淺議高中物理力學解題中整體法的運用

龔競秋

摘 要：在高中物理學習中，力學一直是學習中的重點與難點，在學生的學習任務中占據很大比重。在力學學習過程中，最主要的是對力學解題方法進行掌握，提高力的分解能力。根據自身學習經驗，對高中物理學習中力學解題的整體法運用進行簡單的探討和分享。

關鍵詞：高中物理；力學解題；整體法運用

高中物理教材包含了力學、熱學、電磁、光學等內容，其中力學占據著很大一部分比例，也是考試內容中占據比例較大的一部分，物理老師與我們學生都要重視對力學這一章節的學習。

一、整體法在力學解題中運用的重要性

在對力學這一章節進行學習時，力學分析是基礎學習，貫穿著整個力學章節，既是學習的基礎，也是學習的重點與難點。在實際學習中，很多同學由于不能很好地將物體的受力情況進行合理分析，使得力學解題無法求出正確答案。一遇到力分析題便不知道從何入手，無法對題進行正確的解答。另外，對力的分析較為復雜，一個物體會受到多個力，解題時容易出現錯誤。

整體法與隔離法在力學解題中應用，使得連接體問題得到很好的解決。整體法是整體原理的應用，從對力的局部分析到整體分析，具有一定的規律性。在解題過程中，將幾個物體看成一個整體，再對其進行力的分析，研究整體力的變化情況，避免對每一個物體進行力的分析，使得解題速度與解題正確率都有所提高。隔離法解題則相反，將整體的物體分離，對每個物體的受力情況進行分析，如何對解題方法進行選擇，要根據實際的力學題目進行分析選擇。

在力學解題中使用整體法進行解題，使得難題變得簡單，我們要靈活地將物體的受力情況進行分析，從而使得分析能力逐漸提升，重視對題目的整體掌握，抓住解題重點，提高解題效率，培養我們的思維能力與分析能力。

二、整體法在力學解題中的實例運用

例1.根據圖1觀察我們可以知道，a、b為兩個帶電物體，兩個物體的質量用m表示，小球a的電荷量為+2q，小球b的帶電荷量為-q，兩個小球之間的連接線為絕緣的，再拿出同樣一根長度的絕緣線將小球a吊在天花板上，在此空間中，具有均勻的電場，且方向向左，電場的強度用E表示，兩個小球保持平衡狀態時，兩根細線都處于拉緊狀態。兩小球在平衡狀態時，位置是圖2中的

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對題目要求進行詳細的解讀，兩個小球帶電量不同，使用整體法進行分析，將其看做一個整體，那么此題的答案便是第一個。由于兩個小球的帶電量不同，將兩個小球看成一個整體而進行力的分析，水平方向電場力不平衡，那么水平方向上受力的合力不是零。根據公式F=Eq，小球a與小球b所受的電場力進行相比，a球受力更大，對兩小球進行整體分析，水平方向的合力用Eq表示，方向指向左方。對此可以判斷出，小球會向左方偏移，那么答案A被排除。對剩下的三個答案進行觀察，存在夾角上的不同。將小球a與豎直方向的夾角為α，用整體法進行分析，將角α與β當做一個整體，采用公式tanα=■，接下來對小球b進行研究，小球b與豎直方向的角度用β表示，那么tanβ=■，通過對兩個式子的分析可以得出，α<β，也就是a球豎直方向的夾角大于b球豎直方向的夾角，從圖中判斷可以得知，此題選擇C。

例2.將一物體放在粗糙的表面上（水平面），物體的質量用M表示，將一物體質量為m放在一個光滑的斜面上，傾角用θ表示，讓小物體加速下滑，當物體m在下滑過程中，斜面所受到的地面靜摩擦力與水平面對其的支持力各是多少？

此題是我們學習過程中經常遇到的題，當物體m下滑過程中，會產生加速度為a=gsinθ，方向平行與斜面，朝下。由于斜面是光滑的，所以不存在物體與斜面之間的摩擦力與正壓力，因此，只要對物體m與斜面系統以外的地面對其產生的支持力與摩擦力進行分析與考慮，此時便可以使用整體分析法進行解題。通過對物體的受力分析，可以將加速度與合力大小算出，再根據牛頓的第二定律對其進行求解：ΣFx=f=macosθ=mgsinθcosθ，求得f=■mgsin2θ；ΣFy=（M+m）g-N=masinθ=mgsin2θ，求得N=（M+m）g-mgsin2θ。

根據上述兩種解題可以總結出，使用整體法進行解題時，要對題目進行細致分析，若題目中的整體處在平衡狀態，系統內的各個物體之間沒有相互的作用力，此時使用此解題方法較為簡單方便。在整體之間作用力不平衡的狀態下，若不需要對物體與物體之間的作用力進行考慮，且各個物體的加速度方向相同、大小相同時，可以使用整體法進行解題。對整體法進行選擇，要對題目給出的條件進行分析，仔細辨別，慎重使用，解出答案。此方法在進行解題時，將不同的物體看成一個整體，也可以將一個過程看作一個整體。

綜上所述，整體法在力學解題中的應用使得解題變得簡單，節省解題時間，避免對單個力進行分析，提高了解題的正確率。但是，我們在進行具體解題前，要對題目進行詳細的解讀，合理地對整體法進行運用，不是所有力學題都可以使用此方法，只有善用、合理使用，才能更好地展示出整體法解題的優勢，提高我們的解題能力。

參考文獻：

[1]王力.議高中物理力學解題中整體法的運用[J].新課堂導學，2011（02）.

[2]張艷萍.整體法在高中物理解題中的應用[J].考試：教研，2011（01）.

（作者單位 遼寧省盤錦市遼河油田第一高級中學）

？誗編輯 陳鮮艷