不变，即小车不可能被风吹离地面。一段时间后，玩具车匀速前进，隔离玩具车进行受力分析，可知玩具车在水平方向不受力，竖直方向上地面对玩具车的支持力，绳子拉力和玩具车的重力三力平衡，所以细线必定保持竖直。

答案：运动状态，不可能，保持竖直。

以上题目，均作为压轴小题出现，有一定的难度，正确使用“整体法与隔离法”可较为简单地得到正确答案。

三、在教学中渗透“整体法与隔离法”的教学

1.在力与运动中的渗透。

苏科版八下物理书，第60页图8-39可以用整体法来进行讲解，手握玻璃杯，玻璃杯不掉下来，原因是玻璃杯受到手的静摩擦力，这个力的大小能知道吗？把杯子和水看成一个整体受力分析，答案很明显，整体受到整体的重力和手对杯子的静摩擦力的作用，它们是一对平衡力，静摩擦力的大小等于杯子和水的总重力。

2.在压强与浮力中的渗透。

苏科版八下物理书，第86页“活动：估测大气压的值”，实验中当注射器中的活塞开始滑动时，记录弹簧测力计的示数，此时用隔离法选取活塞作为受力物体，对活塞进行受力分析，活塞受到拉力和大气压力两个力的作用（不计活塞和筒壁之间的摩擦力），即可知道活塞受到的拉力和大气压力是一对平衡力，因此两者大小相等。

3.在简单机械中的渗透。

苏科版九上物理书，“探究动滑轮的特点”，实验中弹簧测力计的示数近似等于钩码和动滑轮总重力的一半。把动滑轮和钩码看成整体，整体受到总重力和绳子的拉力，所以弹簧测力计的示数近似等于钩码和动滑轮总重力的一半。

总之，使用整体法可以从整体分析力，进而忽略物体之间的互相作用力，学生更容易分析清楚物体受力与运动的关系。而隔离法可以分析某物体的受力，便于得知某个力的大小。灵活运用整体法与隔离法解题，可以丰富学生的思维层次，培养学生物理建模能力[2]，提高学生解决问题的能力，更好地进行初高中衔接。

[参考文献]

[1]马润伍.隔离法在高中物理解题中的应用[J].中学生数理化，2019（12）.

[2]刘岩华.例谈模型建构在物理“中考”中的应用[J].物理教学，2019（14）.

（作者单位：苏州市吴江区笠泽实验初级中学，江苏 苏州215200）