活用整体法与隔离法
整体法与隔离法
2、五个质量相等的物体置于光滑的水平面上，如 图所示．现向右施加大小为F、方向向右的水平恒力， 则第3个物体对第4个物体的作用力等于( B )
1
2ห้องสมุดไป่ตู้
A.5F
B.5F
考点二 整体法和隔离法
1、连接体与隔离体
两个或两个以上物体相互连接组成的系统称为连接体。
如果把其中某个物体隔离出来，该物体即为隔离体．
2、外力和内力
如果以系统为研究对象，受到系统以外的力，这些 力就是该系统受到的外力，而系统内相互作用的力则 称为内力。（举例）
应用牛顿第二定律求系统的加速度时，不考虑系统 的内力。如果把某物体隔离出来作为研究对象，则这 些力将转化为隔离体的外力。
3
4
C.5F
D.5F
3、如图所示，不计绳的质量及绳与滑轮的摩擦，物体A 的质量为M，水平面光滑，当在绳B端挂一质量为m的重物时， 物体A的加速度为a1.当在B端施以F＝mg的竖直向下的拉力作 用时，A的加速度为a2.则a1与a2的大小关系是( C )
A．a1＝a2 C．a1＜a2
B．a1＞a2 D．无法确定
5、如下图所示，用一根细线通过一只无摩擦、无 质量的滑轮，把静止在斜面上和悬挂在斜面边缘高 处的两块木块连接起来．悬挂木块的质量为M＝16.0 kg，斜面上的木块的质量为m＝8.0 kg.已知木块与斜 面间的动摩擦因数为μ＝0.2.这两木块从静止释 放．(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g＝10 m/s2)
(1)木块的加速度为多大？ (2)连接两木块的细线的张力为多大？
整体法与隔离法解题原理及技巧
A．(F1-F2)/k C．(F1+F2)/2k
答案：C
B．(F1-F2)/2k D．(F1+F2)/k
练习4、如图，在倾角为α的固定光滑斜面上，有一用绳子
拴着的长木板，木板上站着一只猫。已知木板的质量是猫
的质量的2倍。当绳子突然断开时，猫立即沿着板向上跑，
以保持其相对斜面的位置不变。则此时木板沿斜面下滑的
练习2 （2004年全国）如图所示，两个用轻线相连的位于
光滑水平面上的物块，质量分别为m1和m2，拉力F1和F2 方向相反，与轻线沿同一水平直线，且F1>F2。试求在两 个物块运动过程中轻线的拉力T。
解析：设两物块一起运动的加速度为a,则有 F1－F2=(m1+m2)a ① 根据牛顿第二定律，对质量为m1的物块有 F1－T=m1a ②
(1)地面光滑，T=?
F
m
M
(2)地面粗糙，T=？
F
m
M
解：（1）由牛顿第二定律，对整体可得：F=(M+m)a 隔离m可得：T=ma 联立解得：T=mF/(M+m)
(2) 由牛顿第二定律，对整体可得： F-μ(M+m)g=(M+m)a 隔离m可得：T-μmg =ma 联立解得：T=mF/(M+m)
F
(3)竖直加速上升，T=?
M
(4)斜面光滑，加速上升，T=?
m
m F
M
(3)
解：由牛顿第二定律，对整体可得：
F- (M+m)g=(M+m)a 隔离m可得：T-mg=ma 联立解得：T=mF/(M+m)
(4)
解：由牛顿第二定律，对整体可得：
F- (M+m)gsinθ=(M+m)a 隔离m可得：T-mgsinθ=ma 联立解得：T=mF/(M+m)
《整体法与隔离法》课件
03
整体法与隔离法的比较
应用场景的比较
整体法
适用于分析系统整体的运动状态和平衡状态，如分析物体的平动、转动等。
隔离法
适用于分析系统内各部分之间的相互作用和运动状态，如分析连接体之间的相对 运动和相互作用。
分析方法的比较
整体法
将系统整体作为研究对象，通过整体 的运动状态和平衡条件来求解未知量 。
04
整体法与隔离法的实例 分析
实例一：桥梁分析
总结词
桥梁分析是整体法的典型应用
详细描述
在桥梁分析中，将桥梁作为一个整体来考虑，研究其静载和动载下的受力情况，从而确定桥梁的安全性和稳定性 。整体法能够全面地考虑桥梁的整体性能，避免了对各个部分的孤立分析。
实例二：建筑结构分析
总结词
建筑结构分析是隔离法的常见应用
05
实际应用中的选择建议
根据问题特性选择分析方法
简单问题
对于一些简单的问题，可以直接使用整体法或隔离法进行分析。如果问题涉及整体的运 动状态或受力情况，可以选择整体法；如果问题只关注部分或某个物体的运动状态或受
力情况，可以选择隔离法。
复杂问题
对于复杂的问题，可能需要结合整体法和隔离法的优点，进行综合分析。可以先用整体 法分析物体的运动状态或受力情况，再根据需要用隔离法对某个物体或部分进行详细分
02
隔离法概述
定义与特点
定义
隔离法是将研究对象从整体中隔离出来，对其进行分析的方 法。
特点
隔离法注重研究对象的独立性和特殊性，通过深入研究对象 的内在规律和特性，揭示其在整体中的作用和地位。
隔离法的应用场景
机械系统Байду номын сангаас
经济学
整体法与隔离法的应用详解
再选取物体B为研究对象, 受力分析如图所示, 根据牛顿第二定律:
FN - F2 ma
F2
FN
FN
F2
ma
F2
m F1 F2 2m
F1
F2 2
.
变式1：物块m和M用轻绳连接，在M上施加恒力 F，使两
物块作匀加速直线运动,地面光滑。求绳中张力。
解：（1）由牛顿第二定律，
课程内容
一、整体法：在研究物理问题时，把所研究的 对象作为一个整体来处理的方法称为整体法。 采用整体法不需要考虑内力的影响，可以避免 对整体内部进行繁锁的分析，常常使问题解答 更简便、明了。
二、隔离法：把所研究对象从整体中隔离出来 进行研究，最终得出结论的方法称为隔离法。 采用隔离物体法一般用来求内力，能排除与研 究对象无关的因素，使事物的特征明显地显示 出来，从而进行有效的处理。
(2)在使用隔离法解题时,所选取的隔离对象可以使连接体 中的某一部分物体,也可以使连接体中的某一个物体(包含两 个或两个以上的单个物体),而这“某一部分”的选取,也应根 据问题的实际情况,灵活处理.
平面上，其质量为M，它的斜面是光滑的，
在它的斜面上有一质量为m的物体，在用
水平力推斜面体沿水平面向左运动过程中，
物体与斜面体恰能保持相对静止，则下列 说法中正确的是( )
m
F
A.斜面体对物体的弹力大小为mgcosθ
B.斜面体对物体的弹力大小为mg/cosθ C.物体的加速度大小为gsinθ
θ
M
D.水平推力大小为(M+m)gtanθ
[解析]隔离m，由平行四边形定则可得：
FN=mg/cosθ
FN
F合=mgtanθ
θ
整体法与隔离法及应用
隔离法与整体法及其应用1．隔离法的含义及其应用把所研究的事物从整体或系统中隔离出来进行研究，最终得出结论的方法称为隔离法。
应用隔离法能排除与事物无关的因素，使该事物的主要特征明确地显示出来，从而进行有效处理，使一些无法用整体来解决的问题得到满意的结论。
任何事物总是由各个部分组成的，事物的整体和局部之间既有联系又有区别。
在处理具体的物理问题时，可以根据不同的情况把整个物体系或整个物理过程分隔成几个部分，应用相应物理规律进行处理。
由于各物体在各种不同情况下会产生不同的结果，应用隔离法能为我们针对不同情况解决问题创造条件。
同时由于事物之间总是相互关联的，对局部事物问题的研究也有利于我们进一步了解局部之间的相互关系以及局部和整体之间的相互关系，往往能突破一点掌握全局，使问题得到顺利解决。
隔离法用于解决高中物理问题常见的有以下六种情况。
1．1（隔离物体）例1．如图（1）所示，质量为M 的木板上放一质量为m 的木块。
木块与木板间的动摩擦因数为μ1，木板与水平支持面间的摩擦因数为μ2。
问：加在木板上的水平力F 多大时，才能将木板从木块下抽出来？简解：分别对m 及M 作受力分析后，根据牛顿第二定律对m ：μ1m g=ma 1……①，对M ：F-μ1mg-μ2（m +M ）g=M a 2……②，将M 从m 下抽出，应满足a 2>a 1……③，将①、②代入③可得F>(μ1+μ2)(M+m)g 说明：共点力平衡条件、牛顿第二定律、动量定理、动能定理等力学规律均适用于隔离物体，分别列式联合求解。
至于具体应用哪一条物理规律，要视物体的运动状态和问题设置的目标而定。
此外，对于有相互关联的几部分不同气体，分别对它们应用相关的气体实验定律或气态方程列式讨论，也属这类方法应用。
对于点光源同时经不同的光学元件成像，如果要确定像的个数及虚实，或光路图等，则需要隔离光学元件进行分析。
1．2隔离过程例2．如图（2）所示，用长为L 的轻绳，一端系质量为m 的小球，另一端固定在O 处。
巧用整体法和隔离法解决力学问题
巧用整体法和隔离法解决力学问题在解决力学问题时，整体法和隔离法是两种非常有效且常用的方法。
它们各自有其独特的优势和应用场景，巧妙地结合使用可以大大提高解题效率。
整体法整体法是将多个物体视为一个整体（系统）来进行受力分析的方法。
这种方法忽略了系统内部物体之间的相互作用力（如内力、摩擦力等），只考虑系统外部对系统的作用力（即外力）。
整体法特别适用于解决系统加速度相同或不需要详细分析系统内部物体间相互作用力的问题。
应用步骤：明确研究对象：确定哪些物体可以视为一个整体。
分析外力：列出整体所受的所有外力。
应用牛顿第二定律：根据整体所受的外力求解整体的加速度或整体的运动状态。
隔离法隔离法则是将系统中的某个物体单独隔离出来进行受力分析的方法。
这种方法需要详细考虑该物体所受的所有力，包括来自系统内部其他物体的作用力和系统外部的作用力。
隔离法特别适用于需要详细分析某个物体受力情况或求解该物体加速度、速度等问题。
应用步骤：选择隔离对象：确定需要单独分析的物体。
分析受力：详细列出该物体所受的所有力，包括内力和外力。
应用牛顿第二定律：根据该物体所受的所有力求解其加速度或运动状态。
巧用整体法与隔离法在实际解题过程中，往往需要根据问题的具体情况灵活选择使用整体法或隔离法，或者将两者结合使用。
以下是一些建议：当系统加速度相同时，优先考虑使用整体法。
这样可以简化问题，避免考虑系统内部复杂的相互作用力。
当需要详细分析某个物体受力情况时，使用隔离法。
这有助于更准确地求解该物体的加速度、速度等物理量。
结合使用：在解决复杂问题时，可以先用整体法求出系统的整体加速度或运动状态，然后再用隔离法详细分析某个物体的受力情况和运动状态。
示例假设有一个斜面体上放置一个小物块，两者一起向右做匀加速直线运动。
要求分析小物块的受力情况。
解题步骤：整体法：将斜面体和小物块视为一个整体，分析整体所受的外力（如地面的支持力、摩擦力等），利用整体法求出整体的加速度。
利用整体法和隔离法求解平衡问题
12.如图所示，轻绳的两端分别系在圆环A和小球B
上，圆环A套在粗糙的水平直杆MN上．现用水平力
F拉着绳子上的一点O，使小球B从图中实线位置缓
慢上升到虚线位置，但圆环A始终保持在原位置不 动．则在这一过程中，环对杆的摩擦力f和环对杆的
压力N的变化情况是：（ B
A．f不变，N不变 B．f增大，N不变
）
3.如图，质量m＝5 kg的木块置于倾角＝37、质量M＝10 kg的粗糙斜面上，用一平行于斜面、大小为50 N的力F推 物体，使木块静止在斜面上，求地面对斜面的支持力和静 摩擦力。
m F
M
FN=(M+m)g-Fsin370=120N
Ff=Fcos370=40N
4.如图所示，倾角为θ 的三角滑块及其斜面 上的物块静止在粗糙水平地面上．现用力F 垂直作用在物块上，物块及滑块均未被推动， 则滑块受到地面的静摩擦力大小为 （ C ）
例4.如图所示，A、B两木块放在水平面上，它们之间用细线相 连，两次连接情况中细线倾斜方向不同但倾角一样，两木块与
水平面间的动摩擦因数相同.先后用水平力F1和F2拉着A、B一起
匀速运动，则( )
A.F1＞F2
C.FT1＞FT2
B.F1=F2
D.FT1=FT2
【解析】选B.取A、B为一整体，由水平方向合力为零可得，
例2. 如图所示，位于水平桌面上的物块P，由跨过定 滑轮的轻绳与物块Q相连，从滑轮到P和到Q的两段绳 都是水平的。已知Q与P之间以及P与桌面之间的动摩 擦因数都是μ ，两物块的质量都是m，滑轮的质 量、 滑轮轴上的摩擦都不计，若用一水平向右的力F拉P使 它做匀速运动，则F的大小为 （ ） A A.4μ mg B.3μ mg Q C.2μ mg D.μ mg P F
(完整版)高中物理整体法和隔离法
整体法和隔离法一、整体法整体法就是把几个物体视为一个整体，受力分析时，只分析这一整体之外的物体对整体的作用力，不考虑整体内部物体之间的相互作用力。
当只涉及系统而不涉及系统内部某些物体的力和运动时，一般可采用整体法。
运用整体法解题的基本步骤是：（1）明确研究的系统或运动的全过程；（2）画出系统或整体的受力图或运动全过程的示意图；（3）选用适当的物理规律列方程求解。
二、隔离法隔离法就是把要分析的物体从相关的物体系中假想地隔离出来，只分析该物体以外的物体对该物体的作用力，不考虑该物体对其它物体的作用力。
为了弄清系统（连接体）内某个物体的受力和运动情况，一般可采用隔离法。
运用隔离法解题的基本步骤是；（1）明确研究对象或过程、状态；（2）将某个研究对象或某段运动过程、或某个状态从全过程中隔离出来；（3）画出某状态下的受力图或运动过程示意图；（4）选用适当的物理规律列方程求解。
三、应用整体法和隔离法解题的方法1、合理选择研究对象。
这是解答平衡问题成败的关键。
研究对象的选取关系到能否得到解答或能否顺利得到解答，当选取所求力的物体，不能做出解答时，应选取与它相互作用的物体为对象，即转移对象，或把它与周围的物体当做一整体来考虑，即部分的看一看，整体的看一看。
但整体法和隔离法是相对的，二者在一定条件下可相互转化，在解决问题时决不能把这两种方法对立起来，而应该灵活把两种方法结合起来使用。
为使解答简便，选取对象时，一般先整体考虑，尤其在分析外力对系统的作用（不涉及物体间相互作用的内力）时。
但是，在分析系统内各物体（各部分）间相互作用力时（即系统内力），必须用隔离法。
2、如需隔离，原则上选择受力情况少，且又能求解未知量的物体分析，这一思想在以后牛顿定律中会大量体现，要注意熟练掌握。
3、有时解答一题目时需多次选取研究对象，整体法和隔离法交叉运用，从而优化解题思路和解题过程，使解题简捷明了。
所以，注意灵活、交替地使用整体法和隔离法，不仅可以使分析和解答问题的思路与步骤变得极为简捷，而且对于培养宏观的统摄力和微观的洞察力也具有重要意义。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
活用整体法与隔离法
摘要：在研究任何物理问题时，首先必须明确研究对象，而选择研究对象时就
有整体法和隔离法之分。
本文从力学、电磁学两个方面讲解整体法和隔离法在高
中物理解题中的应用。
关键词：整体法；隔离法；高中物理；应用
整体法是从局部到全局的思维过程，是系统论中的整体原理在力学中的应用，它的优点是：通过整体法分析物理问题，可以弄清系统的整体受力情况，从整体
上揭示事物的本质和变化规律，从而避开了中间环节的繁琐推算，能够灵活地解
决问题。
隔离法就是把某个物体从系统中分离出来(或把某个过程从整个过程中分离出来)的方法。
如果求解对象是系统内物体间的力，一般要用隔离法把某一物体从系
统中分离出来，如果求解对象是某一过程中间的物理量，一般要把此状态从这一
过程中分离出来。
隔离法对于物理过程的认识大有裨益。
整体法和隔离法的区别在于选取的研究对象不同，如能正确、灵活运用整体
法和隔离法，解题就会轻松自如。
整体方法不仅能从整体上揭示事物的本质和变
化规律，避开中间环节的繁琐推算，灵活地解决问题，而且时于培养学生思考问
题时，不拘泥于问题的局部特征，而是着眼于问题的整体结构, 全方位分析问题，提高分析问题、解决问题的能力。
一、整体法和隔离法在力学中的应用
对于物理学中的连接体问题，特别是几个物体加速度相同时，把它们看成一
个整体非常方便，先求出整体加速度，然后把物体隔离出来具体研究系统内部受
力情况。
例题 1：如图1所示：小车沿倾角为θ的光滑斜面滑下，在小车的水平台面
上有一质量为 M的木块和小车保持相对静止，求小车下滑时木块所受的摩擦力与弹力。
解析：由于木块与小车在运动过程中相对静止，它们具有相同的加速度，所
以先采用整体分析法，求出木块和小车这个系统的整体加速度a = g sinθ，这样M
的加速度就求出。
由于木块所受的弹力和摩擦力对小车和木块这个系统来说是内力，所以必须将木块从系统中隔离出来分析。
先画出木块的受力图和加速度方向。
为了解题方便，本题应将加速度分解如
图2，则f =max=mgsinθcosθ，mg-N=may，N=mg-mgsinθsinθ=mg(1–sin2θ)。
例2(2006年全国卷Ⅱ)：如图所示，位于水平桌面上的物块P，由跨过定滑轮
的轻绳与物块相连，从滑轮到P和Q的两段绳都是水平的。
已知P和Q之间以及
P与桌面之间的动摩擦因数都是μ，两物块的质量都是m，滑轮的质量、滑轮轴
上的摩擦力都不计。
若用一水平向右的力F拉P，使它做匀速运动，则F的大小
为( )。
解析：由于连接PQ的细绳长度不变，因此可采用先整体再隔离的方法，对
PQ组成的整体，受到向右的拉力F，细绳向左的拉力2T，地面对P的摩擦力
f1=μ×2mg。
由平衡条件得F=2T+f1①，接着对Q采用隔离法；A受到向左的细绳
拉力T，向右的摩擦力f2=μmg，由平衡条件得：T=f2=μmg②，联立可得
F=2μmg+2μmg=4μmg，因此，选项A正确。
二、整体法和隔离法在电磁学中的应用
避开复杂的运动过程和细节，善于从复杂问题中分析出运动过程产生的总效果，是整体法和隔离法的另一个应用，这样很容易就可以看出能量之间的转换。
例3：两根金属杆ba和cd长度均为L，电阻均为R，质量分别为M和m，且M >m，用两根质量和电阻均可忽略不计的不可伸长的柔软导线将它们连成闭合回路，两导线分别跨绕在一根水平的光滑绝缘杆上，两金属杆ab和cd均处于水平位置，如图4所示，整个装置处在一个与回路平面相垂直的匀强磁场中，磁感应强度为B，若金属杆ab正好匀速向下运动，求其运动速度v的大小。
解析：以两根金属杆和导线整体为研究对象，画出两根金属杆切割磁感线运动的等效电路图，再根据能量关系可求得运动速度v，对整体{M-m)gv=2I2R，
I=2BLv/2R，故v = {M-m}gR/2B2。
题练小结：整体法和隔离法不仅在力学和电磁学中有着应用，在物理的其它领域热学、原子物理学也有很广泛的应用。
采用整体法和隔离法解题教给学生的不仅是一种解题方法，而且还可以从中培养学生思考问题的能力，整体法不拘泥于问题的局部特征，而是从问题的整体结构全方位分析问题，而隔离法可以培养学生的抽象思维，具体研究系统内部的性质。
总之，整体法和隔离法对提高学生分析物理问题和解决物理问题的能力有着重要的影响。
作者单位：浙江省宁海县正学中学
邮政编码：315614。