整体法在高中物理力学解题中的运用

刘洪弛

【内容摘要】高中物理是一门重要的学科，它不仅对学生逻辑思维的培养具有重要的促进作用，而且在当前的高中升学考试中占据不小的分值比例。本文中作者通过论述高中物理力学阶梯中引入整体法的作用，列举高中物理力学阶梯中引入整体法的实例，理论实践相结合来探究整体法与高中物理力学解题的结合之策，进一步提升整体法的运用水平，提高高中物理力学解题效率。

【关键词】整体法 高中 物理 力学 解题 运用

整体法对学生综合思维能力的培养具有重要的促进作用，它不仅能够提高高中物理学科中力学知识模块的学习，更对学生学习其他物理知识模块具有积极的影响。下面笔者就以高中物理的力学部分为例子，从整体法的涵义、高中物理力学阶梯中引入整体法的作用、高中物理力学解题中引入整体法的实例三个方面来进行详细的分析与论述。

一、整体法的涵义

基于物理学范畴来讲，整体法指的是在解决物理问题时，通常将几个物体作为整体开展研究。整体法所运用的思维属于综合性思维，它对于物理思维的培养和物理知识的积累具有重要的促进作用，是值得在学习过程中推而广之的方法和思维模式。

二、高中物理力学阶梯中引入整体法的作用

众所周知，在高中阶段的物理学科中，我们需要学习的内容大致包括力学、光学、功与能的转化、热学、电磁等几大部分内容。而力学则是上述这几部分内容中的重点和难点。这一部分的知识不仅较为抽象，需要学生花费大量的心血来理解，而且在以往的考试中占据的分数比例较大，对学生学习成绩的影响较大。因此做好高中物理学科中力学部分的学习是我们的重点。

高中物理学科的力学知识板块中的基础部分是受力分析，它既是学习力学知识的基础又是我们学习物理的难点。在学习中容易出现以下问题：不能够正确分析物体的受力情况，进而导致解题错误；在解答连接体受力情况时，不知如何下手；在分析每个物体的作用力和变化时，计算步骤繁琐，错误不断。在这些情况下如果可以适时地引入整体法思维，采用整体法思维来解答物理力学题目，会收到意想不到的良好效果。

整体法的思维模式是局部到全局，它是系统论中的整体原理在力学知识板块中的运用。在分析物体受力情况时，引用整体法的思维模式，将几个物体看成是一个受力的整体，来探究物体整体的受力情况，探究物体力的变化。

三、高中物理力学解题中引入整体法的实例

为了更形象生动地剖析整体法在高中物理学科中力学解题过程中的应用，作者将通过这两个经典的例题来进行系统的分析和说明。实例一，题目为：把质量为M的斜面体放置于粗造水平面，把质量为m的物体在倾斜角为θ的光滑斜面上加速下滑，请问在质量m的物体下滑全过程里，斜面体受水平地面支持力和静摩擦力各是多少？

这是一道较为典型的高中物理学科力学习题，在很多物理力学知识试卷上我们都经常会遇到类似习题的演变题目。当物体沿着倾斜角为θ的斜面下滑过程中，它的加速度是α=gsinθ，方向和斜面平行，且同时向下。由于该道题目中并没有提到物体和斜面之间存在摩擦力和压力，因此在进行解题时，我们重点放在物体和斜面所组成的系统对系统之外的摩擦力与支持力。显而易见，在进行这道力学习题的分析和解答过程中，我们引用了整体法来进行分析，同时结合物理原理中的牛顿第二定律来列出下面的方程式：

∑Fx=f=macosθ=mgsinθcosθ，求得f=1/2mgsin2θ；

∑Fy=（M+n）g-N=masinθ= mgsin2θ，求得N=（M+n）g-mgsin2θ。

由上述該道题的解答过程我们可以看出，通过分析解答我们可以看出运用整体法来解决高中物理学科中力学试题的实用性和高效性。但有一点作者需要在这里提醒，就是虽然整体法能够极大地提高高中物理学科的解题效率，但并不是所有的题目都可以运用整体法来实现精准、快速的解题，为了更形象地说明这一整体法的运用细节注意事项，作者在此列出来第二道例题：

实例二，a、b两个带电小球的质量一样，都是m，这两只小球所带电荷量分别是+2q和-q，两球之间通过绝缘细线来连接，a球有用长度相同的绝缘细线悬挂于天花板上，在两球所在的空间有方向向左的均强电场，电场强度是E，平衡时细线被拉紧，下面哪些球中是平衡时球的位置。

如果认真的分析题目中所给出来的条件，两个a、b小球的带电量并不一致，如果采用上述文章中笔者所讲的整体法来解答该题，把两个小球视为一个整体，我们很显然会选择A选项。但两球带电量不同时，看成整体，受力分析时左右电场的力达不到平衡，换句话讲左右方向的合理不是零。鉴于上述一系列分析，我们通过排除法和对比法，最终选定正确答案为C选项。通过上述两道高中物理课程中力学习题的分析，我们明白整体法不仅能够将物体视为一个整体，还能够将物理过程视为一整体，进而结合题目中所给定的具体条件来精准查找题目的解题点，破解力学题目，提高解题准确率。

结束语

综上所述，整体法对于高中物理力学模块习题的解答具有重要的促进作用。力学模块的知识一直是高中物理学习的难点和重点，整体法的引入能够极大的简化解题步骤，化繁为简提高力学习题的解题效率和准确率。

【参考文献】

[1] 杨博睿. 议高中物理力学解题中整体法的运用[J]. 科学大众（科学教育），2017（02）：30.

[2] 高琛泽. 如何应用对称性分析高中物理力学问题[J]. 中国校外教育，2016（34）：103.

（作者单位：湖南省长沙市宁乡县第一中学）endprint