浅析高中物理受力分析整体法与间隔法
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㊀㊀四㊁通过对基础知识的不断积累ꎬ掌握各种题型的解题方法㊀㊀在高中物理的试卷上ꎬ题型相对较少ꎬ一般以选择题及应用题为主ꎬ但是在题目中包含的知识面较广ꎬ包含各种物理现象及定理定律.因此ꎬ对于物理学科的学习ꎬ必须不断的积累基础知识ꎬ更加全面的掌握相关知识ꎬ从而在解题过程中ꎬ能够多角度㊁多方面分析题目ꎬ找到正确的解题办法.在对知识点进行习题的理解与巩固过程中ꎬ必须找到大量的相似题目ꎬ仔细分析ꎬ找到其中的共同点与区别ꎬ从而充分理解同一知识点不同的表达方法ꎬ做到对试卷上的题目高效的分析出其中所包含的基础知识点ꎬ并顺利的进行解题.对于物理试卷中的选择题ꎬ由于其给分标准只体现在最终的选项上ꎬ并且在选项中的干扰项通常是与正确答案及其相似的选项ꎬ所以ꎬ在答题过程中ꎬ必须仔细认真ꎬ准确计算每一步过程ꎬ保证结果的准确性ꎬ避免因过程计算马虎导致结果错误的情况ꎻ在应用题的答题过程中ꎬ则更应注重对题目的充分理解ꎬ注意其中的隐藏信息ꎬ根据大量相似习题的练习过程中所掌握的物理公式的熟练应用结合题目内容ꎬ并严格按照步骤详细解题ꎬ从而保证结果的精准.通过养成良好的解题习惯ꎬ充分的掌握解题技巧ꎬ提高物理成绩.高中学习中ꎬ物理一直是难度较大的一门学科ꎬ学生通常对于此学科的学习缺乏兴趣ꎬ成绩难以提升ꎬ针对这一现象ꎬ我们必须及时提高学习兴趣ꎬ由于物理学科具有较强的实践性ꎬ与日常生活密切相关ꎬ所以ꎬ我们应在生活实践中及时发现相关物理现象ꎬ并结合所学知识进行探究ꎬ从而提高学习兴趣.对于物理学习方法及提分技巧ꎬ可以根据本文提供的相关方法结合自身在学习上的不足ꎬ找到最为适合的方法ꎬ从而提高物理成绩.㊀㊀参考文献:[1]王晨屹.关于高中物理学习方法与提分技巧浅谈[J].低碳世界ꎬ2017(01):254-255.[2]杨洪庆.浅议高中物理学习方法与提分技巧[J].中国校外教育ꎬ2017(35):43.[责任编辑:闫久毅]浅析高中物理受力分析整体法与隔离法韩秀英(江苏省连云港市海滨中学㊀222042)摘㊀要:受力分析是高考理科综合考试中要求学生必须要掌握的高中物理学的一个考点同时也是难点ꎬ对于高中理科学生来说ꎬ受力分析是一个必须要彻底掌握的解题技能.在高考中它经常作为物理题的解题工具而出现ꎬ众多的高考物理考点诸如重力㊁弹力㊁摩擦力㊁电场力㊁电磁力等方面的计算题ꎬ都要求考生在解答时先进行受力分析的练习.可以说如果不会受力分析ꎬ大多数物理题都很难下手.而受力分析真正让学生困惑的地方就是受力方向的判断ꎬ如果受力方向一旦判断失误ꎬ就会在分析时遗漏掉某个力.高中物理学中受力分析的方法主要分为整体法和间隔法.关键词:受力分析ꎻ整体法ꎻ间隔法中图分类号:G632㊀㊀㊀㊀㊀㊀文献标识码:A㊀㊀㊀㊀㊀㊀文章编号:1008-0333(2018)28-0058-02收稿日期:2018-04-15作者简介:韩秀英(1982.3-)ꎬ女ꎬ江苏省姜堰人ꎬ本科ꎬ中学一级教师ꎬ从事物理教学研究.㊀㊀在高中物理课的各类规律和方法中ꎬ高考中出现频率最高的就是受力分析的相关方法.不管是在力学ꎬ还是电学以及热学等诸多问题的解答中ꎬ往往都需要先进行受力分析才能再进行下一步.在对高中物理受力分析的教学调查中ꎬ学生们普遍反应知识掌握不够㊁储备有限等状况.这就导致学生在对物体进行受力分析时往往会出现失误ꎬ比如多分析了力又或是遗漏了相关的力等等.高中物理教师在进行教学时ꎬ应该就受力分析的整体法与隔离法进行着重强调ꎬ从而避免学生在受力分析时出现错误.㊀㊀一㊁整体法与隔离法的具体应用1.在静力学中的应用有这样一道真题是说:在一个水平面上放置了一个三角形的立方体ꎬ在这个立方体的两个斜面上放了两个85小立方体ꎬ其质量分别是m1和m2ꎬ且m1>m2.如果这三个物体都是静止的ꎬ则水平面对于三角形的立方体有什么作用力?图1首先分析三个大小不一的立方体ꎬ根据题目来看这三个立方体都是静止的ꎬ也就是说这三个物体的运动状态是一致的ꎬ如图1.那么在受力分析时就可以用到整体法ꎬ因此这三个立方体可以看成是一个不规则的整体.这个整体完全静止在水平面上ꎬ也就谈不上所谓的摩擦力作用ꎬ所以说这个整体只受重力的作用和支持力的作用.2.在牛顿运动定律中的应用一个质量为20公斤的三棱锥体ABC斜放在地面上ꎬ与地面形成的动摩擦因数为0.02.此三棱锥体与地面的一个倾斜角为30度ꎬ在这个30度的斜面上还有一个2公斤的正方体开始在这个斜面上滑行.滑行路程为160厘米时ꎬ其速度为每秒160厘米ꎬ在滑行的过程中三棱锥体一直保持不动ꎬ求地面对此三棱锥体的摩擦力?在解答这个问题时ꎬ先要根据物理学中的匀加速度公式ꎬ求出小正方体的加速度ꎬ最终根据牛顿定律从而分析得出物体是否受了摩擦力的作用.如果碰到牛顿运动定律和连接体问题的综合大题时ꎬ要注意考虑书中的公式F=ma.在这个公式的F为合外力ꎬ连接体问题一般都可以化为是一个整体ꎬ因此连接体之间的相互作用力没有必要去花费大量的时间去分析.考生只要把他当成一个整体来分析ꎬ分析外在环境对这个整体的作用力就可以了.这样一来ꎬ大大节省了学生们时间ꎬ其受力过程也简化了ꎬ这就是 整体法 的活学活用.如果问题问的是连接体之间的作用力时ꎬ就依样画葫芦将物体隔离出来ꎬ去解答问题ꎬ这就是所谓的 隔离法 .由这个解题的过程可以发现 整体法 和 隔离法 ꎬ在解答连接体的问题时中经常互通ꎬ这正是相互作用的物体具有相同的加速度的重要体现.3.在连接体中的应用两个质量分别为m1和m2的小立方体A与B用一根图2绳子连起来ꎬ并用一个水平F匀加速拉动ꎬ如图2.求解两个立方体之间的拉力?在解答这道题时ꎬ同样可以发现小立方体A与B的运动状态是一致的ꎬ因此根据整体法ꎬ把A和B看成一个整体.这样一来只需要求出这个整体的作用力即可ꎬ如此思考题目也就迎刃而解了.㊀㊀二㊁相关教学策略的反思高中的物理学比较枯燥和难以理解ꎬ如果学生们没有丝毫兴趣地去学物理ꎬ课堂上一知半解ꎬ下了课也不会去做任何的复习工作.这就需要物理教师去采取教学策略.物理教师应该以激发高中生的学习兴趣为出发点ꎬ尽可能的为学生营造在生活中的与高中物理知识有关的常见场景.可以用幽默等非常轻松的教学风格刻意地改变物理课堂严肃㊁压抑的课堂气氛ꎬ激发学生学习物理的积极性.物理教师要利用起多媒体教学软件和新颖的物理教具.将抽象复杂的考点转换为图像㊁视频等形式ꎬ学生们就比较乐于接受ꎬ拓宽学生的视野ꎬ打破了教材本身对于学生的限制.要想进行受力分析的作业ꎬ首先要选对受力对象.选择受力对象的过程ꎬ其本身就是一个思考的过程ꎬ在物理学中并没相关的定义和准则ꎬ因此分析对象的选择是自由㊁多样化的.不同的分析对象ꎬ解答出来的题目是大相径庭的.而整体法和间隔法的运用ꎬ是目前高考中最为常见的受力分析方法ꎬ因此不管是教师还是学生都必要引起关注.㊀㊀首先ꎬ以间隔法来提高学生的分析能力.教师应该先教会使用学生间隔法ꎬ仔细思索如何把题目中复杂的物体中ꎬ单独分离出解题想要的对象.这样的思考过程ꎬ无疑锻炼了学生的分析能力.其次ꎬ以整体法促进学生的理解能力.要想将几个物体看成是一个物体ꎬ就必须要求学生有综合性的思维.教师要引导学生将题目中的各个物体看成是一个整体ꎬ用宏观的角度去分析这个整体所受的力ꎬ这往往对于学生综合性思维有着一定的提高.最后ꎬ要把整体法和隔离法综合起来交叉使用.整体法和间隔法都有其缺陷存在ꎬ而近年来的高考真题当中ꎬ已经越来越倾向于将二者综合运用的考察.隔离法简单但麻烦ꎬ整体法解答简单ꎬ但其思考过程却比较难.只有将两种方法综合地结合在一起ꎬ微观上可以帮助学生在高考中取得更好的成绩ꎬ宏观上长期使用这种交叉思维的模式ꎬ更对学生的逻辑思维能力有着更深层次的提高.㊀㊀参考文献:[1]马驰原.力学实验学习在高中物理的思考[J].山东工业技术ꎬ2017(12):241-241.[2]肖庆红.探究式教学在高中力学教学中的应用研究[D].兰州:西北师范大学ꎬ2015.[责任编辑:闫久毅]95。
整体法与隔离法1.整体法:在研究物理问题时,把所研究的对象作为一个整体来处理的方法称为整体法.采用整体法时不仅可以把几个物体作为整体,也可以把几个物理过程作为一个整体,采用整体法可以避免对整体内部进行繁锁的分析,常常使问题解答更简便、明了.运用整体法解题的基本步骤:①明确研究的系统或运动的全过程.②画出系统的受力图和运动全过程的示意图.③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.隔离法:把所研究对象从整体中隔离出来进行研究,最终得出结论的方法称为隔离法.可以把整个物体隔离成几个部分来处理,也可以把整个过程隔离成几个阶段来处理,还可以对同一个物体,同一过程中不同物理量的变化进行分别处理。
采用隔离物体法能排除与研究对象无关的因素,使事物的特征明显地显示出来,从而进行有效的处理。
运用隔离法解题的基本步骤:①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.②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。
③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。
④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。
3.整体和局部是相对统一的,相辅相成的.隔离法与整体法,不是相互对立的,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4.应用例析【例4】如图所示,A、B两木块的质量分别为m A、m B,在水平推力F作用下沿光滑水平面匀加速向右运动,求A、B间的弹力F N。
解析:这里有a 、F N 两个未知数,需要要建立两个方程,要取两次研究对象。
比较后可知分别以B 、(A +B )为对象较为简单(它们在水平方向上都只受到一个力作用).可得F m m m F BA B N += 点评:这个结论还可以推广到水平面粗糙时(A 、B 与水平面间μ相同);也可以推广到沿斜面方向推A 、B 向上加速的问题,有趣的是,答案是完全一样的。
受力分析、物体的平衡1.隔离法:将某物体从周围物体中隔离出来,单独分析该物体所受到的各个力,称为隔离法。
隔离法的原则:把相连结的各个物体看成一个整体,如果要分析的是整体内物体间的相互作用力(即内力),就要把跟该力有关的某物体隔离出来。
当然,对隔离出来的物体而言,它受到的各个力就应视为外力了。
2.整体法:把相互连结的几个物体视为一个整体(系统),从而分析整体外的物体对整体中各个物体的作用力(外力),称为整体法。
整体法的基本原则:(1)当整体中各物体具有相同的加速度(加速度不相同的问题,中学阶段不建议采用整体法)或都处于平衡状态(即a =0)时,命题要研究的是外力,而非内力时,选整体为研究对象。
(2)整体法要分析的是外力,而不是分析整体中各物体间的相互作用力(内力)。
(3)整体法的运用原则是先避开次要矛盾(未知的内力)突出主要矛盾(要研究的外力)这样一种辨证的思想。
3.整体法、隔离法的交替运用对于连结体问题,多数情况既要分析外力,又要分析内力,这时我们可以采取先整体(解决外力)后隔离(解决内力)的交叉运用方法,当然个别情况也可先隔离(由已知内力解决未知外力)再整体的相反运用顺序。
考点二:共点力作用下物体的平衡1.平衡状态一个物体在力的作用下保持静止或匀速直线运动状态,就说这个物体处于平衡状态.如光滑水平面上做匀速直线滑动的物块、沿斜面匀速直线下滑的木箱、天花板上悬挂的吊灯等,这些物体都处于平衡状态.2.共点力的平衡条件 在共点力作用下物体的平衡条件是合力为零,即0F =合。
3.平衡条件的推论(1)如果物体在两个力的作用下处于平衡状态,这两个力必定大小相等、方向相反,为一对平衡力。
(2)如果物体在三个力的作用下处于平衡状态,其中任意两个力的合力一定与第三个力大小相等、方向相反。
(3)如果物体受多个力作用而处于平衡状态,其中任何一个力与其他力的合力大小相等、方向相反。
(4)当物体处于平衡状态时,沿任意方向物体所受的合力均为零。
第五讲整体法和隔离法的应用一.核心知识:一般整体法和隔离法结合起来使用,一般先对整体受力分析,再对其中一个物体隔离受力分析。
概念选用原则注意问题整体法将几个加速度相等的物体作为一个整体来受力分析1. 至少有两个物体。
2. 两个物体的加速度相等。
3. 不求物体间的力。
1.整体中任一物体受到的外力都是整体受到的力。
2.不考虑整体内部各个物体间的相互作用力3.要会选择合适的整体。
4.当整体无a时:F合=0有a时:F合= m合a隔离法将研究对象与周围物体分隔开,单独分析一个物体的受力研究系统内物体之间的相互作用力时用一般选取受力较少的物体进行分析有a时,对一个物体:F合1= m1a类型一:两个物体都静止时:1。
如图2-3-10所示,三角形劈块放在粗糙的水平面上,劈块上放一个质量为m的物块,物块和劈块均处于静止状态,则粗糙水平面对三角形劈块:A.有摩擦力作用,方向向左; B.有摩擦力作用,方向向右;C.没有摩擦力作用; D.条件不足,无法判定.2.(2009年广大附中)在粗糙水平面上有一个三角形木块ABC,在它的两个粗糙斜面上分别放两个质量m1和m2的木块,m1>m2,如图3所示,已知三角形木块和两物体都是静止的,则粗糙水平面对三角形木块()A.有摩擦力的作用,摩擦力的方向水平向右B.有摩擦力的作用,摩擦力的方向水平向左C.有摩擦力的作用,但摩擦力的方向不能确定,因为m1、m2、θ1、θ2的数值并未给出D.以上结论都不对3.(2002年江苏河南卷 )。
如图4所示,物体a、b和c叠放在水平桌面上,水平为Fb=5 N,Fc = 10 N分别作用于物体b、c上,a、b和c仍保持静止。
以f1、f2、f3分别表示a与b、b与c、c与桌面间的静摩擦力的大小,则()A.f1=5 N,f2=0,f3=5 NB.f1=5 N,f2=5 N,f3=0C.f1=0,f2=5 N,f3=5 ND.f1=0,f2=10 N,f3=5 N4.(2009 届江苏苏州中学高三月考)。
高中物理高考题中的“整体与隔离”思想应用分析隔离法就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。
整体法是将几个物体看作一个整体,或将看上去具有明显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。
这两种方法广泛地应用在受力分析、动量定理、动量守恒定律、动能定理、机械能守恒定律等问题中。
一、整体法和隔离法在受力分析中的应用通常在分析外力对系统的作用时,用整体法;在分析系统内各物体(各部分间相互作用时,用隔离法。
解题中一般遵循“先整体、后隔离”的原则。
方法:①选取对象——(研究对象可以是质点、结点、某个物体、或几个物体组成的系统。
②隔离物体——把研究对象从周围的环境中隔离开来,分析周围物体对研究对象的力的作用。
按照先场力(重力、电场力、磁场力等,后接触力(弹力、摩擦力,再其他力的顺序进行分析;或先主动力,后被动力(弹力、摩擦力的顺序进行分析。
例:(2013高考北京理综卷倾角为α、质量为M的斜面体静止在水平桌面上,质量为m的木块静止在斜面体上。
下列结论正确的是(A.木块受到的摩擦力大小是m gcosαB.木块对斜面体的压力大小是mg sinαC.桌面对斜面体的摩擦力大小是mg sinαcosαD.桌面对斜面体的支持力大小是(M+m g二、整体法与隔离法在牛顿运动定律中的应用当系统内各物体具有相同的加速度时,应先把这个系统当作一个整体(即看成一个质点,分析受到的外力及运动情况,利用牛顿第二定律求出加速度,如若要求系统内各物体相互作用的内力,则把物体隔离,对某个物体单独进行受力分析,再利用牛顿第二定律对该物体列式求解。
在运用牛顿运动定律处理连接体问题时,中的F指的是合外力,对于连接体问题,若将连接体作为整体,则不必分析连接体之间的相互作用,只需分析外界对连接体物体的作用力。
要求解连接体物体之间的相互作用力时,必须将物体隔离出来,化内力为外力,才能求解。
整体法和隔离法一、整体法整体法就是把几个物体视为一个整体,受力分析时,只分析这一整体之外的物体对整体的作用力,不考虑整体内部物体之间的相互作用力。
当只涉及系统而不涉及系统内部某些物体的力和运动时,一般可采用整体法。
运用整体法解题的基本步骤是:(1)明确研究的系统或运动的全过程;(2)画出系统或整体的受力图或运动全过程的示意图;(3)选用适当的物理规律列方程求解。
二、隔离法隔离法就是把要分析的物体从相关的物体系中假想地隔离出来,只分析该物体以外的物体对该物体的作用力,不考虑该物体对其它物体的作用力。
为了弄清系统(连接体)内某个物体的受力和运动情况,一般可采用隔离法。
运用隔离法解题的基本步骤是;(1)明确研究对象或过程、状态;(2)将某个研究对象或某段运动过程、或某个状态从全过程中隔离出来;(3)画出某状态下的受力图或运动过程示意图;(4)选用适当的物理规律列方程求解。
三、应用整体法和隔离法解题的方法1、合理选择研究对象。
这是解答平衡问题成败的关键。
研究对象的选取关系到能否得到解答或能否顺利得到解答,当选取所求力的物体,不能做出解答时,应选取与它相互作用的物体为对象,即转移对象,或把它与周围的物体当做一整体来考虑,即部分的看一看,整体的看一看。
但整体法和隔离法是相对的,二者在一定条件下可相互转化,在解决问题时决不能把这两种方法对立起来,而应该灵活把两种方法结合起来使用。
为使解答简便,选取对象时,一般先整体考虑,尤其在分析外力对系统的作用(不涉及物体间相互作用的内力)时。
但是,在分析系统内各物体(各部分)间相互作用力时(即系统内力),必须用隔离法。
2、如需隔离,原则上选择受力情况少,且又能求解未知量的物体分析,这一思想在以后牛顿定律中会大量体现,要注意熟练掌握。
3、有时解答一题目时需多次选取研究对象,整体法和隔离法交叉运用,从而优化解题思路和解题过程,使解题简捷明了。
所以,注意灵活、交替地使用整体法和隔离法,不仅可以使分析和解答问题的思路与步骤变得极为简捷,而且对于培养宏观的统摄力和微观的洞察力也具有重要意义。
高一物理受力分析之隔离法与整体法专题隔离法与整体法1、整体法:以几个物体构成的整个系统为研究对象进行求解的方法。
在许多问题中可以用整体法比较方便,但整体法不能求解系统的内力。
(区分内力和外力,对几个物体的整体进行受力分析时,这几个物体间的作用力为内力,不能在受力图中出现,当把某一物体单独隔离分析时,原来的内力变成了外力,要画在受力图上。
)2、隔离法:把系统分成若干部分并隔离开来,分别以每一部分为研究对象进行受力分根据地,分别列出方程,再联立求解的方法。
3、通常在分析外力对系统作用时,用整体法;在分析系统内各物体之间的相互作用时,用隔离法。
有时在解答一个问题时要多次选取研究对象,需要整体法与隔离法交叉使用注意:实际问题中整体法与隔离法要结合起来灵活运用........。
........................,通常先整体后隔离例 1.在粗糙的水平面上有一个三角形木块,在它的两个粗糙的斜面上分别放置两个质量为m1和m2的木块,,如图1所示,已知三角形木块和两个物体都是静止的,则粗糙水平面对三角形木块()A. 有摩擦力作用,方向水平向右;B. 有摩擦力作用,方向水平向左;C. 有摩擦力作用,但方向不确定;D. 以上结论都不对。
例2.如右图所示人重600N,平板重400N,若整个系统处于平衡状态,则人必须用多大的力拉住绳子?(滑轮和绳的质量及摩擦不计)例3、如图1所示,C是水平地面,A、B是两个长方形物块,F是作用在物块B上沿水平方向的力,物体A和B以相同的速度作匀速直线运动,由此可知,A、B间的动摩擦因数μ1和B、C间的动摩擦因数μ2有可能是[]A.μ1=0,μ2=0 B.μ1=0,μ2≠0C.μ1≠0,μ2=0 D.μ1≠0,μ2≠0例题4:如图所示2中两板、两物体分别相同,接触面粗糙,试画出A物体的受力图。
1。
受力分析、整体法和隔离法打卡:2020高考物理备考第1小时编写:陈庆威第一步:【知识方法】一、受力分析1.明确研究对象研究对象可以是某一个物体,也可以是保持相对静止的若干个物体.研究对象确定以后,只分析研究对象以外的物体施予研究对象的力(即研究对象所受的外力),而不分析研究对象施予外界的力.2.按顺序找力先场力(重力、电场力、磁场力),后接触力;接触力中必须先弹力,后摩擦力(只有在有弹力的接触面之间才可能有摩擦力).3.只画性质力,不画效果力画受力图时,只能按力的性质分类画力,不能按作用效果(拉力、压力、向心力等)画力,否则将出现重复.二、整体法与隔离法1.隔离法:将某物体从周围物体中隔离出来,单独分析该物体所受到的各个力,称为隔离法。
原则:把相连结的各个物体看成一个整体,如果要分析的是整体内物体间的相互作用力(即内力),就要把跟该力有关的某物体隔离出来。
当然,对隔离出来的物体而言,它受到的各个力就应视为外力了。
2.整体法:把相互连结的几个物体视为一个整体(系统),从而分析整体外的物体对整体中各个物体的作用力(外力),称为整体法。
原则:(1)当整体中各物体具有相同的加速度(加速度不相同时,中学阶段不建议用整体法)或都处于平衡状态(即a=0)时,要研究外力而非内力时,选整体为研究对象。
(2)整体法要分析的是外力,而不是分析整体中各物体间的相互作用力(内力)。
(3)整体法的运用原则是先避开次要矛盾(未知的内力)突出主要矛盾(要研究的外力)这样一种辨证的思想。
3.整体法、隔离法的交替运用对于连结体问题,多数情况既要分析外力,又要分析内力,这时我们可以采取先整体(解决外力)后隔离(解决内力)的交叉运用方法,当然个别情况也可先隔离(由已知内力解决未知外力)再整体的相反运用顺序。
第二步:【例题精选】【例题1】如图所示,M、N两物体叠放在一起,在恒力F作用下,一起向上做匀加速直线运动,则关于两物体受力情况的说法正确的是()A.物体M可能受到6个力B.物体N可能受到4个力C.物体M与墙之间一定有摩擦力D.物体M与N之间一定有摩擦力【例题2】(多选)如图所示,A、B两物体的质量分别为2m和m,静止叠放在水平地面上。
高三物理专题受力分析------整体法和隔离法选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。
隔离法就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。
整体法是将几个物体看作一个整体,或将看上去具有明显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。
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。
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。
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。
一、静力学中的整体与隔离通常在分析外力对系统的作用时,用整体法;在分析系统内各物体(各部分)间相互作用时,用隔离法.解题中应遵循“先整体、后隔离”的原则。
【例1】 在粗糙水平面上有一个三角形木块a ,在它的两个粗糙斜面上分别放有质量为m1和m2的两个木块b 和c ,如图所示,已知m1>m2,三木块均处于静止,则粗糙地面对于三角形木块( )A .有摩擦力作用,摩擦力的方向水平向右B .有摩擦力作用,摩擦力的方向水平向左C .有摩擦力作用,但摩擦力的方向不能确定D .没有摩擦力的作用【解析】由于三物体均静止,故可将三物体视为一个物体,它静止于水平面上,必无摩擦力作用,故选D .【点评】本题若以三角形木块a 为研究对象,分析b 和c 对它的弹力和摩擦力,再求其合力来求解,则把问题复杂化了.此题可扩展为b 、c 两个物体均匀速下滑,想一想,应选什么?【例2】有一个直角支架 AOB ,AO 水平放置,表面粗糙,OB竖直向下,表面光滑,AO 上套有小环P ,OB 上套有小环 Q ,两环质量均为m ,两环间由一根质量可忽略、不可伸展的细绳相连,并在某一位置平衡,如图。
浅析高中物理受力分析整体法与间隔法
作者:陈永云
来源:《科教导刊·电子版》2018年第04期
摘要受力分析是高考理科综合考试中要求学生必须要掌握的高中物理学的一个考点同时也是难点,对于高中理科学生来说,受力分析是一个必须要彻底掌握的解题技能。
在高考中它经常作为物理题的解题工具而出现,众多的高考物理考点诸如重力、弹力、摩擦力、电场力、电磁力等方面的计算题,都要求考生在解答时先进行受力分析的作业。
可以说如果不会受力分析,大多数物理题都很难下手。
而受力分析真正让学生困惑的地方就是受力方向的判断,如果受力方向一旦判断失误,就会在分析时遗漏掉某个力。
高中物理学中受力分析的方法主要分为整体法和间隔法。
关键词受力分析整体法间隔法
中图分类号:G633.7 文献标识码:A
0引言
物理是高考中得分最呈现两极化的学科之一,得分高的学生往往不多,而水平差的学生通常得分很低,大多数的考生普遍认为高中物理是理科中最难的一门。
高中物理之所以难倒一大片主要是因为高中物理学的基本概念非常抽象,是中国字但不是中国话,让学生不能理解。
而且高中物理的力学、电学所设计的规律很多,但其使用方法却很繁杂并让学生那以理解。
整个高中的物理知识呈现知识点的关联性很强,相关物理思路太过复杂,分析起来又大费周张,上述种种因素致使学生对学习物理产生畏惧的心理。
在高中物理课的各类规律和方法中,高考中出现频率最高的就是受力分析的相关方法。
不管是在力学,还是电学以及热学等诸多问题的解答中,往往都需要先进行受力分析才能再进行下一步。
在对高中物理受力分析的教学调查中,学生们普遍反应知识掌握不够、储备有限等状况。
这就导致学生在对物体进行受力分析时往往会出现失误,比如多分析了力又或是遗漏了相关的力等等。
高中物理教师在进行教学时,应该就受力分析的整体法与间隔法进行着重强调,从而避免学生在受力分析时出现错误。
1受力分析的步骤及方法
首先,如果题目中涉及到了受力分析就应该根据题目的已知条件,务必要明确找出受力分析的对象。
明确受力分析的对象是受力分析的解题关键,也是最起码的要求;其次,在找出受力分析的对象以后,还要分析各种力的先后顺序,应该先分析受力对象所受到的重力、电场力、磁场力等等。
在分析重力的时候,还要格外注意如果受力对象是多个物体的组合体,那么此时的重力应该是几个物体的重力之和,其受力方向垂直向下。
接下来再分析弹力和摩擦力;最后,在上述工作都完成以后,要画出物体的受力示意图。
在整个受力分析作业都结束以后,
还要进行检验。
检验时有两个思路,一个是每一个力都不是凭空产生的,都是施力的对象;还有就是要从力和运动因果关系的一致性入手。
上述是受力分析的基本步骤,而在进行关于受力分析的思考时,就要用到整体法和间隔法。
所谓的整体法就是把题目中所有运动的物体看成是一个物体,当然这里的前提是所有物体的运动状态要相同,否则就不能进行整体法的运用。
而隔离法则和整体法相反,它是指把单个对象从周围关联的物体中隔离出来,然后再分析这个单个对象所受到的作用力。
如果题设中,所有物体的运动状态是相同的,那么无疑要用整体法。
如果题设中对象是单个物体或者运动状态不同,通常要用隔离法进行受力分析。
2整体法与间隔法的具体应用
2.1在静力学中的应用
有这样一道真题是说:在一个水平面上放置了一个三角形的立方体,在这个立方体的两个斜面上放了两个小立方体,其质量分别是A1和A2,且A1>A2。
如果这三个物体都是静止的,则水平面对于三角形的立方体有什么作用力?
首先分析三个大小不一的立方体,根据题目来看这三个立方体都是静止的,也就是说这三个物体的运动状态是一致的。
那么在受力分析时就可以用到整体法,因此这三个立方体可以看成是一个不规则的整体。
这个整体完全静止在水平面上,也就谈不上所谓的摩擦力作用,所以说这个整体只受重力的作用和支持力的作用。
2.2在牛顿运动定律中的应用
一个质量为20公斤的三棱锥体ABC斜放在地面上,与地面形成的动摩擦因数为0.02。
此三棱锥体与地面的一个倾斜角为30度,在这个30度的斜面上还有一个2公斤的正方体开始在这个斜面上滑行。
滑行路程为160厘米时,其速度为每秒160厘米,在滑行的过程中三棱锥体一直保持不动,求地面对此三棱锥体的摩擦力?在解答这个问题时,先要根据物理学中的匀加速度公式,求出小正方体的加速度,最终根据牛顿定律从而分析得出物体是否受了摩擦力的作用。
如果碰到牛顿运动定律和连接体问题的综合大题时,要注意考虑书中的公式F=ma。
在这个公式的F 为合外力,连接体问题一般都可以化为是一个整体,因此连接体之间的相互作用力没有必要去花费大量的时间去分析。
考生只要把他当成一个整体来分析,分析外在环境对这个整体的作用力就可以了。
这样一来,大大节省了学生们时间,其受力过程也简化了,这就是“整体法”的活学活用。
如果问题问的是连接体之间的作用力时,就依样画葫芦将物体隔离出来,去解答问题,这就是所谓的“隔离法”。
由这个解题的过程可以发现“整体法”和“隔离法”,在解答连接体的问题时中经常互通,这正是相互作用的物体具有相同的加速度的重要体现。
2.3在连接体中的应用
两个质量分别为A1和A2的小立方体A 与B用一根绳子连起来,并用一个水平F匀加速拉动。
求解两个立方体之间的拉力?在解答这道题时,同样可以发现小立方体A与B的运动状态是一致的,因此根据整体法,把A和B看成一个整体。
这样一来只需要求出这个整体的作用力即可,如此思考题目也就迎刃而解了。
3相关教学策略的反思
传统的物理教学方式往往是满堂灌,仅仅就是一种简单的灌输。
通常的物理课堂上,物理教师讲得口干舌燥,而地下的学生确是一知半解。
高中的物理学比较枯燥和难以理解,如果学生们没有丝毫兴趣地去学物理,课堂上一知半解,下了课也不会去做任何的复习工作。
长此以往,学生的物理成绩也就慢慢落后于人。
因此,这就需要物理教师去改变教学策略。
高中的物理课和初中常识性的物理课不同,已经从简单变得抽象复杂,很多知识大部分学生根本理解不了。
物理教师应该以激发高中生的学习兴趣为出发点,尽可能的为学生营造在生活中的与高中物理知识有关的常见场景。
还可以用幽默、搞笑等非常轻松的教学风格刻意地改变物理课堂严肃、压抑得课堂气氛,从而最大限度地激发学生学习物理的积极性。
今天的学生已经不适用于过去那种说教的形式,必须要利用起多媒体教学软件和新颖的物理教具。
本来高中物理就非常抽象,纯纯粹次靠过去的说服教育,学生们不但无法理解物理相关的知识点,更会对物理课产生厌烦的情绪。
利用多媒体,将抽象复杂的考点转换为图像、视频或者等形式,学生们就比较乐于接受。
这样一来,既压制了学生学习物理产生的烦躁情绪,也激发了学生对于数理化生等学科的学习热情。
利用多媒体教学不仅能启发学生的兴趣,还可以借助多媒体来拓宽学生的视野,打破了教材本身对于学生的限制。
4总结
要想进行受力分析的作业,首先要选对受力对象。
选择受力对象的过程,其本身就是一个思考的过程,在物理学中并没相关的定义和准则,因此分析对象的选择是自由、多样化的。
不同的分析对象,解答出来的题目是大相径庭的。
而整体法和间隔法的运用,是目前高考中最为常见的受力分析方法,因此不管是教师还是学生都必要引起关注。
首先,以间隔法来提高学生的分析能力。
教师应该先教会使用学生间隔法,仔细思索如何把题目中复杂的物体中,单独分离出解题想要的对象。
这样的思考过程,无疑锻炼了学生的分析能力。
其次,以整体法促进学生的理解能力。
要想将几个物体看成是一个物体,就必须要求学生有综合性的思维。
教师要引导学生将题目中的各个物体看成是一个整体,用宏观的角度去分析这个整体所受的力,这往往对于学生综合性思维有着一定的提高。
最后,要把整体法和间隔法综合起来交叉使用。
整体法和间隔法都有其缺陷存在,而近年来的高考真题当中,已经越来越倾向于将二者综合运用的考察。
间隔法简单但麻烦,整体法解答简单,但其思考过程却比较难。
只有将两种方法综合地结合在一起,微观上可以帮助学生在
高考中取得更好的成绩,宏观上长期使用这种交叉思维的模式,更对学生的逻辑思维能力有着更深层次的提高。
参考文献
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