体法与隔离法在中学物理中的应用

编辑: 逍遥路 关键词: 高中物理 来源: 高中学习网


    中学物理力学中经常会遇到有多个物体相互作用的连接体问题。学生觉得这部分问题处理起来很困难,所以我们在教学时就需要给学生补充一种很重要的方法,即整体法与隔离法。应用整体法或隔离法来解答涉及多个物体组成的系统时,问题就会变得非常容易。
  
  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。采用整体法不仅可以把几个物体作为整体,还可以把几个物理过程作为一个整体,采用整体法常使问题解答更简便。
  
  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)画出系统的受力示意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。
  
  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。可以把整个物体隔离成几个部分来处理,还可以对同一个物体,同一过程中不同物理量的变化分别进行处理。采用隔离法能排除与研究对象无关的因素,从而进行有效的处理。如果要计算物体系内部不同部分间的作用力,就必须要取隔离体来研究。
  
  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。
  
  (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示意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。
  
  三、整体法与隔离法的关系
  
  整体法与隔离法,不是相互对立的,在一般问题的求解中,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待求量的出现为原则。
  
  四、几种应用类型的典例分析
  
  1.整体法在平衡态对象中的应用
  
  平衡态对象是指研究对象处于静止或匀速直线运动状态。
  
  例如,在粗糙水平面上,有一个三角形木块a,两个粗糙斜面上分别放着质量为m1和m2的两个木块b和c,如图1所示,已知m1>m2,三木块均处于静止状态,试判断粗糙地面对三角形木块是否有摩擦力?如果有,摩擦力的方向如何?
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