⌾陈树根

(作者单位：江西省吉安市新干县第二中学 331300)

高中物理力学解题中整体法的探究策略

⌾陈树根

高中物理的学习内容涉及热学、光学以及力学等领域，其中与力学相关的知识最多、也最为复杂。力学的研究领域，又含有多个不同的研究领域：静力学、运动学和牛顿运动定律等。力学相比于其他物理知识，更为贴近人们的生活，如杠杆原理、动量守恒的知识，广泛应用于人们的日常生活。力学可以帮助学生解决部分生活中的问题，因此，学习力学知识对学生的日常生活也很有帮助。

一、高中物理力学解题过程中运用整体法的重要性

力学问题解决的前提，是学生能够对物体受力做出正确分析，物体的受力分析对问题的解答起到至关重要的作用。一部分学生无法对问题进行推导与解答，正是因为许多学生因无法正确分析物体的受力状况，导致不能对题目进行推导、解答。高中物理力学题目通常都需要学生将连接物体的受力情况分析出来，如果学生不使用整体法，那么不仅需要分析物体自身的受力与施力，同时还需讨论物体与物体之间的相互作用力，这代表学生在分析过程中需考虑更为复杂的因素，致使学生解题步骤增多，在书写步骤中也容易出错。

一般力学例题，大多以整体法与隔离法作为主要分析方法。整体法的解题思维，是将局部分析转化为整体分析，将两个以上的物体视为一个整体，分析作用于该物体的力，以便探究该物体受力的具体变化。该方法使学生无需分析每一物体的受力，从而简化了解题步骤，提高学生的解题速度。

学生利用整体法解决物理问题的过程，有助于学生提高自身整体思维能力，不局限于局部问题，而是注重问题的整体结构，以此为切入点，对问题进行宏观分析，在整体上对问题有清晰的了解。整体法有助于学生提升解题效率，提高学生分析和解决问题的能力。

二、整体法在高中物理力学问题解决过程中的具体应用

例1现将一斜面体放置于地面上，设其质量为M，忽略斜面摩擦力，倾斜角度为θ。再将一木块放置在斜面上，并使木块于斜面上加速下滑，若木块质量为m，则木块下滑中，斜面体承受多少静摩擦力以及地面支持力？

该种类型的问题在高中物理力学问题中频繁出现。题目中说明斜面光滑，且给定倾斜角度，由此可得木块滑行的加速度ɑ=gsinθ，加速度方向向下且与斜面保持平行。该题无需考虑物体与斜面之间所存在的压力与摩擦力，所以学生只需将斜面与木块组合为同一物体，计算作用于该物体的地面支持力以及摩擦力即可。因此，学生应通过分析整体受力的方法进行解答，依据对物体正确地受力分析，解决斜面体所受的合力及加速度。依据牛顿第二定律可得方程式：

∑Fx=mɑcosθ=mgsinθcosθ，化简得f=mgsin2θ

∑Fy=(M+m)g-N=mɑsinθ=mgsin2θ

化简可得N=(M+m)g-mgsin2θ

整体法为大部分力学问题的解决提供了便利，但其并不适用于所有题目，学生在使用方法的同时也应注意针对不同情况选择相应的解决方式，整体法并不适用于所有题目，下一题就需学生慎重运用整体法进行解答。

例2ɑ小球为带电小球，质量为m，其电荷量为+2q，b小球电荷量为-q，其他条件与ɑ小球相同。两个小球通过绝缘线相连，并通过同等长度的绝缘线将ɑ小球悬于屋顶。两个小球所在空间存在匀强电场，电场方向向左，设电场强度为E，且保证当两个小球保持平衡时，绝缘细线处于拉紧状态，那么两小球在平衡状态下，应保持下列哪种位置？

认真分析题目所给定的条件，两个小球所带的电荷量存在差异，若学生只是将两个小球单纯地视为一个整体，极为容易选择A作为正确答案。两个小球带电量有差异的条件下，将两个小球组合为整体，分析其受力情况时，左右电场作用于两个小球的力不能使小球平衡，即两个小球所受的合力值不等于零。依据F=Eq可得，电场对ɑ小球的影响多于b小球所受到的影响，从整体入手分析，可得水平方向上两小球所产生的合力值为Eq，且方向水平向左，因此两个小球整体都应向左偏离，A为错误答案。其余三个选项彼此之间的差别在与两条绝缘线的夹角存在差异，设连接ɑ小球与屋顶的绝缘线与竖直方向所形成的夹角为α，学生利用整体法进行分析，将α、β视为整体，可得tanx=。之后具体分析b小球，将连接ɑ、b两个小球的绝缘线与竖直方向所形成的夹角设为β，可得tanβ=，由此可知，α<β，即竖直直线与两个小球之间的绝缘线所成夹角应大于连接ɑ小球与屋顶的绝缘线与竖直直线所成夹角，从而得出答案C。

例3在长度为L的光滑平台上放置A、B两个物体，并使两者接触，物体A上半部分有半圆形管道，半径为R，且R

本题的解答关键在于整体法的运用。学生认真分析题中给定条件，及物体的受力，能够发现物体C在运动过程中，所承受的弹力以及相应的反作用力时刻在变化，如果运用其他方法，则不可利用牛顿第二定律解决。因此必须使用整体法，将物体A、B、C三个物体视为一个整体进行分析。三者水平方向所产生的合力值等于零，学生分析出这一点，余下只需利用动量守恒定律与机械能守恒定律解答该题。

整体法在高中物理力学问题解决中具有广泛应用，省去了学生分析局部物体受力情况的时间，同时也降低了学生的出错率。学生应在日常学习中注意整体法的运用，以提高自身的解题效率，提升自身分析问题、解决问题的能力。

高中物理力学知识的生活化教学是促进教学质量提高的有效手段，有利于学生掌握高中物理力学知识，是教学方法的一大创新。因此，在高中物理力学教学中应导入生活化情境，变抽象理论为具体事物；通过进行生活化气息浓厚的实验，激发学生学习兴趣；引导学生利用力学知识解决生活问题，培养学生将知识转化为实践的能力；布置作业生活化，巩固学生所学内容。

(作者单位：江西省吉安市新干县第二中学 331300)