浅谈物理整体法与隔离法.doc

浅谈物理整体法与隔离法 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： 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。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。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。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?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： 明确研究的系统或运动的全过程。画出系统的受力图和运动全过程的示意图。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：状态明确，速度加速度已知或运动规律清晰。受力简单，受力越少越好，越容易计算，方程多的物体，如与圆周运动，弹簧有关的问题。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.