整体法与隔离法在解高中物理习题中的应用

唐海天

在解高中物理习题过程中，对研究对象的选取非常关键.若选取得当，能使问题化繁为简；若选取不当，则不一定能解决问题.下面对整体法与隔离法在解高中物理习题中的应用进行研究.

一、整体法与隔离法的内涵

整体法是以整体为研究对象来研究物理问题中的规律.此处的“整体”是指习题中提到的整个系统、整个物理过程或几个具有相同特性物体组合在一起.整体法注重培养整体思维，从整体上分析问题，不受细节束缚，有效把握物理习题的整体特征，从而系统地解决物理难题.而隔离法是以部分为研究对象将其从系统中隔离开来做单独研究.此处的“部分”是指从整体过程中分离出的分过程或从整体系统中分离出的部分等.隔离法注重培养细节思维，从局部分析问题，把握物理习题的局部特征，将复杂问题简单化处理，从而有效解答物理习题.整体法与隔离法作为常见的物理习题解题思路，贯穿于整个高中物理学习中，在静力学、连接体以及动量能量等问题中均有应用.运用整体法与隔离法解决物理习题时有三大难点：1.研究对象的选择与方法的选用.2.解题时整体法与隔离法的使用顺序问题.3.恰当的受力分析方法.这些难点都有待在解决具体问题的过程中寻找规律，积累经验.

二、整体法与隔离法在解高中物理习题中的应用

1.多物体的整体.牛顿第二定律在单物体系统中可以表示为该物体受力为其质量与加速度的乘积.而牛顿第二定律在加速度不同的多物体构成的系统中可以表示为系统受力为每个单物体质量与加速度乘积的求和.在多物体的整体问题中，可以分为平衡状态、非平衡状态两种.平衡状态具体题型有：牛顿运动定律的问题，往往涉及系统内力的分析，需要我们遵循整体法与隔离法的选用技巧，灵活应用.能量守恒问题一定要用到整体法，而隔离法则视情况而定，看所求目标是否涉及多物体整体中的个体.动量守恒问题中要将“整体法”摆在首位，隔离法通常很少用到.非平衡状态中若整体中各物体的加速度不相等，则多使用隔离法来具体分析.连接体问题是指多个物体连接在一起研究受力等内容.其最大的特征是物体间具有相同加速度.解决连接体常用的思路是整体法、隔离法或两者组合，对于整体外力分析用整体法，对于系统内部之间力的分析使用隔离法.

2.多过程的整体.当物理习题由多个运动过程组成时，一般采用隔离法将多过程拆成多个简单过程来处理.常规思路是通过分析简单过程来找到等量关系求解.首先对每个过程进行具体分析，列出关系式，寻找等量关系，联立求解.当拆分过程较多时，过多的方程式在解题时间与准确率上都无法得到保障.因此，要换思路求解：即将多个分过程看作一个整体，寻找规律一次性求解.具体来讲，分析各个过程的特点，找到一般规律，将其视为整体来列式求解.在多过程问题中，若使用隔离法会将问题复杂化，而且物塊碰撞次数未知，要分析单一过程不太可能.而将这些分过程合并视为一个整体，只关注开始与结束，并不要求对整个过程进行分析.

3.用法总结.通过大量的物理习题研究得出结论，整体法和隔离法在解物理习题中的应用需要遵循一定的原则.整体法主要应用在以下情况：（1）对具体物理细节不做要求.（2）目标只与整体过程相关，与过程细节无关.（3）直接运用系统整体规律解题.（4）研究系统外力.整体法规避了对细节的过度纠结，从全局把握物理问题，但难以诠释细节问题.隔离法主要应用在：（1）要求关注系统中单个物体的物理细节.（2）求解局部过程中物理细节.（3）求解系统中的部分在局部过程中的物理细节.隔离法将复杂问题单一化，能够再现物理过程中的具体细节，但计算时较为复杂.

三、整体法与隔离法在解高中物理习题中应用的建议

物理是自然学科中最难学的科目.掌握学习方法、拓宽解题思路才是解决物理习题的王道.整体思想与局部思想是物理习题解题的常见思路，用得好往往事半功倍.在大量的相关类型题目训练中，我们要找到“题眼”，总结技巧，从而形成具有自己风格的解题思路.在物理学习中，我们面临的困难并非一道题目那么简单，而是一种思维的养成.我们要在老师的悉心指导下采用多元方法训练物理思维，通过量变达到质变.

总之，当出现多个物体互相作用或多个运动过程组合的物理现象，可以优先考虑整体法与隔离法.两者本无优劣之分，而是在不同的题型下各显神通.在解物理习题时，我们要具体情况具体分析，选择正确的方法，提高解题能力.