高中物理解题中整体法的应用

吕娟

【摘要】解题训练属于教学中的常规环节之一，主要目的是锻炼学生综合运用所学知识解答试题的能力.在高中物理教学中，随着理论知识难度与深度的增加，相应的试题难度也随之提升，除运用一般方法，教师还需指导学生会应用整体法，帮助他们顺利突破难题障碍.本文主要对高中物理解题中如何有效应用整体法进行深入研究，同时分享部分解题实例.

【关键词】 高中物理；解题教学;整体法

整体法指的是对物理问题中的整个系统或者整个过程展开分析与研究的一种解题方法，在高中物理解题中有着广泛的应用.教师在解题训练中应积极开设专题训练活动，着重讲解整体法的基本步骤与注意事项，通过解题实例为学生提供应用整体法的机会，使其可以根据题目实际情况灵活运用整体法，学会正确选择整体研究对象，巧妙解答疑难试题.

1 应用整体法解答受力分析类试题

力学知识属于整个物理课程体系的基础构成部分，对物体的受力情况进行分析则是一类比较常见的题目类型，不过高中物理解题中的受力分析往往难度更大一些，题目内容也更为复杂一些，对学生的解题能力要求较高，他们极易陷入困境之中.对此，教师在受力分析类的解题训练中可以指引学生应用整体法展开分析，使其将多个受力的物体当作一个整体来看待，以此简化解题思路与流程，让学生感受到整体法在受力分析中的便利性［1］.

例1 如图1所示，在大磅秤上面放置一个大木箱，箱子里面放有一个小磅秤，一个人站在小磅秤上面，在某一时刻用力往上推大木箱的顶部，人和其他物体都是静止状态，那么两个磅秤的示数将会（  ）

（A）两个磅秤的示数均变大.

（B）小磅秤示数变大，大磅秤示数不变.

（C）小磅秤示数变大，大磅秤示数变小.

（D）小磅秤示数不变，大磅秤示数变大.

解析 本题主要考查学生分析物体受力情况的能力，这里要同时用到整体法和隔离法，学生应正确处理整体和局部之间的关系.

具体解题方式如下：分析大磅秤示数时，把人、木箱与小磅秤看成是一个整体，当人推大木箱顶部时属于内部力无需考虑，所以示数不会变化；分析小磅秤示数时，要以人为研究对象，推大木箱顶部时将会受到反作用力的影响，导致人对小磅秤的压力增大，示数会变大，故正确答案是选项（B）.

2 运用整体法解答多次作用类试题

在高中物理解题教学中，往往会出现一些有关物体多次作用类的题目，过程显得比较复杂，假如采用的方法不正确，不仅计算过程较为繁琐，还极易出现错误现象，影响解题的准确性.这时教师在平常的解题教学中，应该引导学生合理运用整体法分析多次作用类的试题，使其把题目中的一系列物理对象当作一个整体来看待，把复杂的物理过程进行简化处理，从而降低解题难度，让他们在解题过程中少走弯路，最终找到简便的解题步骤［2］.

例2 如图2所示，在光滑的水平面上放上五个质量一样的物块，彼此之间间隔有一定距离且排为一个直线，给第一个物块初始动能E0，使之依次同四个静止的物块进行碰撞，每次碰撞之后不再分开，最后五个物块连成一个整体，那么整体的动能是多少？

解析 处理这类逐个考虑碰撞过程的题目时，要多次用到动量守恒定律，十分繁琐，运用整体法，则可以把五个物块看成一个整体，只需经过简单计算就能得出准确结果.

具体解题方式如下：把五个物块看成是一个整体，设每个物块的质量都是m，第一个物块的初速度是v0，根据动量守恒定律可知mv0=5mv，则v=15v0，那么整个系统的动能是Ek=12·5mv2=110mv02，又因为E0=12mv20，所以Ek=110×2E0=15E0，即为整体动能是15E0.

3 采用整体法解答简谐运动类试题

简谐运动作为最简单、最基本的机械运动，是一种常见的物体运动形式，也是高中物理教学中的一个重要知识点，这是一种由自身系统性质所决定的周期性运动，常见的有弹簧振子运动与单摆运动等，从本质上来说就是正弦振动.在处理简谐运动类的题目时，教师应该指引学生灵活采用整体法，结合题目中给出的情境搭配隔离法的使用，让他们根据相关信息与等量关系建立方程或方程组，使其通过解方程求出相关参数，继而顺利求解［3］.

例3 如图3所示，一个弹簧振子的质量是M，弹簧的劲度系数为k，在某时刻往该弹簧振子上面放置一个质量为m的物块，使之一起在光滑水平面上运动，物块的回復力F满足F=－k′x，x是离开平衡位置的位移，那么k′k的比值是什么？

解析 处理这类简谐运动试题时，不仅需运用整体法展开思考列出相应的方程，还要把物块m隔离开来展开单独分析，列出方程，才能求出k′k的比值.

具体解题方式如下：基于整体视角来看，两者共同做简谐运动，根据F=－kx，将物块当作研究对象，其他也做简谐运动，则F′=－k′x，以此求出F′F=k′k，由于物块的加速度与整体加速度一样，即为FM+m=F′m，则k′k=mM+m.

4 结语

在高中物理解题训练实践中，教师需充分意识到整体法的作用，关键之处在于找准当作整体进行分析的研究对象，一般是多个物体，或整个过程与系统，学生应认真阅读题目内容，确定整体法的切入点，助推他们通过整体法的应用准确、高效地解答物理问题.

参考文献：

［1］刘丽娟.基于整体法的高中物理解题教学研究［J］.数理化解题研究，2022（33）：92-94.

［2］杨纯.整体法在高中物理解题中的有效应用［J］.数理化解题研究，2022（22）：101-103.

［3］韩小军.例谈高中物理力学解题中整体法的运用［J］.理科爱好者（教育教学），2021（06）：140-141.