整體法在初中物理解題中的應用探析

俞汝旺

【摘要】在物理問題中，整體法的運用可從整個過程或系統介入，可以將其視為綜合的思維，具有運用價值高、理論性強、綜合程度大、層次深等特點.初中物理教師在教學環節，向學生提供整體法，同時告知學生整體法在具體問題分析與處理中的運用方式，便于學生形成較強的思維，能夠快速給出問題的分析框架，將復雜的問題簡單化，最終良好的處理問題.本文以初中物理解題課作為立足點，給出整體法在教學中的具體運用策略.

【關鍵詞】初中物理；解題教學；整體法

初中物理的較多習題，對于學生而言有較大的難度，不少學生拿到問題便出現畏難情緒，不會進行深度探究.對于初中物理出現的不少問題，如果不能找到有效的方法進行處理，將會導致問題的處理停滯不前，學生遇到類似的問題可能會直接放棄.為防止該情況出現，教師需要向學生傳授解題方法，同時說明方法應用條件與使用方式.整體法是一種重要的思想，對于學生處理初中遇到的很多問題，均能運用整體法進行處理.因此，初中物理教師需要向學生傳授整體法，同時說明整體法在運用中的具體方法，讓學生可以運用該方法處理遇到的難題.

1 將研究對象作為整體分析

初中物理的不少習題對學生解題思維有較高的要求，初中生欠缺該方面的思維，不能建立問題模型，難以找到解決問題的方式[1].整體解題可以理解為一種方法，也可以將其視為一種解題思想，將相互關聯的對象視為一個整體，在此基礎上進行研究.初中物理力學部分，不同物體間作用的力較多，如果對其進行細致的研究，難以理清頭緒，此時整體法便顯得異常重要[2].在整體法的運用中，對于研究對象可將其視為整體，對題目進行簡化處理，最終給出解題方法.

例1 對于放在水平桌面的直尺（密度均勻），將其放在桌角.直尺從桌面伸出的部分是全直尺長度的三分之一，當5N的重物P掛在B端時，尺子的A端慢慢翹起，如圖1所示，問尺子承受的重力？

解析 題目給出的條件很細致，但是在解題時發現找不到著力點.對于該道問題，將研究對象直尺作為整體，梳理其所受的力.在圖（1）狀態時，P的重力GP與輸出的動力一致，尺子重力G等同于輸出的阻力.結合圖（2）繼續分析，將直尺比作杠桿，基于杠桿定理，G=OGOC×GP，根據直尺在圖（1）和圖（2）兩種情況，動力臂OB等于三分之一的AB，阻力臂OC等于二分之一的AB減去三分之一的AB，將其帶入到公式G=OGOC×GP，尺子承受的重力為10N.

2 將研究過程作為整體分析

從對局部方法解題，研究題目中的條件，由于學生處理問題時工作量較大，將會導致學生得不到正確的答案[3].因此，建議學生以整體方法進行處理.對研究過程進行整體分析，學生采用物理分析的方式，對掌握的信息進行研究，找到已知條件的關系，建立問題模型，運用已知條件給出問題的解決方案.在物理研究中，將研究過程視為整體，簡化很多細節性的內容，給出清晰的流程，最終解答問題[4].

例2 在水平桌面上擺放兩個容器，其中圓柱形容器命名為甲，還有底大口小的容器乙（如圖2所示）.對于兩個容器，分別倒入不同的液體，液面的高度并不相同．當下將兩個容器內液體對容器底部的壓力分別以F1、F2進行表示，問F1、F2的關系.

解析 由于題目中給出的已知條件有限，憑借當下掌握的條件，不足作出對F1、F2壓力大小的比較.所以在問題處理中，需要將局部作為分析對象.然而，僅是立足局部進行分析，無疑會受到部分因素的限制，比如兩個容器體積、倒入液體密度等，這些因素的存在，均會影響到對問題的分析，容易對學生形成誤導，對問題進行局部分析與解讀.因此，對于該問題需要從全局出發梳理信息，同時將全局視為局部，在此基礎上分析問題.先建立一個整體小球（一個適合所有場合的小球），隨后再發展到局部.設定的小球不計密度、形狀、體積等變因，其力自然與重力相等.根據阿基米德原理，所以F1=F2.

3 同時將研究對象與過程作為整體進行分析

部分初中物理問題有諸多條件，不便于對研究對象進行整體分析，也難以對研究過程進行整體分析.對于此種情況，可將研究對象與研究過程視為一個整體并對其進行分析.在此類問題的研究中，需要做好全局把控，建立相對簡化的問題分析模型，給出問題的處理過程，得到正確的答案.

例3 如圖3所示，在容器中放有長方體木塊（M），在該木塊的上方還有一個鐵塊（m），木塊出水面、高度為h1、用細繩將該鐵塊系在木塊的下面，將細繩剪斷（圖a），三種情況的圖依次為a、b、c，前兩種情況木塊出水面的高度依次為h1、h2，問第三種情況木塊出水面高度h3是多少？

解析 該問題涉及的對象多，研究過程異常復雜，此時可以將研究對象與研究過程視為一個整體，將長方體木塊（M）、鐵塊（m）和a到b的過程視為一個整體，此時總力等于M與m的重力，在總重力沒有變化的情況下，總體力也不會出現變化.圖b這種情況，重力發生變化，增加了m的力，h2＞h1，根據題干已知條件進行推導，得到公式（1）：SM（h2－h1）=mρ鐵.在b到c的過程中，依然將M和m視為一個整體，得到公式（2）：SM（h3－h2）=mg－ρ水gmρ鐵.h3值的求解，聯立在（1）與（2）得到具體值，為h1+ρ鐵h2－h1ρ水.

4 結語

綜上所述，整體法在物理習題的處理中，是較為實用的方法，可以將復雜的問題簡單化處理，便于學生建立框架清晰的問題模型，能夠快速抓住問題的關鍵，將研究對象作為整體分析，將研究過程作為整體，或者將同時將研究對象與研究過程作為整體進行分析，最終解決問題.教師向學生傳授整體法，不僅會向學生說明其使用流程與核心思想，還會運用習題引導學生進行分析，掌握習題的處理方式，可以在遇到問題后，靈活的運用整體法，建立問題的處理模型，給出有效的處理方法，在問題處理中發揮巨大作用.

參考文獻：

[1]吳俊.初中物理力學問題的解題思路指導[J].數理化解題研究，2023，（08）：68-70.

[2]徐圣祥.初中物理力學問題解答技巧分析[J].數理化學習（初中版），2021，（08）：53-54.

[3]郭艷蘋.探討提高初中物理課堂教學效率的路徑選擇[J].數理化解題研究，2021，（17）：72-73.

[4]趙濤.初中物理力學綜合題解題技巧探究[J].數理化學習（教研版），2020，（07）：8-9.