隔离法与整体法在高中物理解题中应用论文
隔离法与整体法在高中物理解题中的应用
一、隔离法和整体法
隔离法是把物理问题的某些对象或过程、状态从系统或全过程中隔离出来进行研究的方法。
当为了弄清系统内某个物体的受力和运动及其它情况时，一般可选用隔离法。
隔离法包括两种情况：一是对对象的隔离，二是对过程的隔离。
整体法是把所涉及的多个物体、多个过程作为一个整体来研究的方法。
当只涉及系统而不涉及系统内某些物体的力或运动及其它情况时，一般可采用整体法。
整体法包括两种情况：一是整体研究物体系统，二是整体研究运动的全过程。
隔离法与整体法是求解物理问题的一种重要的方法。
有时解答一个问题，往往需要隔离法与整体法交叉运用，因此灵活、恰当地交叉运用隔离法与整体法对分析物理现象、物理规律，解决物理问题往往使问题得到简化。
二、研究对象的隔离法与整体法
例1 质量相同的四木块叠放在一起，如图1所示，静止在水平地面上，现有大小相等、方向相反的力f分别作用的第2块和第4块木块上，四木块仍然静止，则从上到下各层接触面间的摩擦力各多大？
解析由物体平衡，隔离1得：2对1的摩擦力为0；以1、2为整体得：3对2的摩擦力为f；以1、2、3为整体得： 4对3的摩擦力为f；以4个物块为整体得：地对4的摩擦力为0。
评析本题显然需同时用隔离法与整体法。
例2两个质量相同的物体1和2紧靠在一起放在光滑水平桌面上，如图2所示，如果它们分别受到水平推力f1和f2作用，且f1>f2，则物体1施于物体2的作用力的大小为（）
a．f1 b．f2 c．d．
解析先以整体为研究对象，根据牛顿第二定律：f1－
f2=2ma ………①
再以物体2为研究对象，有fn－f2=ma …………②
解①、②两式可得所以应选c。
评析本题需同时应用隔离法与整体法。
例3如图3所示，两根相互平行的间距l=0.4m的金属导轨水平放在b=0.2t的匀强磁场中，磁场垂直于导轨平面，导轨上的滑杆ab、cd所受摩擦力均为0.2n，两杆电阻均为0.1ω，导轨电阻不计。
当ab受到恒力f作用时,ab以v1做匀速运动，cd以v2做匀速运动，求通过ab杆的电流强度的大小和方向。
解析要求通过ab杆的电流强度，应通过ab杆受到的安培力求解。
以ab杆为研究对象，由右手定则可知电流的方向为b→a，受力如图3甲所示.因为ab杆匀速运动处于平衡状态，故有
f=f+bil.①
再以滑杆ab、cd整体为研究对象，受力如图3乙所示，因受力平衡，故有
…………②
代入上式，解得通过ab杆的电流为
…………③
所以通过ab杆的电流的大小为2.5a，方向b→a。
评析本题需交叉应用隔离法与整体法。
三、研究过程的隔离法与整体法
例1 质量为4kg的铅球，从离沙坑1.8m的高处自由落下．铅球落进沙坑后陷入0.2m深而停止运动，求沙坑对铅球的平均阻力。
(g取10m/s2)
解析若分过程求解，铅球在前一段做自由落体运动，后一段做匀减速运动。
对前一段可用机械能守恒求解，后一段可用动能定理求解。
若用全过程求解，把开始下落到最终停止看成一个过程，用动能定理，将很快得到结果：
由w=δek ，即mg(h+s)-fs=0-0
可得：f=(h+s)mg/s=400n
评析此题对全过程用动能定理，求解很简便。
例2如图4所示，ab是斜面，bc是水平面，在ab与bc连接处有一小段圆弧将ab与bc平滑相连，物体在经过圆弧处无能量损失，现有一质量为m的的小滑块从斜面ab上高h处由静止滑下，最后停在水平面bc上，滑块全过程水平位移为s（已知滑块与斜面及平面间的滑动摩擦系数处处相等），求滑动摩擦系数μ。
解析设斜面倾角为θ，滑动摩擦系数为μ，在全过程中，只有重
力做功和滑动摩擦力做功，对全工程应用动能定理：有
解得：μ=
评析此题也可分段求解，但显然没有按全过程求解简便。
例3 如图5所示，ab长与cde长相同，且a、c等高，在d处有一段小圆弧将 cd与de相连，已知两轨道均光滑，现将二相同的小滑块分别从二轨道的顶端由静止释放，试比较哪个滑块先滑到底端。
解析将ab分成两段s1和s2,使s1与cd等长，使s2与 de等长，由机械能守恒及几何关系，显然滑块在s1末端的速度小于通过d点的速度，故通过的s1时间大于通过cd的时间，同理，滑块在e点的速度与b点的速度相等，故通过s2的时间大于通过de的时间。
所以通过cde的时间小于通过ab的时间，故沿轨道cde下滑的滑块先滑到底端。
评析本题显然需要用隔离过程求解。
针对训练
1．如图6甲所示，有四块相同的砖，其质量均为m，厚度均为d，平放在水平地面上，若要使这四块砖叠放起来如图6乙，至少需做多少功？
2．一质量为m的小球以v0=30m/s 的初速度竖直上抛，经一定时间后速度的大小为v=20m/s，方向竖直向下（g取10m/s2，空气阻力不计），求小球在该过程的运动时间。
3．如图7所示，小球以初速v0从a点沿不光滑的轨道运动到高
为h（物体在通过斜面与平面连接处时无能量损失）的b点后自动返回，其返回途中仍经过a点，则经过a点的速度的大小为（）a．b．
c．d．
4．如图17所示，在水平向右的电场强度为e的匀强电场中，有一长为l的水平轨道，轨道两端各有一挡板，在轨道中点处释放一质量为m的小滑块，小滑块与轨道间的滑动摩擦系数为μ，且μmg ＜qe，求滑块通过的路程。
针对训练答案：
1．6mgd2．5s3．a4．。
浅谈物理整体法与隔离法参考word
浅谈物理整体法与隔离法摘要隔离法和整体法看上去相互对立，但两者在本质上是统一的，因为将几个物体看作一个整体之后，还是要将它们与周围的环境隔离开来的。
一般问题的求解中，随着研究对象的转化，往往两种方法交叉运用，相辅相成。
所以，两种方法的取舍，并无绝对的界限，必须具体分析，灵活运用。
无论哪种方法均以尽可能避免或减少非待求量（即中间未知量的出现，如非待求的力，非待求的中间状态或过程等）的出现为原则。
关键词高中物理；整体法；隔离法；物理教学中图分类号：G632 文献标识码：A 文章编号：1002-7661（2018）02-0066-01一、整体法与隔离法的区别1.隔离法隔离法是将研究对象从其周围的环境中隔离出来单独进行研究，这个研究对象可以是一个物体，也可以是物体的一个部分，广义的隔离法还包括将一个物理过程从其全过程中隔离出来。
（1）隔离法是指对物理问题中的单个物体或单个过程进行分析、研究的方法。
在力学中，就是把要分析的物体从相关的物体体系中隔离出来，作为研究对象，只分析该研究对象以外的物体对该对象的作用力，不考虑研究对象对其他物体的作用力。
①明确研究对象或过程、状态，选择隔离对象。
选择原则是：一要包含待求量，二是所选隔离对象和所列方程数尽可能少。
②将研究对象从系统中隔离出来；或将研究的某状态、某过程从运动的全过程中隔离出来。
③对隔离出的研究对象、过程、状态分析研究，画出某状态下的受力图或某阶段的运动过程示意图。
④寻找未知量与已知量之间的关系，选择适当的物理规律列方程求解。
2.整体法整体法是将几个物体看作一个整体，或将看上去具有明?@不同性质和特点的几个物理过程作为一个整体过程来处理。
（1）整体法是指对物理问题中的整个系统或整个过程进行分析、研究的方法。
在力学中，就是把几个物体视为一个整体，作为研究对象，受力分析时，只分析这一整体对象之外的物体对整体的作用力（外力），不考虑整体内部之间的相互作用力（内力）。
整体法与隔离法在高中物理中的巧妙应用
ｃ ． 有摩擦 力作用 ， 但摩擦力的方向不能确定
Ｄ ． 没有摩擦力作用
是光滑无 阻力 的，那么这个 整体所受 的外力就只有 聊｝ 了。又因细绳不发生形变 ， 所 以 与ｍ 应具有共 同 的加速度ａ 。 现将 牛顿第二定律用于本题 ，则 可写 出下列关
ａ ＝Ｏ． ７ｍ／ ｓ
￣ １ １ ２ １ ３ １ — ４ １ ５ Ｉ
—一
ｍ。若 用水 平推 力雕 １ 号物 ——— 物 体， 求：
（ １ ） 它们的加速度是多少？ （ ２ ） ２ 、 ３ 号物体间的压力 为多少？
解题策略 ： 因各个物体的加速度相 同， 可以五个 物体整体为研究对象求 出整体 的加速度。 再 以３ 、 ４ 、 ５ 号物体 为研究对象求出２ 、 ３ 号物体 间的压力 。
（ 作者单位 ： 河 南省 汤 阴一 中）
０
思 路方 法
隔 离 法 在 高 中 物
■ 郝 玉焕
理学习常用到的基本 方法之一 ， 熟练地掌握这种方法 ， 巧妙地选择研究对 象， 往往会使问题变得简单明了。针对这个问题 ， 我 面下 滑
个过程中木块没有动 ，求地面对木块 的摩擦力的大
小 和方 向 。 （ 重 力 加 速 度Ｉ Ｒｇ ＝ ｌ Ｏ ／ ｓ ｚ ）
ｍ ２ ，三木块均 处于静止状态 ， 则 粗糙地面对三角形木块 （ ）
图２
物体连接起来 ， 求： 物体 和物体ｍ的运动加 速度各
是多大？
Ａ ． 有摩擦力作用 ， 摩擦力 的方 向水平 向右 Ｂ ． 有摩擦力作用 ， 摩擦力 的方向水平 向左
采用整体此法解题时 ， 把物体 和ｍ看作一个整 体， 它们的总质量 为（ ＋ ｍ） 。 把通过细绳连接着 的Ｍ
整体法和隔离法在高中物理解题中的应用探讨
整体法和隔离法在高中物理解题中的应用探讨作者：夏茂林来源：《科学家》2017年第24期在中学物理解题思路中，较常用的就是整体法和隔离法，如果能熟练地掌握这两种办法，同时能在解题过程中灵活地运用起来，便能快速地解题，并达到事半功倍的效果。
本文对整体法和隔离法在高中物理解题中的应用进行探讨，列举了两种方法在多物体整体和多过程整体两种题目中作答思路及选择哪一种方法能迅速作答。
在高中阶段的物理解答力学问题时，常常会遇到这样一个情况：题干中给出的被研究对象是由几个互相关联的物体构成的一个体系，而不是一个单一的物体。
通常情况下，解答该类问题会采用隔离法，所谓隔离法，即是将物理问题中部分研究对象或过程、状态从整体中剥离出来寻找规律的一种研究方法。
隔离法有两种类型：一是对象的隔离，即为寻求与某物体有关的所求量与已知量存在何种关系，并将其从整体中单独隔离；二是过程的隔离，整体部分的各个物体中往往有相互间的运动过程，要想分析出其中涉及的物理量，就要将该物体的运动过程从整体中剥离分析。
但是在实际解题过程中也有不少的题仅仅依靠隔离法是很难解决的，且过程也极其繁琐，甚至无从着手。
这就要依靠物理中常用的另一种方法：整体法。
即将整个系统当作一个整体作为研究对象进行受力分析并求解，使原本复杂的问题简单化，问题也迎刃而解。
整体法也分为两种情况：一是当不涉及整体中某一个物体的力和运动时，而是研究整体；二是研究运动全过程。
整体法和隔离法在高中物理解题中的应用多物体的整体针对单一物体构成的整体，可运用牛顿第二定律：F=ma，而针对两个甚至两个以上的物体构成的整体，该定律照样适用，其公式为：所以答案选择B。
题型解析：解答改题目的重点是寻求各个物体间的受力情况，并求解出系统间的内力值的大小，单一地运用整体法或者隔离法是无法求得结果的，只能巧妙地运用两种方法和部分整体法才能让计算分析过程简单化，从而快速解题。
多过程的整体我们在解答遇到的物理问题过程中，一旦遇到了多个运动过程时，就要合理地运用隔离法将此类问题分解成多个单一过程逐一分析。
整体法和隔离法在高中物理解题中的应用思路
整体法和隔离法在高中物理解题中的应用思路王㊀辉(安徽省利辛县第一中学ꎬ安徽利辛２３６７００)摘㊀要:高中物理教学中存在很多解题方法ꎬ如整体法㊁隔离法㊁微元法等等.接下来ꎬ我们就对整体法和隔离法进行简单探讨ꎬ并以具体例题为例ꎬ说明整体法和隔离法在高中物理解题中的应用思路.关键词:整体法ꎻ隔离法ꎻ高中物理中图分类号:Ｇ６３２㊀㊀㊀文献标识码:Ａ㊀㊀㊀文章编号:１００８－０３３３(２０２３)１９－０１２６－０３收稿日期:２０２３－０４－０５作者简介:王辉(１９８５.９－)ꎬ男ꎬ安徽省亳州人ꎬ本科ꎬ中学一级教师ꎬ从事高中物理教学研究.㊀㊀掌握有效的解题方法可以帮助学生攻克学习的难关ꎬ但是我们发现在高中物理课的学习中ꎬ许多学生并没有掌握有效的问题解决方法ꎬ从而导致解题速度慢㊁正确率低等ꎬ影响了考试的成绩ꎬ因此ꎬ需要高中物理教师指导学生走出机械的解题误区ꎬ能够掌握有效的解题技巧与方法ꎬ其中整体法与隔离法的掌握是十分必要的ꎬ可以为学生架起思想㊁知识与能力的桥梁ꎬ促进学生物理解题能力的提升.１整体法和隔离法的基本思想１.１选择研究对象开始物理解题的第一步则是选择适合的研究对象ꎬ整体法和隔离法即是根据研究对象的不同自然演变形成的两类解题方法.在高中阶段的众多物理问题中ꎬ研究对象选择的差异将会直接影响学生求解问题的繁简度[１].因此ꎬ如果同学们能够选择一个正确的对象ꎬ采取合适的方法一定会使自己的计算更加简单ꎬ反之则会使问题复杂化.因此ꎬ在解决对应的物理问题时ꎬ同学们要根据具体问题情境合理选择使用整体法或者隔离法.１.２整体法整体法即是对整个系统进行研究分析或对整个物理过程进行研究探讨.简单来说ꎬ如果我们求解的物理问题只涉及一个物理过程或这一系统的起始状态和末端状态ꎬ则我们可以通过将这一整个过程或整个系统视为一个研究对象ꎬ利用整体法求解ꎬ但是如果求解的问题属于该过程中间的状态量ꎬ则不能使用整体法[２].１.３隔离法隔离法即是将研究对象从其所处的系统或环境中单独拿出来进行研究.这个对象可以是一个物体也可以是某段过程.比如在求解系统的内力时ꎬ我们可以将该对象从这一系统中分离出来ꎬ再使用隔离法分析求解.同样的ꎬ如果求解对象是某一过程中间的一个状态量ꎬ我们就可以将一个物理过程从其全过程中单独隔离ꎬ并且逐步分析[３].高中阶段ꎬ整体法和隔离法广泛地应用在受力分析㊁动量定理㊁机械能守恒这些物理问题中.大部分情况下ꎬ在解答一个问题时ꎬ需要多次选取研究对象ꎬ因此ꎬ我们考虑将整体法和隔离法交叉使用ꎬ通常先整体后隔离.６２１２整体法和隔离法的应用实例分析２.１整体法和隔离法在受力分析中的应用比如以下一个经典模型:如图１ꎬ木块质量为ｍ１㊁ｍ２ꎬ三个木块均静止ꎬ讨论三角形木块与粗糙水平面之间的摩擦力大小ꎻ在此模型中ꎬ部分同学会先隔离ｍ１㊁ｍ２以及该三角形木块ꎬ并对这三个木块进行受力分析.根据牛顿第三定律以及物体平衡的条件ꎬ再快速确定三角形木块与粗糙水平面之间的摩擦力ꎬ以求解原问题ꎻ这一思路是可行的ꎬ但求解过程以及受力分析较复杂ꎬ容易将问题复杂化.因此ꎬ我们考虑将ｍ１㊁ｍ２和三角形木块视作一个不规则的整体ꎬ并即将这一整体看作研究对象.显然这一研究对象在竖直平面上只受重力㊁支持力ꎬ水平面上不受其他外力作用ꎬ因此ꎬ该三角形木块与粗糙水平面间的摩擦力大小为０.图１㊀整体法与隔离法应用例１㊀如图２在光滑的水平地面上有三个质量相等ꎬ且均为Ｍ的木块分别为ａｂｃꎬ形状相同的ａ㊁ｃ两木块之间用轻绳连接.现用水平恒力Ｆ作用于木块ｂ上使三者开始一起做匀加速运动.在运动过程中将一块橡皮泥粘在某一个木块上ꎬ已知系统仍在做加速运动ꎬ且始终没有相对滑动ꎬ则在粘上橡皮泥并达到稳定的过程中ꎬ则下列说法错误的是(㊀㊀).㊀图２㊀例１题图Ａ.无论橡皮泥是粘在哪块木块上ꎬ系统的加速度一定减小Ｂ.若橡皮泥是粘在ａ木块上ꎬ绳的张力减小ꎬａｂ间摩擦力不变Ｃ.若橡皮泥是粘在ｂ木块上ꎬ绳的张力和ａｂ间摩擦力一定都减小Ｄ.若橡皮泥是粘在ｃ木块上ꎬ绳的张力和ａｂ间摩擦力一定都增大解析㊀Ａ.将三个木块及橡皮泥视作一个整体ꎬ并将其做为研究对象ꎬ设这一整体的质量为Ｍꎬ则根据牛顿第二定律得:Ｆ＝Ｍａꎬ得ａ＝ＦＭꎬ则根据公式可知ꎬ无论橡皮泥是粘在哪块木块上面ꎬ系统的总质量在增大ꎬ故加速度一定减小ꎬ所以Ａ选项正确ꎻＢ.若橡皮泥是粘在ａ木块上面ꎬ则利用隔离法ꎬ将ｃ视作研究对象ꎬ由牛顿第二定律得:Ｔ＝ｍａꎬａ减小ꎬ则绳的张力Ｔ减小.再将ｂ视作研究对象ꎬ由牛顿第二定律得:Ｆ－Ｔ＝ｍａꎬ得ｆ＝Ｆ－ｍａꎬ可知ａｂ间摩擦力ｆ增大ꎬ故Ｂ选项错误ꎻＣ.若橡皮泥粘在ｂ上ꎬ以ｃ为研究对象ꎬ由牛顿第二定律得:Ｔ＝ｍａꎬａ减小ꎬ绳的张力Ｔ减小.再以ａｃ整体为研究对象ꎬ由牛顿第二定律得:ｆ＝２ｍａꎬ可知ａｂ间摩擦力ｆ减小ꎬ故Ｃ选项正确ꎻＤ.若橡皮泥是粘在ｃ上ꎬ选取ａｂ整体作为研究对象ꎬ有Ｆ－Ｔ＝２ｍａꎬ得Ｔ＝Ｆ－２ｍａꎬ可知Ｔ增大.再以ｂ为研究对象ꎬ由牛顿第二定律得:ｆ－Ｔ＝ｍａꎬ得ｆ＝Ｆ－ｍａꎬ可知ａｂ间摩擦力ｆ增大ꎬ故Ｄ选项正确.２.２整体法和隔离法与牛顿第二定律的综合应用在分析系统内各个物体加速度不相同而又不需要求系统内物体间的相互作用力时ꎬ我们可以使用整体法和隔离法来求解有关牛顿第二定律的相关问题ꎬ从而大大简化数学计算[４].在使用整体法和隔离法时ꎬ要把握题干中关键的两点:一是题目只要求分析系统所受到的外力ꎬ二是要求分析系统内各个物体的加速度的大小和方向.例２㊀如图３ꎬ已知物体Ａ和Ｂ放在倾斜角度为３７度的斜面上ꎬ若Ａ和Ｂ的质量分别为２ｋｇ和２.５ｋｇꎬ且Ａ㊁Ｂ之间的动摩擦因数为μ１＝０.５ꎬＢ与斜面之间的动摩擦因数μ２＝０.４.将能固定物体Ａ的绳子沿水平方向固定于斜面顶端ꎬ用平行于斜面向下的拉力Ｆ将物体Ｂ匀速拉动.且在此过程中物体Ａ始终保持静止状态ꎬ试求:(１)物体Ａ和Ｂ之间滑动摩擦力的大小ꎻ７２１图３㊀例２题图(２)拉力Ｆ的大小.答案:(１)４０Ｎ㊀(２)２９Ｎ.２.３连接体中的整体法和隔离法连接体问题是高中物理动力问题中的常见题型.针对连接体问题需要分情况灵活选择使用整体法或者隔离法ꎬ如果可以用整体法全局分析ꎬ我们应该优先采用整体法ꎬ控制研究数量㊁未知量以及方程数量ꎬ从而简化自己的计算[５].例如不需要考虑系统的物体间相互作用的内力时.当然ꎬ不是所有的连接体问题都可以使用整体法得到最终结果ꎬ大部分情况下ꎬ我们考虑使用整体法与隔离法相结合的思路来求解相关问题.例３㊀如图５所示ꎬ质量均为ｍꎬ且可视为质点的两个木块Ａ㊁Ｂ之间用质量为２ｍꎬ长为Ｌ的水平杆Ｃ相连ꎬ水平杆与地面平行但不接触地面.该系统以水平速度ｖ沿光滑水平轨道向右做匀速运动ꎬ然后进入Ｐ点右侧粗糙的水平面ꎬ且Ａ㊁Ｂ两木块与Ｐ点右侧的动摩擦因数都是μꎬＣ与Ａ㊁Ｂ间作用力的竖直分量相等.求:图５㊀例３题图(１)在Ａ过Ｐ点瞬间ꎬＡ㊁Ｃ之间和Ｂ㊁Ｃ之间弹力的水平分力之比是多少ꎻ(２)Ｂ在Ｐ点右侧滑行的距离.(设ｖ２>μｇＬ)解析㊀(１)在Ａ过Ｐ点瞬间ꎬＣ与Ａ㊁Ｂ间作用力的竖直分量相等ꎬ则知Ａ对地面的压力大小为ＦＮ＝(ｍ＋ｍ＋２ｍ)ｇ２＝２ｍｇＡ受到的滑动摩擦力大小为ｆ＝μＦＮ＝２μｍｇ根据整体法ꎬ将Ａ㊁Ｂ㊁Ｃ整体做为研究对象ꎬ由牛顿第二定律得ｆ＝４ｍａ可得ａ＝０.５μｇ设Ａ㊁Ｃ之间和Ｂ㊁Ｃ之间弹力的水平分力大小分别为Ｆ１和Ｆ２.再使用隔离法ꎬ以Ａ为研究对象ꎬ由牛顿第二定律得:ｆ－Ｆ１＝ｍａ解得:Ｆ１＝１.５μｍｇ同理ꎬ以Ｂ为研究对象ꎬ由牛顿第二定律得:Ｆ２＝ｍａ解得:Ｆ２＝０.５μｍｇ则Ｆ１ʒＦ２＝３ʒ１(２)设Ｂ刚到达Ｐ点时速度大小为ｖᶄꎬ由ｖᶄ２－ｖ２＝－２ａＬꎬ解得:ｖᶄ＝ｖ２－μｇＬＢ过Ｐ点后ꎬ以Ａ㊁Ｂ㊁Ｃ整体为研究对象ꎬ由牛顿第二定律得μ(ｍ＋ｍ＋２ｍ)ｇ＝４ｍａᶄ可得ａᶄ＝μｇ设Ｂ在Ｐ点右侧滑行的距离为ｘꎬ则０－ｖᶄ２＝－２ａᶄｘ解得ｘ＝ｖ２２μｇ－Ｌ２.总的来说ꎬ整体法和隔离法作为高中物理动力学问题的解题过程中常用到的方法ꎬ同学们一定要注意日常积累.在平常的练习过程中ꎬ着重对各个知识点的把握和方法的使用ꎬ保证自己在考场上游刃有余.参考文献:[１]宋文庆.物理解题常用方法:整体法和隔离法[Ｊ].中学生数理化(教与学)ꎬ２００９(５):２.[２]谭书带.力学中的整体法和隔离法[Ｊ].中学生数理化(教与学)ꎬ２０１１(５):１.[３]庞亚茹.高中物理解题的整体法和隔离法的应用研究[Ｊ].数理化解题研究ꎬ２０２１(３１):９２－９３.[４]刘声平.应用整体法与隔离法解动力学问题[Ｊ].数理化学习(高一㊁二)ꎬ２０１３(５):２１.[５]鲍元彬.巧用整体法求解复杂的力学问题[Ｊ].课程教育研究ꎬ２０２０(１９):１.[责任编辑:李㊀璟]８２１。
浅析整体法和隔离法在高中物理教学中的应用研究
浅析整体法和隔离法在高中物理教学中的应用研究摘要：在高中物理教学的过程当中，整体法以及隔离法之间看上去存在一些对立之处，但其本质却是较为统一的，不但可以将几个不同的物体看作是一个整体，同时也可以使其和周围环境之间隔离。
所以在高中物理课堂教学的过程当中，教师需要将整体法和隔离法的解题思想渗透在教学过程中，从而使解题思想以及解题方法得以优化，让学生的形象思维获得进一步发展。
基于此的主要讨论了整体法和隔离法在高中物理教学中的应用。
关键词：整体法；隔离法；高中物理教学引言：物理是一门生活性相对较强的学科，通过学习物理知识，可以让学生更好地理解在生活当中所存在的物理现象，并掌握一些物理规律。
高中物理课堂往往有着较为丰富的内容，不管是课程安排或是考试占比都可以发现力学是其中的重点内容，在解决力学问题的过程中较为常规的思路，就是把已经知道的条件进行受力分析，了解物体受力的实际情况，从而构成相关的等式，也就是利用隔离法的方式进行处理。
但是也有一些物理问题，因为有着较为复杂的受理情况，所以如果将其受理系统进行拆分，有可能会导致一些干扰选项的产生，使得学生的判断力受到影响，所以在解决物理问题的过程当中，需要将其看作一个系统性的整体，也就是利用整体法来进行解题。
所以在高中物理课堂当中，教师需要将整体法和隔离法相互渗透，从而使学生的思维得到进一步发展，让物理教学获得更多帮助。
一、整体法与隔离法的概述（一）整体法的内涵整体法主要指的就是把几个不同的物体看作是一个完整的整体，然后再把一些看着具有明显的不同特点以及不同性质的物理过程，看作是一个整体来进行处理。
整体法在高中物理教学的过程当中是一种使用较为常见的方式，这也是讨论物理教学的整体系统，或者是对物理教学过程展开分析的一种比较典型的方法。
在学习力学的过程当中，需要把几个不同的物体看作是一个完整的整体，然后再将其当作所讨论的对象进行受力分析，主要是分析整体对象之外的一些物体对于整体所呈现出来的作用力，也就是外力对其中内部存在的相互作用力，也就是内力，将会不予考虑[1]。
高三物理隔离法与整体法及其应用[最新版]
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高三物理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。
高中物理高考题中的“整体与隔离”思想应用分析
高中物理高考题中的“整体与隔离”思想应用分析隔离法就是将研究对象从其周围的环境中隔离出来单独进行研究,这个研究对象可以是一个物体,也可以是物体的一个部分,广义的隔离法还包括将一个物理过程从其全过程中隔离出来。
整体法是将几个物体看作一个整体,或将看上去具有明显不同性质和特点的几个物理过程作为一个整体过程来处理。
这两种方法广泛地应用在受力分析、动量定理、动量守恒定律、动能定理、机械能守恒定律等问题中。
一、整体法和隔离法在受力分析中的应用通常在分析外力对系统的作用时,用整体法;在分析系统内各物体(各部分间相互作用时,用隔离法。
解题中一般遵循“先整体、后隔离”的原则。
方法:①选取对象——(研究对象可以是质点、结点、某个物体、或几个物体组成的系统。
②隔离物体——把研究对象从周围的环境中隔离开来,分析周围物体对研究对象的力的作用。
按照先场力(重力、电场力、磁场力等,后接触力(弹力、摩擦力,再其他力的顺序进行分析;或先主动力,后被动力(弹力、摩擦力的顺序进行分析。
例:(2013高考北京理综卷倾角为α、质量为M的斜面体静止在水平桌面上,质量为m的木块静止在斜面体上。
下列结论正确的是(A.木块受到的摩擦力大小是m gcosαB.木块对斜面体的压力大小是mg sinαC.桌面对斜面体的摩擦力大小是mg sinαcosαD.桌面对斜面体的支持力大小是(M+m g二、整体法与隔离法在牛顿运动定律中的应用当系统内各物体具有相同的加速度时,应先把这个系统当作一个整体(即看成一个质点,分析受到的外力及运动情况,利用牛顿第二定律求出加速度,如若要求系统内各物体相互作用的内力,则把物体隔离,对某个物体单独进行受力分析,再利用牛顿第二定律对该物体列式求解。
在运用牛顿运动定律处理连接体问题时,中的F指的是合外力,对于连接体问题,若将连接体作为整体,则不必分析连接体之间的相互作用,只需分析外界对连接体物体的作用力。
要求解连接体物体之间的相互作用力时,必须将物体隔离出来,化内力为外力,才能求解。
在高中物理中用整体法处理加速度不等的连接体问题(最新整理)
在高中物理中用整体法处理加速度不等的连接体问题新疆和静高级中学 李彦波【摘要】整体法与隔离法是解决连接体问题的两种重要方法，其中，利用整体法思路清晰，步骤简洁，本文重点分析其在加速度不等系统中应用的思路和注意要点，以期引导学生能在较复杂情景中灵活自如地运用整体法。
【关键词】整体法 加速度不等系统整体法是物理解题过程中的一种重要方法,是指对物理问题中的整个系统或整个过程进行分析、研究的方法。
在力学中,就是把几个物体视为一个整体作为研究对象,受力分析时,只分析这一整体对象之外的物体对整体的作用力,不考虑整体内部之间的相互作用力。
这样就可以把物理问题化繁为简,变难为易。
在学生解决问题的过程中,整体法往往被用于连接体问题的处理。
所谓连接体,就是指两个或两个以上相互作用的物体组成的具有相同加速度的整体。
所以, 中学阶段涉及连接体问题时，要求连接体内的各个物体必须具有相同的加速度或加速度大小相等，才可以用整体法处理；,而对于加速度不同的物体只能老老实实用隔离法来做。
其实这种认识是错误的,加速度不同的物体不仅可以看成整体并用整体法来处理,而且用整体法来处理的话会带来意想不到的效果。
本文通过高三复习过程中，探讨对加速度不等的连接体的典型例题的整体法处理，期望读者能够站在整体法的高度来分析此类问题，以拓展解题思路，起到事半功倍的功效。
对于一个物体而言，牛顿运动定律指出：物体所受的合外力等于其质量与加速度的乘积，即① ma Fi i =∑对于一个具有共同运动加速度的连接体所构成的系统而言，牛顿运动定律指出：系统所受的合外力等于系统的总质量与加速度的乘积，即② a m F iii i ∑∑=对于一个加速度不等的连接体所构成的系统而言，牛顿运动定律指出：系统所受的合外力等于系统内各个物体所受合外力之和，即③，采用正交分解法，其 ii i ii a m F ∑∑=两个分量的方程形式为和ix i i i ix a m F ∑∑=iyi i i iy a m F ∑∑=动力学知识解题的能力，下面通过较复杂情景中的应用与隔离法作一比较。
整体法与隔离法的应用探究获奖科研报告
整体法与隔离法的应用探究获奖科研报告摘要：分析一个动力学系统的运动状态时，需要注意研究的问题属于系统内部之间的作用力，还是系统与外部之间的作用，进而采取的研究方法也就不同，即整体法与隔离法，中学物理中大多数动力学情况属于整体法与隔离法相结合同时进行研究，才能使问题简化易懂。
关键词：系统整体法隔离法1. 方法解读在处理中学物理题的时候，选择正确的解题方法往往是解决问题的关键。
通过对近年高考物理试卷的分析不难发现，整体法与隔离法一直都是高考热点。
但掌握这一方法的学生并非很多，往往处理问题时不知所措，所以有必要探究整体法与隔离法的具体应用。
“整体法”，顾名思义，就是利用整体的思维分析问题并解决问题，是系统论中“整体原理”在物理学中的应用。
这种方法研究的对象是整个系统，从整个过程或整体揭示事物的本质，探索事物的运动规律。
中学物理教学中，我们不能单抓局部事物规律不放，更多则是放眼全局，重在培养学生用整体思维分析物理问题的能力。
用整体法解决问题时，可先从分析物理过程的角度出发，也可选择物理状态变化的全过程进行研究，或者选择整个系统作为研究对象，分析整个系统的运动状态，这些统称为“整体法”。
与整体法对应的“隔离法”，则是把整个系统过程中的单一过程分离出来或把某个即要研究的物体从整个系统中分离出来进行研究的方法。
我们有时会遇见求解一个系统内部物体间的相互作用力，对于这种情况一般采用的研究方法都是“隔离法”，即把要研究的物体从整个系统中分离出来。
同样，若求解某一过程中的物理量，一般而言把这个状态从整个过程中隔离出来进行分析，这种方法我们称之为隔离法。
2.例题解析那么怎样利用整体法与隔离法到具体问题中呢？可以结合两个实例进行分析。
通过分析可知，本题考察的重点是摩擦力的产生条件及力的平衡条件这两个知识点。
分析如下，虽然受到水平力F=5N和F=10N的作用力，但是a，b，c三个物体始终处于一种静止平衡状态，那么我们可以把a，b，c三个物体看做一个整体系统，要是研究这个系统和外界之间的作用力就可以采用整体法，则物体c与地面之间的作用力大小F就是系统在外力F=5N，F=10N作用下受到的地面对系统即对物体c的摩擦力F=5N；接下来分析物体a，b之间的作用力F，由于物体a，b之间无相对滑动的运动趋势，则采用隔离法将物体a从整个系统中隔离出来，发现这个物体a，b之间的内力F=0N；接下来继续分析物体b，c之间的作用力，同样采用隔离法，发现由于物体a，b之间无作用力，物体b又受到向左的力F=5N，则由受力平衡条件可知b，c 之间必受到向右的摩擦力F=5N。
整体法与隔离法在高中物理中的重要地位
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在 力 学 中 的应 用 示例
在力学 中． 整体 法 就 是 把 几 个 物 体 视 为 一 个 整 体 ． 作 为 研 究对象 ， 受 力分 析 时 ， 只分 析 这 一 整 体对 象 之 外 的 物 体 对 整 体 的作用力（ 外力 ） ， 不 考虑整体内部之间的相互作用力 （ 内力 ） 。 在 力 学 中 ，隔 离 法 就 是 把 要 分 析 的物 体 从 相 关 物 体 体 系 中 隔 离 出来 ， 作 为研 究对 象 ， 只 分 析 该 研 究 对 象 以 外 的 物 体 对 该 对 象的作用力 ， 不 考虑 研 究 对 象 对 其 他 物 体 的 作 用 力 。 例一 ： 在 粗糙水平 面上 ， 两 个 物 体 Ａ、 Ｂ 相互 靠放 ． 其 质 量 分 别 为 ｍｌ 、 ｍ２ ， 两 物 体 的 动摩 擦 因 数 均 为ｕ ， 在水平力Ｆ 作 用 下 做匀加速直线运动 ． 求 ： （ １ ） Ａ、 Ｂ 之 间 的相 互 作 用 力 Ｎ 与Ｆ 之 比； （ ２ ） 若 Ａ、 Ｂ 与 水 平 面 的动 摩 擦 因数 分 别 为Ｕ … Ｕ， 求 两 个 物 体所受合力之 比。 解 ： （ １ ） 因 为Ａ和Ｂ 一 起运 动 ， 具 有 共 同 加 速 度ａ ， 则有 ：
ｆ ｍ —ｆ Ｒ ＝ ｍ ａ … …… … ……… …… …… ……… …… ①
Ｎ Ｂ —Ｎ Ａ —ｍＢ ｇ ＝ ０… …… …………… ……………… ． ②
整体 法 是指 对 物 理 问 题 中 的 整 个 系 统 或 整 个 过 程 进 行 分 析、 研 究 的方 法 。整 体 法 的思 维特 点 ： 整 体 法 是 从 局 部 到全 局 的思维过程 ． 是 系统 论 巾 的整 体 原 理 在 物 理 巾 的应 用 。 整体 法