隔离分析法
高中物理五大专题例题精讲
高考物理五大专题例题精讲物理专题一物理思想与物理方法一、隔离分析法与整体分析法隔离分析法是把选定的研究对象从所在物理情境中抽取出来，加以研究分析的一种方法.需要用隔离法分析的问题，往往都有几个研究对象，应对它们逐一隔离分析、列式.并且还要找出这些隔离体之间的联系，从而联立求解.概括其要领就是：先隔离分析，后联立求解.1.隔离法.【例1】如图所示，跨过滑轮细绳的两端分别系有m1=1kg、m2=2kg的物体A和B.滑轮质量m=0.2kg，不计绳与滑轮的摩擦，要使B静止在地面上，则向上的拉力F不能超过多大?【解析】(1)先以B为研究对象，当B即将离开地面时，地面对它的支持力为0.它只受到重力m B g和绳子的拉力T的作用，且有：T- m B g=0.(2)再以A为研究对象，在B即将离地时，A受到重力和拉力的作用，由于T=m B g＞m A g，所示A将加速上升.有T- m A g=m A a A.(3)最后以滑轮为研究对象，此时滑轮受到四个力作用：重力、拉力、两边绳子的两个拉力T.有F- mg-2T=ma.这里需要注意的是：在A上升距离s时，滑轮只上升了s/2，故A的加速度为滑轮加速度的2倍，即： a A=2a.由以上四式联立求解得：F=43N.2.整体分析法.整体分析法是把一个物体系统(内含几个物体)看成一个整体，或者是着眼于物体运动的全过程，而不考虑各阶段不同运动情况的一种分析方法.【例2】如图所示，质量0.5kg、长1.2m的金属盒，放在水平桌面上，它与桌面间动摩擦因数μ=0.125.在盒内右端放着质量也是0.5kg、半径0.1m的弹性小球，球与盒接触光滑.若在盒的左端给盒以水平向右1.5N·s 的冲量，设盒在运动中与球碰撞的时间极短，且无能量损失.求：盒从开始运动到完全停止所通过的路程是多少?(g 取10m/s２)【解析】此题中盒与球交替做不同形式的运动，若用隔离法分段求解，将非常复杂.我们可以把盒和球交替运动的过程看成是在地面摩擦力作用下系统动能损耗的整体过程.这个系统运动刚开始所具有的动能即为盒的动能mv02/2=p2/2m=1.52/(2×0.5)=2.25J整体在运动中受到的摩擦力：f=μN=μ2mg=10×0.125=1.25N根据动能定理，可得-fs=0-mv02/2 , s=1.8m【解题回顾】不少同学分析完球与盒相互作用和运动过程后，用隔离法分段求解.先判断盒与球能否相撞，碰撞后交换速度，再求盒第二次运动的路程，再把各段路程相加.对有限次碰撞尚能理解，但如果起初的初动能很大，将会发生多次碰撞，遇到这种情况时，同学们会想到整体法吗?当然，隔离分析法与整体分析法是相辅相成的，是不可分割的一个整体。
高中物理难题巧解法之二：隔离分析法
二、隔离分析法
所谓隔离法就是将研究对象（物体）同周围物体隔离开来，单独对其进行受力分析的方法。
隔离法适用于求系统内各物体（部分）间相互作用。
在实际应用中，通
常隔离法要与整体法结合起来应用，这样更有利于问题的求解。
例1：如图2-1所示，在两块相同的竖直木板之间，有质量均为m 的4
块相同的砖，用两个大小均为F 的水平力压木板，使砖静止不动，则第1
块对第2块砖摩擦力大小为（ ）
A 、0
B 、mg/2
C 、mg
D 、2mg
【巧解】本题所求解的是第1块对第2块砖摩擦力，属于求内力，最终必须要用隔离法才能求解，研究对象可以选1，也可以选2，到底哪个更简单呢？若选2为研究对象，则1对2的摩擦力及3对2的摩擦力均是未知的，无法求解；而选1为研究对象，尽管2对1的摩擦力及左板对1的摩擦力均是未知的，但左板对1的摩擦力可以通过整体法求解，故选1为研究对象求内力较为简单。
先由整体法（4块砖作为一个整体）可得左、右两板对系统的摩擦力方向都竖直向上，大小均为4mg/2=2mg ，再以1为研究对象分析，其受力图2-2所示（一定要把它从周围环境中隔离开来，单独画受力图），1受竖直向下的重力为mg ，左板对1的摩擦力f 左板竖直向上，大小为2mg ，故由平衡条件可得：2对1的摩擦力f 21竖直向下，大小为mg ，答案应选C 项。
第05讲 合成法和正交分解法整体法和隔离分析法
第05讲 合成法和正交分解法整体法和隔离分析法【教学目标】1.理解共点力的平衡条件；2.掌握合成法解三力平衡、正交分解法解四个及以上力的平衡的思维方法；3.掌握隔离分析法、整体法的解题思维和方法。
【知识点击】（一）力的正交分解法1.定义：将已知力按互相垂直的两个方向进行分解的方法。
2.原则：一般选共点力的作用点为原点，在静力学中，以少分解力和容易分解力为原则（即尽量多的力在坐标轴上）；在动力学中，习惯以加速度方向和垂直加速度方向为坐标轴建立坐标系。
3.方法：物体受到多个力作用F 1、F 2、F 3…求合力F 时，可把各力沿相互垂直的x 轴、y 轴分解。
x 轴上的合力：F x =F x 1＋F x 2＋F x 3＋…y 轴上的合力：F y =F y 1＋F y 2＋F y 3＋…4.合力大小：F =F x 2＋F y 25.合力方向：与x 轴夹角设为θ，则tan θ=F y F x 。
【典例1】（多选）两个物体A 和B ，质量分别为2m 和m ，用跨过定滑轮的轻绳相连，A 静止于水平地面上，如图所示，θ=30°，不计摩擦，则以下说法正确的是 （ ）A ．绳上拉力大小为mgB ．物体A 对地面的压力大小为mg 213C．物体A对地面的摩擦力大小为mg2D．地面对物体A的摩擦力方向向右【演练1】（多选）如图所示，质量为m的木块在推力F作用下，在水平地面上做匀速运动。
已知木块与地面间的动摩擦因数为μ，那么木块受到的滑动摩擦力为（）A．μmg B．μ（mg＋Fsin θ）C．μ（mg－Fsin θ）D．Fcos θ（二）物体的受力分析1．受力分析：把研究对象在特定的物理环境中受到的所有力找出来，并画出受力图，这就是受力分析。
2．受力分析注意要点（1）防止“漏力”和“添力”，按正确顺序进行受力分析是防止“漏力”的有效措施.注意寻找施力物体，这是防止“添力”的措施之一，找不出施力物体，则这个力一定不存在。
初中常见问题分析隔离法与整体法
二、隔离法与整体法隔离法与整体法是在分析物理问题时常用的一种方法，主要指的是选研究对象的问题。
我们在研究两个或两个以上相关连物体时，常常可以取整体为研究对象称为整体法；我们也可以取某一物体为研究对象，称为隔离法。
这两种方法广泛地应用在受力分析、动量定理、动量守恒、动能定理、机械能守恒等问题中。
在处理问题时，研究对象选好会使问题简化，反之，会使问题复杂化，甚至使问题无法解决。
例题分析：在连接体中的应用：例1：如图所示，木块A 、B 质量分别为m 、M ，用一轻绳连接，在水平力F 的作用下沿光滑水平面加速运动，求A 、B 间轻绳的张力fABF分析：A 、B 有相同的运动状态，可以以整体为研究对象。
求A 、B 间作用力可以A 为研究对象。
对整体 F=（M+m ）a对木块A f=ma说明：当处理两个或两个以上物体的情况时可以取整体为研究对象，也可以以个体为研究对象，特别是在系统有相同运动状态时在动量、能量问题中的应用：例2：质量分别为M 、m 的铁块、木块在水中以速度v 匀速下沉，某时刻细绳突然断裂，当木块速度为0时，求铁块的速度。
分析：以铁块、木块组成的系统为研究对象，在绳断前、断后所受合外力均为零，所以系统动量守恒。
根据题意有：（M+m ）v=Mv’变化：上题中如系统以加速度a 加速下沉，当速度为v 时细绳突然断裂，过时间t 后木块速度为0，求此时铁块的速度。
分析：以系统为研究对象，在绳断前、断后系统所受合外力不变，为：(M+m)a根据动量定理有：(M+m)at=Mv’-(m+M)v例3：质量为m 、带电量为+q 的甲乙两小球，静止于水平面上，相距L 。
某时刻由静止释放，且甲球始终受一恒力F 作用，过t 秒后两球距离最短（1）求此时两球的速度（2）若甲球速度达到最大时，两球相距L/2，求开始运动时甲乙两球的加速度之比。
F分析：（1）以系统为研究对象，根据动量定理有：Ft=2mv（2）以甲球为研究对象，甲球速度最大时其所受合力为0，所以，此时两球间库仑力F’=F ，则开始时两球间库仑力为F’/4。
高中物理解题方法
【解析】小球受到竖直向上的电场力 为F=qE=2×10-3N =2G，重力和电场合 力大小等于重力G，方向竖直向上，这 里可以把电场力与重力的合力等效为 一个竖直上的“重力”，将整个装置 在竖直平面内旋转180°就变成了常见 的物理模型——小球在V型斜面上的运 动.如图所示，
(1)小球开始沿这个“V”型玻璃筒运动的加速度为
Mv02/2=Mv2/2+M(2R/L)gR
v0 Rg 4R / L
2
三、等效法
等效法是物理思维的一种重要 方法，其要点是在效果不变的前提 下，把较复杂的问题转化为较简单 或常见的问题.应用等效法，关键 是要善于分析题中的哪些问题(如 研究对象、运动过程、状态或电路 结构等)可以等效.
【例4】如图，娱乐场空中列车由许多节 完全相同的车厢组成，列车先沿水平轨 道行驶，然后滑上半径为R的空中圆环形 光滑轨道.若列车全长为L(L＞2R)，R远 大于一节车厢的长度和高度，那么列车 在运行到圆环前的速度v0至少多大，才 能使整个列车安全通过圆环轨道?
【解析】滑上轨道前列车速度的最小值 v0与轨道最高处车厢应具有的速度的最 小值v相对应.这里v代表车厢恰能滑到 最高处，且对轨道无弹力的临界状态. 由:
【例1】如图所示，跨过滑轮细绳的 两端分别系有m1=1kg、m2=2kg的物 体A和B.滑轮质量m=0.2kg，不计绳 与滑轮的摩擦，要使B静止在地面上， 则向上的拉力F不能超过多大?
【解析】(1)先以B为研究对象，当B即 将离开地面时，地面对它的支持力为0. 它只受到重力mBg和绳子的拉力T的作用， 且有：T-mBg=0. (2)再以A为研究对象，在B即将离 地时，A受到重力和拉力的作用，由于 T=mBg＞mAg，所示A将加速上升.
整体法和隔离法
A
F
B
❖ A、B可能受到3个或者4个力的作用 ❖ B、斜面对B的摩擦力方向可能沿斜面向下 ❖ C、A对B的摩擦力可能为0 ❖ D、AB整体可能受到三个力作用
思考：
1、用整体法还是隔离法？
2、是先整体后隔离？还是先 隔离后整体？
分析方法：对于受力复杂的系统，先整体
研究对象的选择：
1、对于连结体问题，通常用隔离法，但有时也可 采用整体法．
2、如果能够运用整体法，我们应该优先采用整体 法，这样涉及的研究对象少，未知量少，方程少， 求解简便；
3、 不计物体间相互作用的内力，或物体系内的物 体的运动状态相同，一般首先考虑整体法．
4、 对于大多数动力学问题，单纯采用整体法并不 一定能解决，通常采用整体法与隔离法相结合的 方法．
G 2G
❖ 整体法：求系统外力
N
f地
F
ABC
3G
由图中可知：AB间的摩擦力为0，BC、 C与地面间的摩擦力为F。
(2)、若A、B、C一起以加速度a向右加速运动， AB、BC、C与地间的摩擦力又为多少？
（注：学生在练习本画受力分析）
❖ 练习题、如图所示，固定斜面上叠放着A、B两木块，木块 A与B的接触面是水平的，水平力F作用于木块A，使木块A、
后隔离。
N
N1
FN
f
f
F AB
FA
f f’ B mAg
G (1)、整体法
mAg
mBg
(2)、隔离法
❖ 例2、如图所示，人的质量为60kg，木板A的质量 为30kg，滑轮及绳的质量不计，若人想通过绳子拉 住木板，他必须用力的大小（ ）
❖ A. 225N B. 300N C. 450N D. 600N
高中物理整体法、隔离法受力分析专题讲解
受力分析、物体的平衡1．隔离法：将某物体从周围物体中隔离出来，单独分析该物体所受到的各个力，称为隔离法。
隔离法的原则：把相连结的各个物体看成一个整体，如果要分析的是整体内物体间的相互作用力（即内力），就要把跟该力有关的某物体隔离出来。
当然，对隔离出来的物体而言，它受到的各个力就应视为外力了。
2．整体法：把相互连结的几个物体视为一个整体（系统），从而分析整体外的物体对整体中各个物体的作用力（外力），称为整体法。
整体法的基本原则：（1）当整体中各物体具有相同的加速度（加速度不相同的问题，中学阶段不建议采用整体法）或都处于平衡状态（即a =0）时，命题要研究的是外力，而非内力时，选整体为研究对象。
（2）整体法要分析的是外力，而不是分析整体中各物体间的相互作用力（内力）。
（3）整体法的运用原则是先避开次要矛盾（未知的内力）突出主要矛盾（要研究的外力）这样一种辨证的思想。
3．整体法、隔离法的交替运用对于连结体问题，多数情况既要分析外力，又要分析内力，这时我们可以采取先整体（解决外力）后隔离（解决内力）的交叉运用方法，当然个别情况也可先隔离（由已知内力解决未知外力）再整体的相反运用顺序。
考点二：共点力作用下物体的平衡1.平衡状态一个物体在力的作用下保持静止或匀速直线运动状态,就说这个物体处于平衡状态.如光滑水平面上做匀速直线滑动的物块、沿斜面匀速直线下滑的木箱、天花板上悬挂的吊灯等,这些物体都处于平衡状态.2．共点力的平衡条件 在共点力作用下物体的平衡条件是合力为零，即0F =合。
3.平衡条件的推论（1）如果物体在两个力的作用下处于平衡状态，这两个力必定大小相等、方向相反，为一对平衡力。
（2）如果物体在三个力的作用下处于平衡状态，其中任意两个力的合力一定与第三个力大小相等、方向相反。
（3）如果物体受多个力作用而处于平衡状态，其中任何一个力与其他力的合力大小相等、方向相反。
（4）当物体处于平衡状态时，沿任意方向物体所受的合力均为零。
基因分离的策略与方法
基因分离的策略与方法基因分离是指在两个基因互相杂交的个体中，分离出这两个基因的方法。
通过基因分离，人们可以了解到一个基因遗传规律中的基本原理和配对规律，还能够更加深入地了解遗传变异的机制。
本文将介绍10条关于基因分离的策略与方法，并展开详细描述。
1. 单交交叉法单交交叉法是基因分离的基本方法之一。
它通过将含有两个不同基因的两个杂合体互相交配，得到四种基因型的后代，然后采用标志性特征来区分各个基因型，在后代群体中计算每个基因型的频率比例。
单交交叉法常用于验证杂合子的基因型。
2. 双交交叉法双交交叉法也是基因分离的基本方法之一。
它通过将含有两个不同基因的两个杂合体交叉互相交配，得到四种基因型的后代，然后观察和比较两组后代之间的差异。
双交交叉法通常用于确定两个基因的相对位置和互相作用关系。
3. 反式分析法反式分析法是一种基于基因型反转的分离方法。
它通过利用两个不同基因的杂合体在某些情况下会形成反向基因型的现象，然后观察和比较后代群体中正常基因型和反向基因型的频率比例。
反式分析法常用于确定两个基因的配对规律和基因的位置。
4. 重组分析法重组分析法是一种基于基因重组的分离方法。
它通过将两个不同基因的杂合体互相交配，得到四种基因型的后代，然后观察和比较重组体的频率比例。
重组分析法可以用于确定两个基因的相对距离和顺序，并且可以用来建立遗传图谱。
5. 交叉抑制分析法交叉抑制分析法是一种基于交叉抑制的分离方法。
它通过将两个不同基因的杂合体在特定条件下形成交叉抑制的现象，然后观察和比较后代群体中不同基因型的频率比例。
交叉抑制分析法常用于确定两个基因的互相作用关系。
6. 隔离分析法隔离分析法是一种基于单个基因的分离方法。
它通过将基因型纯合体与基因型杂合体交配，得到两组基因型的后代，然后观察和比较两组后代之间的差异。
隔离分析法可用于确定单个基因的显隐性和基因型的频率比例。
7. 标记分析法标记分析法是一种基于标记物的分离方法。
受力分析(隔离法)
受力分析的方法1（隔离法）
一、要点提示
受力分析是我们学习力学的基础。
通过本节的学习，掌握受力分析的方法：
隔离法
二、知识回顾
1、重力、弹力、摩擦力的定义、三要素
2、用假设法判断弹力、摩擦力的有无
3、弹力的产生条件○1○2
4、摩擦力的产生条件○1○2○3
三、认知探究
（一）认知性问题
1、受力分析
(1)定义：把研究对象（选定的、进行受力分析的物体）在特定条件下收受到
的力找出来，并画出所受力的示意图，这就是受力分析。
物体的受力情况与运动状态有密切的联系，在受力分析的时候一定要注意物体处于何种运动情况。
（2）方法
隔离法：根据需要，单独分析某一物体受力情况的方法。
（3）受力分析的步骤
○1明确研究对象，将它从周围环境中隔离出来。
研究对象可以是质点、
物体、结点或者是多个物体组成的系统。
○2按顺序分析研究对象所受的力，一般是先非接触力再接触力，就目前
所学习的力来说，应该先重力后弹力和摩擦力。
○3在受力分析时，可根据需要，运用力的平衡条件、牛顿第二定律、牛
顿第三定律等力学规律进行分析
○4检查所画的受力分析示意图，要做到不重不漏。
（二） 探究性问题
1、A 、B 两个物体静止在粗糙的水平面上，试分别画出它们的受力情况
四、 效果检测
1、分析下列物体受到的力
在力F 作用下静止水平面上的物体球 静止在斜面上的物体 沿粗糙的天花板向右运
动的物体 F>G
V
A
在竖直墙面上的匀速
上升的物体A v A。
分合有道——例谈隔离法与整体法
图3
图4
隔离球3，受力如网4，据牛顿第二定律可得：
，咿取=O-=ma3 ．‘．a3=O
( 2) 剪断线乙的瞬间，r ，突变为零，而弹簧甲和
丙上的张力不突变，则： 隔离球l ，受力如图5，据牛顿第二定律可得：
，咿％=一2mg=mal
．·．口．=一29( “一”表示方向为竖直向上)
隔离球2，受力如图6，据牛顿第二定律可得：
。建水县第六中学汤庆雄
在解答物体平衡问题或解决动力学问题时，常
用到隔离分析法与整体研究法。合理选择研究对象
是形成正确解题思路的关键，如果研究对象选择不
当， 往往会 使解题 过程繁 琐费 时，甚 至无法 作出正 确
解答 ；如 果研究 对象 恰当， 则能事 半功 倍，使 问题 得
以轻松解决或使解题过程简化。本文拟通过实例分
隔离球l 进行受力分析，如果线甲的张力凡不突
变、仍为3 mg，则球l 将因为受力不平衡而向上加速， 这与实际不符合( 实际上球l 仍静止) 。故线甲的加速
度q=0，这时 线甲的 张力％突 变为mg。
( 3) 剪断线丙的瞬间，靠突变为零( 突然消失) ，
这时球3 只受重力作用， 据牛顿第二定律 可得：
S州
3●
自的 加速度 ；
图2
28和 谭娃么寮
一2翻坶，q
日巴№导
( 3) 剪断弹簧丙的瞬间，三个球各自的加速度。 【解析】：同样，球与弹簧、线也都可视为质点，当 三个球均静止时，隔离i 球和弹簧、线并分别时它们 作受力情况分析。根据“共点力作用下物体的平衡条 件” 、“牛顿 第三定律 ”和“ 力的相互 性”可得 ：
析，再议隔离法、整体法何时单用、何时交替使用。
例1． 如图1所示 ，三个质 量均
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例题1结论：当条件不变时，无论以何种方式加入起始量，只要换 算成相同物质表示起始量相同，达到的平衡状态一定相同。 例题2结论：加入起始量相同时，无论以何种方式改变条件，只要
最终平衡时条件相同，达到的平衡状态一定相同。
（2）隔离容器——将恒容容器先变为恒压容器，让起始量达到的 平衡与原平衡等效，再将容器体积调整回原恒容容器，判断平衡如 何移动，即可得到结论。
例题：恒温恒容时容器中发生反应2NO2(g) N2O4(g)达到平 衡后进行如下改变，则NO2的转化率与原平衡相比如何变化？ ①在容器中继续冲入一定量的NO2 ②在容器中继续冲入一定量的N2O4
例题1：恒温恒压时容器中发生反应2A(g)＋B(g) 2C(g)达到平 衡时A、B、C的物质的量分别为2mol、1mol、2mol，现作如下改 变，A的体积分数如何变化？ ①三者物质的量均加倍
②三者物质的量均增加1mol
③三者物质的量均减半
④三者物质的量均减少1mol
注意分析改变后的移动方向和结果
2、隔离分析法
注意分析改变后的移动方向和结果
合作学习、集思广益
当堂检测：恒温恒容时， A(g)＋B(g) 2C(g)反应起 始时加入1molA和2molB，达平衡时B的体积分数为a ，在温度和容积不变的条件下，若改加入下列起始量， 达平衡时B的体积分数小于a的是：_____________ （1）0.9molA、1.8molB、0.2molC （2）2molA、4molB （3）1.3molA、2.9molB、0.4molC
结论：平衡建立与过程无关，只与起始量（始态）和平衡状态 的条件（终态）有关。
应aA(g)＋bB(g) cC(g)达到平 衡时按原起始量之比继续加入反应物，A、B的转化率如何变化？
2、隔离分析法
（1）隔离起始量——将起始量分两次加入，先加入的起始量与原 平衡等效，再加入剩余的起始量，判断平衡如何移动，即可得到结 论。
化学平衡 等效平衡状态 拓展例题
温馨提示： 拿出笔和草稿纸 认真思考、积极参与、做好笔记
学习目标：
1、理解平衡的建立与过程无关，掌握等效平衡的应用。 2、合作探究平衡问题，学会应用等效平衡解决问题的方 法。
3、激情参与，加强团队合作，不畏艰难，迎难而上。
知识梳理: 1、平衡的建立与过程无关 2、隔离分析法 3、练习应用
小结： 语言描述等效平衡的三个特征中的特征一
1、平衡的建立与过程无关
例1、已知：在恒温时，向一个固定体积的容器里充入1molN2和 2molH2，达到平衡状态A；若起始时在容器中先充入0.5molN2和 1molH2，达平衡状态B后再向容器中继续冲入0.5molN2和1molH2， 达到平衡状态C。则有平衡A和C全等（即同一个的平衡状态）。 结论：_________________________________________________ 例2、已知：在恒温时，向一个固定体积的容器甲里充入1molN2 和2molH2，达到平衡状态A；若起始时在一个任意的恒压容器乙 中充入1molN2和2molH2，达平衡状态B后将容器体积固定在与甲 容器体积相等的位置，达到平衡状态C。则有平衡A和C全等（即 同一个的平衡状态）。