高中物理“整体法与隔离法”的教学难点及突破

理等 问题 中 。

解读整体法 与隔离法
1教材 解 读 .
在 教科 版 高 中物 理教 材 必 修 一 第 三 章 第 五 节 《 牛顿 定律 的应 用 》 中有一 大 类 问题—— 连接 体 问 题, 这类 问题 必然要用 到整体 法 与隔离法 ; 在第 四章 《 物体 的平衡 》 中涉及 多个物 体 的平 衡及 相互作用 力
度 、 速度 的矢 量性 , 生更 难 以接受 , 加 学 建议 教师 不
要 轻易加入 , 以免增加 学生 的学 习负担 。 教材必修 二有 四章 内容 : 第一 章《 体运 动》 第 抛 、
二、 高中物理 中整体 法与隔离法的应用
整体 法 与隔 离法 在 高 中物理 中应用 非 常广 泛 , 下 面举例说 明。 1用整体 法与 隔离法 解决平 衡 问题 . 平衡 问题是高 中物理一 大 问题 , 每年高 考必考 。
究 的方 法 。这 里 的研究 对象 可 以是一 个 物体 , 可 也
微元法 。对常用 的整体法 、 隔离法 , 教材却 没有涉及 。
那么 , 整体法与隔离法 的教学 如何 实施呢?它 的难点 如何突破呢?本文将结合课题 的研究进行探讨 。

以是物体 的一部 分 。广 义的隔离 法还包 括将一 个物 理 过程从 全过 程 中隔离 出来 。整 体法 和隔离 法看上 去相 互 对立 , 二 者在 本 质 上 是 统 一 的 , 但 因为将 几 个物 体看 做 一个 整体 之后 , 要将 它们 与 周 围 的环 还 境 隔离 开来 。 其实 , 整体 是更大 系统 的一部分 。 两 这 种方 法 广 泛 地 应用 在 受 力 分 析 、 顿 定 律 、 能 定 牛 动
图所 示 ,粗糙 的水平 地 面上 有 一斜 劈 ,斜 劈 上一 物 块正 在 沿 斜 面 以 速 度 。 速 下 匀
小球 向右缓 慢 拉动 一小 段 距 离 后 , 小球 重 新达 到 平衡 , 两 若在前后两次平衡 状态下 ,
水 平 拉 力 分 别 为 F. A、 I , B F 间 的库 仑力 为 F F : 面 库、 库,地
二章《 圆周 运 动》第 三 章《 有 引力 》第 四章 《 与 、 万 、 功
机 械 能》 教 材 的正 文 、 , 拓展 空 间和 习题 没有 一处 介
绍 整体法 与隔离 法 ,即使是 动能 定理应 用于 多过程
星兰 :查


——一
◇◇




【 1(0 1 海 南 ) 例 】2 பைடு நூலகம் 年 如
C不 为零 , 向向左 . 方 D不为零 , 较大时方 向向左 , 较小时方向向右 . / ' 3 。 。
BF> 2 .1F
D. 1 破 FB :F
解析 : 将斜 劈和 物块看 成系统 , 而系统 处于平 衡 状态 。 系统进行受 力分析 : 对 系统竖直方 向只受重 力 和 支持 力 , 且平 衡 , 水平方 向不受 力 。 因此 , 地面对斜
决 问题 的科学方法 有 : 图像 法 、 交分解 法 、 正 等效 法 、
问题 、 系统机械 能守恒 问题 , 教材也 没有涉及 。 2整体 法 与隔离法 的基础 知识 . 整 体法 是将 几 个物 体 看做 一个 整 体 , 或将 几 个 物理 过程作 为一 个整体 来研究 的方 法 。隔离法 就是 将 研 究 对象 从 其 周 围环 境 中 隔离 出来 单 独进 行 研
为 了降低难度 ,教材 并没有 直接介 绍整体 法与 隔离 法 , 教材 第一 章 《 动 的描述 》 运 没有 介 绍竖 直上 抛运动 。竖直上 抛运动是 先匀减 速再匀 加速 的匀 变
速直线 运动 , 过程是匀 变速直线 运动 。 些教师 在 全 一
的有机联 系才组 成 了功能更 为强大 的整体 。物理学
对 A的支持 力为 F F 小 协墙 对 B的作 用力 为 F F 。 陀 则 下列判 断正确 的是 ( ) 。
A. 1F 2 < l 库
C. A<F 2 F 1 A
滑 , 劈保 持 静止 , 地 面对 斜 则
斜劈 的摩擦力 ( ) 。
A等 于零 .
B不为零 , 向向右 _ 方
◇◇—
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高中物理“ 休; 与 隔离法 " 整 去
的教 学难 点及突破
◇黎 国胜
尽管普通 高 中课 程改革进 行 了多年 , 是与 “ 但 过 程 与方法 ” 一 目标 的落实仍 然有很 大 的差 距 , 这 重知 识、 轻方法 的现象还普遍存在 。 在高 中物理必修一 、 必 修二( 以教 育科学 出版社 的教材 为例 ) 的教材解 读和 教学实际 中, 我们发现教材 中明确要求学 生掌握 的解
所 研究 的整体往 往是 多对象 或多过 程 的集 合 ,研究 多对象 或多过程 的集合 就是 整体法 ,研究集 合 中的 部分就 是隔离法 。 因此 , 系统 理论正是 物理学 中整体 法 、 法 的理论 依据 。 隔离
本章补 充 了这一 运动 ,并把全 过程作 为整体 进行 求 解。 把多过程作 为整体 进行研究 的方法也 是整体法 , 学生对 这种处 理方法接 受难 度 比较 大 , 上位移 、 加 速
劈 的摩 擦力 为零 ( 答案 为 A) 。
解析 :本题是 一道考 查整体 法与 隔离法 的绝佳 好 题 。先将 两小球 看成 系统 , 受力分 析 , 考虑 通过 不 两 小球 间 的库仑 力 , 由平衡 条件 可知 地 面对 A的支 持 力等 于两小球 的重力 , 大小不 变 , 以 c错 ; 所 同时 , 墙对 B的支持力 F 等于水 平 向右 的拉 力 F 。再 隔离 B进行研 究 , 极 限情 况 , 取 若把 A拉 到墙 角 , 对 B 墙 的支 持 力 F 变为 0 所 以 B错 , 同时 库仑 力 也 变 B , 但 小, 故答案 为 B 。 4用整体 法解 决多过程 力学综 合 问题 . 【 4 ( 0 1 全 国卷 1 一质量 为 M、 例 】2 1 年 ) 内壁 间距 为 L的箱 子静止 于光滑 的水平 面上 ,箱 子 中间有 一
时也要 用到这种方 法 。
3整体 法 与隔离法 的系 统论依据 . 系统论 由美籍 奥地利 人 、理论 生 物学 家 LV坝 塔 朗菲创立 , 它不仅 是反 映客观规 律 的科 学理论 , 而
且 还具有科 学方法 论 的重 要意 义 。系统论 的核心思 想 是整体 观念 。 系统论认 为 : 一个 系统 由多个 相互联 系的部分 组成 , 分之 间不是孤 立 的 , 部 正是部 分之 间
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人教版高中物理总复习正交分解法整体法和隔离法 知识点整理及重

人教版高中物理总复习正交分解法整体法和隔离法 知识点整理及重

人教版高中物理总复习正交分解法整体法和隔离法知识点整理及重人教版高中物理总复习正交分解法整体法和隔离法知识点整理及重仔细整理高质量的文件人教版高中物理总复习知识点排序重点题型(常考知识点)巩固练习物理学综述:正交分解法、积分法和分离法【考纲要求】1.了解牛顿第二定律,能解决应用问题;2、掌握应用整体法与隔离法解决牛顿第二定律问题的基本方法;3、掌握应用正交分解法解决牛顿第二定律问题的基本方法;4.掌握运用综合法解决牛顿第二定律问题的基本方法。

[整理测试场地]要点一、整体法与隔离法1.连接器:由两个或多个对象组成的对象系统称为连接器。

2、隔离体:把某个物体从系统中单独“隔离”出来,作为研究对象进行分析的方法叫做隔离法(称为“隔离审查对象”)。

3.整体方法:将多个相互作用的对象作为一个系统和整体进行分析和研究的方法称为整体方法。

要点诠释:处理连接体问题通常是整体法与隔离法配合使用。

作为连接体的整体,一般都是运动整体的加速度相同,可以由整体求解出加速度,然后应用于隔离后的每一部分;或者由隔离后的部分求解出加速度然后应用于整体。

处理连接体问题的关键是整体法与隔离法的配合使用。

隔离法和整体法是互相依存、互相补充的,两种方法互相配合交替使用,常能更有效地解决有关连接体问题。

要点二、正交分解法当一个物体被两个以上的力加速时,通常使用正交分解法来解决该问题。

在大多数情况下,力在加速度方向和垂直加速度方向上正交分解,包括:fx?ma(沿加速度方向)fy?0(垂直于加速度方向)在特殊情况下,加速度的分解比力的分解简单。

要点诠释:正确画出受力图;建立直角坐标系,特别要注意把力或加速度分解在x轴和y轴上;分别沿x轴方向和y轴方向应用牛顿第二定律列出方程。

一般沿x轴方向(加速度方向)列出合外力等于ma的方程,沿y轴方向求出支持力,再列出f??n的方程,联立解这三个方程求出加速度。

要点三、合成法如果物体只被两个力加速,这是一个两个力不平衡的问题,通常通过综合方法来解决。

高中物理整体法与隔离法

高中物理整体法与隔离法

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。

(5)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,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一、叠加问题【例6】 如图,倾角为α的斜面与水平面间、斜面与质量为m 的木块间的动摩擦因数均为μ,木块由静止开始沿斜面加速下滑时斜面始终保持静止。

求水平面给斜面的摩擦力大小和方向。

解:若采用隔离法,分析楔M 时,受的力特别多,求解繁琐.该题中,虽然m 与M 的加速度不同,但仍可用整体法,以斜面和木块整体为研究对象,水平方向仅受静摩擦力作用,而整体中只有木块的加速度有水平方向的分量。

可以先求出木块的加速度()αμαcos sin -=g a ,再在水平方向对质点组用牛顿第二定律,很容易得到:ααμαcos )cos (sin -=mg F f【例1】 在粗糙水平面上有一个三角形木块a ,在它的两个粗糙斜面上分别放有质量为m1和m2的两个木块b 和c ,如图所示,已知m1>m2,三木块均处于静止,则粗糙地面对于三角形木块( )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α bc am 1 m 2C .有摩擦力作用,但摩擦力的方向不能确定D .没有摩擦力的作用【解析】由于三物体均静止,故可将三物体视为一个物体,它静止于水平面上,必无摩擦力作用,故选D .1.一质量为M=2kg 、长为L=3.75m 的薄木板,在水平向右F=10N 的拉力作用下,以v 。

整体法和隔离法

整体法和隔离法
B保持静止,且F≠0。则下列描述正确的是( )
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

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。

整体法与隔离法的应用详解

整体法与隔离法的应用详解
F2 mm
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

高中物理教学中隔离法整体法

高中物理教学中隔离法整体法

浅谈高中物理教学中的隔离法与整体法隔离法与整体法是高中物理教学中常用的思维方法,所谓隔离法,就是把所研究的对象从整体或系统中隔离出来进行研究,这种方法称为隔离法。

所谓整体法,就是将整个系统看做一个整体,对系统进行整体研究,这种方法称为整体法。

下面就其应用介绍如下。

一、隔离法的应用1.物块a和b用轻绳相连后悬挂在轻弹簧下端静止不动,如图(甲)所示;连接a和b的绳子被烧断后,a上升到某一位置时速度的大小为v,这时b的下落速度大小为u,如图(乙)所示。

已知a和b的质量分别为m和m。

从甲状态到乙状态的过程中,弹簧的弹力作用于物块a的冲量等于多少?解:设弹力对a的冲量为i,取向上为正方向,根据动量定理:对a物体:i-mgt=mv-0(1)对b物体:-mgt=m(-u)-0(2)由(2)式得:t=,代入(1)式得:i=m(v+u)a、b都停止时相距s,s=l+s0+sa-sb=l+s02.如图所示,在真空中,匀强电场的方向竖直向下,匀强磁场方向垂直纸面向里,三个油滴a、b、c带有等量的同种电荷,已知a静止,b向右匀速运动,c向左匀速运动,比较他们的质量应有()a.a油滴质量最大b.b油滴质量最大c.c油滴质量最大d.abc质量一样大解:对于a粒子:ma g=qe ma=qe/g对于b粒子:mbg+qvb=qemb=q(e-vb)/g对于c粒子:mcg=qvb+qemc=q(e+vb)/g故mc>ma>mb二、整体法的运用3.质量为m的木块在光滑水平面上以速度v1向右运动,质量为m的子弹以速度v2水平向左射入木块,要使木块停下来,必须发射子弹数目为(子弹留在木块中不穿出)()a.b.c.d.解:以n颗子弹和m组成的系统动量守恒,n颗子弹入射前为初状态,子弹入射后木块停下来为末状态,以子弹方向为正。

nmv2=m-v1=0 n=4.在粗糙水平面上有一个三角形木块abc,在它的两个粗糙斜面上分别放两个质量为m1和m2的木块,m1>m2,如图所示。

高中物理力学方法-整体法 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。

高一物理受力分析(整体法和隔离法)

高一物理受力分析之隔离法与整体法专题隔离法与整体法1、整体法:以几个物体构成的整个系统为研究对象进行求解的方法。

在许多问题中可以用整体法比较方便,但整体法不能求解系统的内力。

(区分内力和外力,对几个物体的整体进行受力分析时,这几个物体间的作用力为内力,不能在受力图中出现,当把某一物体单独隔离分析时,原来的内力变成了外力,要画在受力图上。

)2、隔离法:把系统分成若干部分并隔离开来,分别以每一部分为研究对象进行受力分根据地,分别列出方程,再联立求解的方法。

3、通常在分析外力对系统作用时,用整体法;在分析系统内各物体之间的相互作用时,用隔离法。

有时在解答一个问题时要多次选取研究对象,需要整体法与隔离法交叉使用注意:实际问题中整体法与隔离法要结合起来灵活运用........。

........................,通常先整体后隔离例 1.在粗糙的水平面上有一个三角形木块,在它的两个粗糙的斜面上分别放置两个质量为m1和m2的木块,,如图1所示,已知三角形木块和两个物体都是静止的,则粗糙水平面对三角形木块()A. 有摩擦力作用,方向水平向右;B. 有摩擦力作用,方向水平向左;C. 有摩擦力作用,但方向不确定;D. 以上结论都不对。

例2.如右图所示人重600N,平板重400N,若整个系统处于平衡状态,则人必须用多大的力拉住绳子?(滑轮和绳的质量及摩擦不计)例3、如图1所示,C是水平地面,A、B是两个长方形物块,F是作用在物块B上沿水平方向的力,物体A和B以相同的速度作匀速直线运动,由此可知,A、B间的动摩擦因数μ1和B、C间的动摩擦因数μ2有可能是[]A.μ1=0,μ2=0 B.μ1=0,μ2≠0C.μ1≠0,μ2=0 D.μ1≠0,μ2≠0例题4:如图所示2中两板、两物体分别相同,接触面粗糙,试画出A物体的受力图。

1。

高中物理整体法隔离法(课堂PPT)

学案 3 典型解题方法例析
一、整体法与隔离法 1.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 整体之外的物体对该整体的作用力,不考虑整体内部之间 的相互作用力. 2.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,不考虑其他 物体所受的作用力.
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17
针对训练 3 如图 5 所示的甲、乙两个电路中电源电动势 E 和内阻 r 已知,定值电阻 R0 已知,求电阻箱的阻值 R 调 至多大时,其获得的电功率最大,最大值为多少?
图5
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18
解析 由电源的输出功率(即外电路上 R 获得的电功率)与外 电阻 R 的关系知,在甲图中当 R=r 甲′=r+R0 时,R 上获 得的电功率最大,其最大功率为 P 甲=4Er甲甲′′2 =4(r+E2R0).对乙 图中当 R=r 乙′=r+rRR0 0时 R 上获得的电功率最大,最大功 率为 P 乙=4Er乙乙′′22=(r4+·Rr+0rRR0RE0 0)2=4r(Rr+0ER2 0).
答案 AC
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10
[点评] 建立模型的关键:(1)对常规模型的熟悉程度;(2)通过抽 象、分解、类比、等效等变换手段,把貌似复杂、无法解决的问题, 转变为与常规模型相关的物理模型.
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11
针对训练 2 在下雨天我们会明显地感觉到雨点越大,雨点 对雨伞的冲击力也就越大,这一现象能否说明雨点越大, 雨点落到地面的速度也就越大呢?现已知雨点下落过程 受到空气阻力与雨点的最大横截面积 S 成正比,与雨点下 落的速度 v 的平方成正比,即 F 阻=kSv2(其中 k 为比例系 数).雨点接近地面时近似看做匀速直线运动,重力加速度 为 g.若把雨点看做球形,其半径为 r,雨点的密度为 ρ,求: (1)雨点最终的运动速度 vm;(ρ、r、g、k 表示) (2)雨点的速度达到v2m时,雨点加速度 a 的大小.

浅谈物理整体法与隔离法

浅谈物理整体法与隔离法 Jenny was compiled in January 2021 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。 (2)运用隔离法解题的基本步骤: 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)。 (2)运用整体法解题的基本步骤: ①明确研究的系统或运动的全过程。②画出系统的受力图和运动全过程的示意图。③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。 整体法的思维特点:整体法是从局部到全局的思维过程,是系统论中的整体原理在物理中的应用。 整体法的优点:通过整体法分析物理问题,可以弄清系统的整体受力情况和全过程的受力情况,从整体上揭示事物的本质和变体规律,从而避开了中间环节的繁琐推算,能够灵活地解决问题。通常在分析外力对系统的作用时,用整体法。 二、应用条件 准确地讲,隔离法与整体法,不受俩物体的运动状态制约,加速度相等与否无关。 三、研究对象的选取 择研究对象是解决物理问题的首要环节。在很多物理问题中,研究对象的选择方案是多样的,研究对象的选取方法不同会影响求解的繁简程度。合理选择研究对象会使问题简化,反之,会使问题复杂化,甚至使问题无法解决。隔离法与整体法都是物理解题的基本方法。 1.对象的选取要以题中条件与所求解的问题灵活处理。一般有先整体后隔离,先隔离后整体,二者结合使用。 2.隔离对象的选取一般有如下原则:①状态明确,速度加速度已知或运动规律清晰。②受力简单,受力越少越好,越容易计算,③方程多的物体,如与圆周运动,弹簧有关的问题。④受力具体的。 四、整体隔离法的前提 整体法求加速度,隔离法求相互作用力。静力学整体法:把平衡系统看作整体,在整体上研究,不考虑内力,只考虑外力对系统的作用力,然后隔离法研究单个物体,在整体法上得出的受力情况对隔离法同样适用!比如,在静力学中,往往判断水平地面几个砖块之间静止所满足的外力条件。这个时候,就把整个系统(全部砖块)看做一个系统,外力和摩擦力平衡,求出摩擦力,然后隔离求每个砖块的相互作用力。严格说不正确,但作为初学者,学静力学和牛顿力学就要看做一个状态处理,实质上,后面的功能关系,动量就要额外处理。 五、运用整体法与隔离法的注意事项 1.解答问题时,绝不能把整体法和隔离法对立起来,而应该把这两种方法结合起来,从具体问题的实际情况出发,灵活选取研究对象,恰当选择使用隔离法和整体法。 2.在选用整体法和隔离法时可依据所求的力,若所求的力为外力则运用整体法;若所求的力为内力则用隔离法.但在具体应用时,绝大多数的题目要求两种方法结合应用,且应用顺序也较为固定,即求外力时,先隔离后整体;求内力时,先整体后隔离,先整体或先隔离的目的都是为了求解共同的加速度. 3.对于连结体问题,通常用隔离法,但有时也可采用整体法。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;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。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。 4.当只涉及研究系统而不涉及系统内某些物体的力和运动时(即不考虑内力作用),可整体分析对象;当只涉及研究运动的全过程而不涉及研究某段运动时,可整体分析运动过程;当运用适用于系统的物理规律解题时,可整体分析对象和整体分析运动过程的初末态;不仅适用于系统内各物体保持相对静止或匀速直线运动的状态,而且也适用于某些各物体间有相对加速度的情况。 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。 参考文献: [1]武灵萍.浅谈隔离法与整体法的整合[N].山西科技报,2002.

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