體法與隔離法在中學物理中的應用

編輯: 逍遙路 關鍵詞: 高中物理 來源: 高中學習網(wǎng)


    中學物理力學中經常會遇到有多個物體相互作用的連接體問題。學生覺得這部分問題處理起來很困難,所以我們在教學時就需要給學生補充一種很重要的方法,即整體法與隔離法。應用整體法或隔離法來解答涉及多個物體組成的系統(tǒng)時,問題就會變得非常容易。
  
  一、整體法
  
  在研究物理問題時,把所研究的對象作為一個整體來處理的方法稱為整體法。采用整體法不僅可以把幾個物體作為整體,還可以把幾個物理過程作為一個整體,采用整體法常使問題解答更簡便。
  
  運用整體法解題的基本步驟:
  
  (1)明確研究的系統(tǒng)或運動的全過程。
  
 。2)畫出系統(tǒng)的受力示意圖和運動全過程的示意圖。
  
  (3)尋找未知量與已知量之間的關系,選擇適當?shù)奈锢硪?guī)律列方程求解。
  
  二、隔離法
  
  把所研究對象從整體中隔離出來進行研究,最終得出結論的方法稱為隔離法?梢园颜麄物體隔離成幾個部分來處理,還可以對同一個物體,同一過程中不同物理量的變化分別進行處理。采用隔離法能排除與研究對象無關的因素,從而進行有效的處理。如果要計算物體系內部不同部分間的作用力,就必須要取隔離體來研究。
  
  運用隔離法解題的基本步驟:
  
  (1)明確研究對象或過程、狀態(tài),選擇隔離對象。選擇原則是:一要包含待求量,二是所選隔離對象和所列方程數(shù)盡可能少。
  
 。2)將研究對象從系統(tǒng)中隔離出來。
  
 。3)對隔離出的研究對象、過程、狀態(tài)分析研究,畫出某狀態(tài)下的受力示意圖或某階段的運動過程示意圖。
  
 。4)尋找未知量與已知量之間的關系,選擇適當?shù)奈锢硪?guī)律列方程求解。
  
  三、整體法與隔離法的關系
  
  整體法與隔離法,不是相互對立的,在一般問題的求解中,隨著研究對象的轉化,往往兩種方法交叉運用,相輔相成。所以,兩種方法的取舍,并無絕對界限,必須具體分析,靈活運用。無論哪種方法,均以盡可能避免或減少待求量的出現(xiàn)為原則。
  
  四、幾種應用類型的典例分析
  
  1.整體法在平衡態(tài)對象中的應用
  
  平衡態(tài)對象是指研究對象處于靜止或勻速直線運動狀態(tài)。
  
  例如,在粗糙水平面上,有一個三角形木塊a,兩個粗糙斜面上分別放著質量為m1和m2的兩個木塊b和c,如圖1所示,已知m1>m2,三木塊均處于靜止狀態(tài),試判斷粗糙地面對三角形木塊是否有摩擦力?如果有,摩擦力的方向如何?
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