淺談高中物理力學解題中整體法的應用

李俊操

摘要：物理是高中教學階段非常重要的一門學科，具有邏輯性強、理論性強的特點，學生理解和學習起來存在一定難度，其中力學是物理學科的重點和基礎，學好力學部分的知識即把握好了物理課程的核心。傳統教學方式較為單一、枯燥，無法滿足學生學習需求，為提升學習效率與質量則采用整體法模式開展教學，指導學生用整體思維把握問題關鍵并進行問題分析，深化知識理解培養綜合學習能力。基于此，本文對高中物理力學解題中整體法的應用進行分析探討。

關鍵詞：高中物理;力學;解題;整體法

中圖分類號：G4 文獻標識碼：A

引言

力學是物理課程體系中的一個完整知識系統，貫穿在物理課程的全過程教學當中，在高中物理教學實踐中不能再按照傳統教學方法開展教學，單一的教學方式很難真正調動學生的探索興趣，并且也無法獲得好的教學效果。采用整體法教學方式讓學生通過整體性思維去思考力學相關問題，構建力學模型分析解答問題，并在探究過程中形成整體化、結構化的知識認知體系，不僅可以提高教學效率，還能夠強化學生的物理綜合素養。

一、整體法的相關概述

（一）整體法的概念

整體法是物理教學中較為常見的一種思維方法，根據已給出的條件從整體視角對物體進行整體分析，所采用的是整體思路。在力學知識學習中則是將相關物體看作一個整體后進行相關受力情況的整體分析，而非只對其中某一個力的受力情況進行單一分析，在整體思路下更易于準確把握問題的重點核心，簡化問題分析難度，幫助學生實現高效學習，并有效培養學生物理思維能力、解題能力。

（二）高中物理力學解題中應用整體法的價值

在學習力學部分知識時，受力分析是學生所必須掌握的解題能力，只有學會對模型受力情況的準確分析才能夠更好的掌握力學知識，而對于學生而言，受力分析是具有較大學習難度的，當某一個受力情況沒有分析準確則會直接影響其他受力分析的結果準確性，導致解題失誤。而應用整體法方式進行教學，立足于整體思路將受力情況視作一個整體，對整體的受力情況進行綜合分析，這樣可以從較廣的視角看到物理模型的解題重點所在，然后根據解題要點探究受力情況，部分條件在解題過程中是可以忽略的，如此就大大減少了學生的解題難度與解題時間消耗，并且也可以提高學生解題結果準確性，避免被干擾條件所誤導，提高解題正確率。通過整體法方式的運用，幫助學生將復雜解題過程轉變為簡單分析過程，帶給學生物理力學探究學習的滿足感和成就感，利于調動學生物理學習興趣，培養其物理綜合素養。[1]

二、高中物理力學解題中整體法的應用探究

（一）受力系統中整體法的應用

力學知識教學中物理實驗是非常重要的示范教學環節，通過實驗操作驗證力學理論知識，幫助學生更清晰的了解力的作用，但針對某一個力進行實驗講解時必然會受到其他不同力的影響，為更好的理解力學知識則采用整體法把實驗中所用到的整個受力系統作為整體進行分析，將緊密聯系的物體看做整體進行進行探討，便于更好的理解和掌握力學知識內容。以如下例題為例：已知水平地面上有一質量為34kg的直角形小車，其與地面的傾角為30°，小車傾斜面上放置著一塊質量為14kg的滑塊（A），小車頂端的滑輪將滑塊（A）與質量為2kg的滑塊（B）連接，滑塊（A）現以2.5m/s的速度下滑，那么小車所受摩擦力時多少，地面給予的支持力是多少？用整體法進行解題，將滑塊（A）與小車看做整體，其下滑過程是在小車傾斜面上進行的，所以與小車相互產生的作用力可視為系統內力，再結合牛頓第二定律進行水平方向和豎直方向的受力情況分析，最終得出小車摩擦力數值和地面支持力數值。

（二）物體運動中整體法的應用

力學中許多受力問題都是基于受力過程而提出的，是對物體受力過程中的動態變化的探究，與其始末狀態的受力情況無太大的關聯，而在解題過程中當物體的受力過程不夠清晰時則可以依照物體受力的始末狀態采取整體法思維進行分析和解決，進一步簡化問題的計算。[2]以如下例題為例：現有傾斜角為60°的斜面，一個物體從斜面底部以固定速度向上滑動到Q點位置，Q點與斜面底部距離為L，此刻物體動能為E，又向上滑動到N點位置，此刻物體動能為0轉而下滑到Q點與斜面底部1/2L處，記為Y點，此時物體動能與Q點動能等同，若物體質量為m，與斜面所產生的摩擦因素為0.6，Q點到N點的位置距離為多少？應用整體法進行解題，先整體把握題目中的已知條件，明確條件之間的相關性，然后以物體運動過程為整體進行思考，考慮物體運動過程中重力的作用以及摩擦力的作用，根據動能定理確定清晰的解題思路，計算出Q點與N點之間的距離。

（三）結合隔離思想應用整體法

整體法是用整體思路進行解題，隔離法則與之正好相反，面對高中物理教學中的復雜力學問題教師可以根據對問題的分析適當選擇將隔離法與整體法相互結合，指導學生梳理清晰的解題思路，實現對力學相關問題的有效解決，既能夠簡化解題探究過程，又可以提高學生物理解題能力，促使其物理思維更加活躍、機智。[3]以如下例題為例：一個輕桿上在A、B、C三個固定位置均勻分布著a、b、c三個質量相等的小球，最左端記作O，OA=AB=BC，以O點為圓心做圓周運動，將a、b、c三個小球所受到的拉力分別記作T1、T2、T3，那么三個小球所受拉力比值為多少？在解題過程中采用隔離法和整體法相結合的方式，即分別對三個小球的拉力進行隔離分析，然后再用整體法在其基礎上進行綜合分析，由此可以快速完成問題解答。

結束語

綜上所述，力學是高中物理教學中非常重要的內容，采用有效的解題方法可以幫助學生更好的理解并掌握力學知識，培養其物理解題思維。整體法就是一種行之有效的解題思想，以整體性思路分析探究問題，更易于找準解題重點，簡化解題過程，獲得更高效的學習成果。對此，物理教師可以在受力系統分析中、物理運動分析中合理應用整體法，并且可以結合隔離思想進行應用，不僅可以優化解題過程，還利于鍛煉學生解題能力、思維能力，提升其物理綜合素養。

參考文獻

[1]蘇敏.試析高中物理力學解題中整體法的運用[J].數理化學習（教研版），2021（02）：19-20.

[2]肖飛.高中物理力學解題中整體法的運用探究[J].中學生數理化（教與學），2020（05）：35.

[3]趙找栗.掌握整體法，提升高中物理力學解題能力[J].高中數理化，2020（06）：39.