體法與隔離法在中學物理中的應用

  中學物理力學中經常會遇到有多個物體相互作用的連線體問題。學生覺得這部分問題處理起來很困難,所以我們在教學時就需要給學生補充一種很重要的方法,即整體法與隔離法。應用整體法或隔離法來解答涉及多個物體組成的系統時,問題就會變得非常容易。

  一、整體法

  在研究物理問題時,把所研究的物件作為一個整體來處理的方法稱為整體法。採用整體法不僅可以把幾個物體作為整體,還可以把幾個物理過程作為一個整體,採用整體法常使問題解答更簡便。

  運用整體法解題的基本步驟:

  ***1***明確研究的系統或運動的全過程。

  ***2***畫出系統的受力示意圖和運動全過程的示意圖。

  ***3***尋找未知量與已知量之間的關係,選擇適當的物理規律列方程求解。

  二、隔離法

  把所研究物件從整體中隔離出來進行研究,最終得出結論的方法稱為隔離法。可以把整個物體隔離成幾個部分來處理,還可以對同一個物體,同一過程中不同物理量的變化分別進行處理。採用隔離法能排除與研究物件無關的因素,從而進行有效的處理。如果要計算物體系內部不同部分間的作用力,就必須要取隔離體來研究。

  運用隔離法解題的基本步驟:

  ***1***明確研究物件或過程、狀態,選擇隔離物件。選擇原則是:一要包含待求量,二是所選隔離物件和所列方程數儘可能少。

  ***2***將研究物件從系統中隔離出來。

  ***3***對隔離出的研究物件、過程、狀態分析研究,畫出某狀態下的受力示意圖或某階段的運動過程示意 圖。

  ***4***尋找未知量與已知量之間的關係,選擇適當的物理規律列方程求解。

  三、整體法與隔離法的關係

  整體法與隔離法,不是相互對立的,在一般問題的求解中,隨著研究物件的轉化,往往兩種方法交叉運用,相輔相成。所以,兩種方法的取捨,並無絕對界限,必須具體分析,靈活運用。無論哪種方法,均以儘可能避免或減少待求量的出現為原則。

  四、幾種應用型別的典例分析

  1.整體法在平衡態物件中的應用

  平衡態物件是指研究物件處於靜止或勻速直線運動狀態。

  2.整體法在非平衡態物件中應用

  非平衡態物件是指研究物件有共同的加速度或物件中的某些物體有加速度。

  3.隔離法與整體法的交叉運用

  總之,在實際應用中,隔離法和整體法往往同時交替使用。