高中物理解题的整体法和隔离法的应用研究

庞亚茹

(甘肃省庆阳第一中学 745000)

高中物理的解题方法是学生学习相关物理知识的重要障碍，大部分学生因为无法正确的运用相关方法实施解题，就会影响到学生考试成绩的提高.因此，物理教师在具体教学时，需注重教学方式的转变，不能太过于注重对物理知识进行机械记忆，需注重教学方法与解题技巧的讲解.方法作为沟通思想、知识、能力的桥梁，由此可知，物理方法也是物理思想的实际表现，学生只有学会了方法，学生的问题分析以及解决能力也就能得到相应的提高，并促进物理成绩的不断提高.而整体法与隔离法作为物理解题过程中的重要方法，教师通过该方法的讲解，通常能够使学生分析与解决相关物理问题的能力得到有效提高.

一、整体法与隔离法概述

整体法主要将涉及到的多个物体或过程看作为整体，对解题思路进行思考.在只涉及到系统，而没有涉及到系统内的运动、力与其他特殊状况下，可充分考虑整体法，以促使整体法的教学优势得到充分发挥.整体法通常能分成两类，第一，整体研究的物体系统；第二，整体研究的运动全过程，而忽略当中的细节.

隔离法主要将物理问题的相关对象或者状态、过程由系统或整个过程当中隔离出的实施研究的思维方式.如果想搞清楚系统当中某个物体的具体受力以及运动的相关信息，此时，就能运用隔离法.隔离法通常有两种状况，第一，对研究对象实施隔离分析；第二，对研究的过程实施分段研究.

高中物理的解题中，通过隔离法与整体法的运用，对高中物理的相关问题进行解决，不仅可以使学生形成创新性的探究思维，而且还能满足当前教育的改革方向，从而使学生的解题效率得到有效提高.

二、高中物理解题的整体法和隔离法的应用策略

1.平衡状态的应用

如图1所示，质量为5 kg的长方体木块放在质量为10 kg的粗糙三角形物体的斜面上，斜面与地面夹角30度.现在给小长方体木块一个沿斜面向上，大小为30N的力F，长方体木块沿斜面做匀速运动，这一过程中三角形物体保持静止.那么，地面对三角形斜面物体的支持力和摩擦力各是多少？

图1

解析本题是一道斜面物体受力分析的试题，在解题方法上，可以将两个物体进行单独隔离分析，也可以进行整体分析.

隔离法：先对长方体木块进行受力分析，其受沿斜面的推力F，重力G，摩擦力f，和支持力N，如图2(a)；三角形物体受重力G1，长方体木块的摩擦力f1，地面的摩擦力f2，地面支持力N1，如图2(b).

图2

由图2(a)可得：N=Gcos30°，F=f+Gsin30°

由图2(b)可得N1+f1sin30°=G1+Ncos30°，f1=f，

f2=f1cos30°+Nsin30°

由此可得，在进行试题分析的时候，可以根据已知条件选择合适的方法，往往可以达到事半功倍的效果.

2.牛顿运动定律的应用

如图3,水平地面上有三个靠在一起的物块P、Q和R,质量分别为m、2m和3m,物块与地面间的动摩擦因数都为μ.用大小为F的水平外力推动物块P,记R和Q之间相互作用力与Q与P之间相互作用力大小之比为k.下列判断正确的是( ).

图3

解决本题首先用整体法求出三个物块的加速度，当各物体的运动状态相同时,可选用整体法然后再隔离各个物块进行分析求解，先用整体法求解加速度使得这个题简单了许多.对较复杂的问题,通常需要多次选取研究对象,交替应用整体法与隔离法才能求解.

3.能的转化与能量守恒的应用

如图4所示，质量是m的劈A与质量m的物体B位于静止的光滑水平面，物体B的左端用轻质弹簧进行固定，一个质量是m的小球C从劈光滑的弧面上距离水平面的高度是h的地方从静止下滑，求运动中弹簧的最大弹性势能.

图4

本题的解题难度通常不大，学生只要充分掌握了动量守恒以及机械能守恒两大定律，就能轻松解决该问题.因此，在对能量转化与能量守恒相关问题进行处理时，需注重整体思想，也可运用隔离法，从而使学生实现高效解题.

综上所述，高中物理具体解题中运用整体法与隔离法时，首先需依据题目选择合适的方法，通常是外力选择整体，而内力选择隔离，在对物理其他的知识学习时，也需学会整体与隔离的配合，这不仅可以使学生更好的理解物理力与运动之间关系的掌握，而且还能使学生自身的思维能力得到有效提升.