浅谈物理整体法与隔离法

李洪

摘 要 隔离法和整体法看上去相互对立，但两者在本质上是统一的，因为将几个物体看作一个整体之后，还是要将它们与周围的环境隔离开来的。一般问题的求解中，随着研究对象的转化，往往两种方法交叉运用，相辅相成。所以，两种方法的取舍，并无绝对的界限，必须具体分析，灵活运用。无论哪种方法均以尽可能避免或减少非待求量（即中间未知量的出现，如非待求的力，非待求的中间状态或过程等）的出现为原则。

关键词 高中物理；整体法；隔离法；物理教学

中图分类号：G632 文献标识码：A 文章编号：1002-7661（2018）02-0066-01

一、整体法与隔离法的区别

1.隔离法

隔离法是将研究对象从其周围的环境中隔离出来单独进行研究，这个研究对象可以是一个物体，也可以是物体的一个部分，广义的隔离法还包括将一个物理过程从其全过程中隔离出来。

（1）隔离法是指对物理问题中的单个物体或单个过程进行分析、研究的方法。在力学中，就是把要分析的物体从相关的物体体系中隔离出来，作为研究对象，只分析该研究对象以外的物体对该对象的作用力，不考虑研究对象对其他物体的作用力。

（2）运用隔离法解题的基本步骤：

①明确研究对象或过程、状态，选择隔离对象。选择原则是：一要包含待求量，二是所选隔离对象和所列方程数尽可能少。②将研究对象从系统中隔离出来；或将研究的某状态、某过程从运动的全过程中隔离出来。③对隔离出的研究对象、过程、状态分析研究，画出某状态下的受力图或某阶段的运动过程示意图。④寻找未知量与已知量之间的关系，选择适当的物理规律列方程求解。

2.整体法

整体法是将几个物体看作一个整体，或将看上去具有明顯不同性质和特点的几个物理过程作为一个整体过程来处理。

（1）整体法是指对物理问题中的整个系统或整个过程进行分析、研究的方法。在力学中，就是把几个物体视为一个整体，作为研究对象，受力分析时，只分析这一整体对象之外的物体对整体的作用力（外力），不考虑整体内部之间的相互作用力（内力）。

（2）运用整体法解题的基本步骤：

①明确研究的系统或运动的全过程。②画出系统的受力图和运动全过程的示意图。③寻找未知量与已知量之间的关系，选择适当的物理规律列方程求解。

整体法的思维特点：整体法是从局部到全局的思维过程，是系统论中的整体原理在物理中的应用。

整体法的优点：通过整体法分析物理问题，可以弄清系统的整体受力情况和全过程的受力情况，从整体上揭示事物的本质和变体规律，从而避开了中间环节的繁琐推算，能够灵活地解决问题。通常在分析外力对系统的作用时，用整体法。

二、应用条件

准确地讲，隔离法与整体法，不受俩物体的运动状态制约，加速度相等与否无关。

三、研究对象的选取

择研究对象是解决物理问题的首要环节。在很多物理问题中，研究对象的选择方案是多样的，研究对象的选取方法不同会影响求解的繁简程度。合理选择研究对象会使问题简化，反之，会使问题复杂化，甚至使问题无法解决。隔离法与整体法都是物理解题的基本方法。

1.对象的选取要以题中条件与所求解的问题灵活处理。一般有先整体后隔离，先隔离后整体，二者结合使用。

2.隔离对象的选取一般有如下原则：①状态明确，速度加速度已知或运动规律清晰。②受力简单，受力越少越好，越容易计算，③方程多的物体，如与圆周运动，弹簧有关的问题。④受力具体的。

四、整体隔离法的前提

整体法求加速度，隔离法求相互作用力。静力学整体法：把平衡系统看作整体，在整体上研究，不考虑内力，只考虑外力对系统的作用力，然后隔离法研究单个物体，在整体法上得出的受力情况对隔离法同样适用！比如，在静力学中，往往判断水平地面几个砖块之间静止所满足的外力条件。这个时候，就把整个系统（全部砖块）看做一个系统，外力和摩擦力平衡，求出摩擦力，然后隔离求每个砖块的相互作用力。严格说不正确，但作为初学者，学静力学和牛顿力学就要看做一个状态处理，实质上，后面的功能关系，动量就要额外处理。

五、运用整体法与隔离法的注意事项

1.解答问题时，绝不能把整体法和隔离法对立起来，而应该把这两种方法结合起来，从具体问题的实际情况出发，灵活选取研究对象，恰当选择使用隔离法和整体法。

2.在选用整体法和隔离法时可依据所求的力，若所求的力为外力则运用整体法；若所求的力为内力则用隔离法.但在具体应用时，绝大多数的题目要求两种方法结合应用，且应用顺序也较为固定，即求外力时，先隔离后整体；求内力时，先整体后隔离，先整体或先隔离的目的都是为了求解共同的加速度.

3.对于连结体问题，通常用隔离法，但有时也可采用整体法。如果能够运用整体法，我们应该优先采用整体法，这样涉及的研究对象少，未知量少，方程少，求解简便；不计物体间相互作用的内力，或物体系内的物体的运动状态相同，一般首先考虑整体法。对于大多数动力学问题，单纯采用整体法并不一定能解决，通常采用整体法与隔离法相结合的方法。

4.当只涉及研究系统而不涉及系统内某些物体的力和运动时（即不考虑内力作用），可整体分析对象；当只涉及研究运动的全过程而不涉及研究某段运动时，可整体分析运动过程；当运用适用于系统的物理规律解题时，可整体分析对象和整体分析运动过程的初末态；不仅适用于系统内各物体保持相对静止或匀速直线运动的状态，而且也适用于某些各物体间有相对加速度的情况。

这两种方法广泛地应用在受力分析、动量定理、动量守恒、动能定理、机械能守恒等问题中。

参考文献：

[1]武灵萍.浅谈隔离法与整体法的整合[N].山西科技报，2002.