整体法和隔离法
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整体法和隔离法的正确用法整体法和隔离法是两种常见的科学实验方法,它们在实验设计和数据分析中起着至关重要的作用。
正确使用这两种方法能够确保实验结果的准确性和可靠性。
下面我们将分别介绍整体法和隔离法的正确用法。
整体法是一种实验设计方法,其核心思想是将所有变量同时考虑在内,通过同时改变多个变量来观察它们之间的相互作用。
在实验中,研究者需要同时改变多个因素,以观察它们对实验结果的影响。
整体法适用于研究多个因素之间的复杂关系,能够全面地揭示各种因素之间的相互作用。
在使用整体法时,需要注意以下几点。
首先,实验设计要合理,确保每个因素都能够得到充分的考虑。
其次,实验过程要规范,确保实验操作的准确性和一致性。
最后,数据分析要科学,确保能够准确地解读实验结果,揭示各个因素之间的相互作用。
另一种常见的实验方法是隔离法。
隔离法的核心思想是单独考虑每个因素,通过控制其他变量的影响,来研究某个特定因素对实验结果的影响。
隔离法适用于研究某个特定因素的影响,能够准确地评估这个因素对实验结果的贡献。
在使用隔离法时,需要注意以下几点。
首先,要确保实验设计能够有效地隔离出研究的因素,排除其他干扰因素的影响。
其次,实验过程要精细,确保能够准确地控制其他变量的影响,从而准确地评估研究的因素。
最后,数据分析要准确,确保能够客观地评估研究的因素对实验结果的影响。
在实际科学研究中,整体法和隔离法常常结合使用,以便全面地研究各种因素之间的关系。
正确使用整体法和隔离法能够确保实验结果的准确性和可靠性,为科学研究提供可靠的数据支持。
希望以上介绍能够帮助您正确地使用整体法和隔离法,提高实验的质量和可信度。
1. 物体的受力分析(隔离法与整体法)2. 共点力作用下的物体的平衡【要点扫描】一、物体的受力分析(隔离法与整体法)(一)物体受力分析方法把指定的研究对象在特定的物理情景中所受到的所有外力找出来,并画出受力图,就是受力分析。
对物体进行正确地受力分析,是解决好力学问题的关键。
1、受力分析的顺序:先找重力,再找接触力(弹力、摩擦力),最后分析其它力(场力、浮力等)2、受力分析的几个步骤.①灵活选择研究对象:也就是说根据解题的目的,从体系中隔离出所要研究的某一个物体,或从物体中隔离出某一部分作为单独的研究对象,对它进行受力分析。
所选择的研究对象要与周围环境联系密切并且已知量尽量多;对于较复杂的问题,由于物体系各部分相互制约,有时要同时隔离几个研究对象才能解决问题.究竟怎样选择研究对象要依题意灵活处理。
②对研究对象周围环境进行分析:除了重力外查看哪些物体与研究对象直接接触,对它有力的作用。
凡是直接接触的环境都不能漏掉分析,而不直接接触的环境千万不要考虑进来.然后按照重力、弹力、摩擦力的顺序进行力的分析,根据各种力的产生条件和所满足的物理规律,确定它们的存在或大小、方向、作用点。
③审查研究对象的运动状态:是平衡状态还是加速状态等等,根据它所处的状态有时可以确定某些力是否存在或对某些力的方向作出判断。
④根据上述分析,画出研究对象的受力分析图;把各力的方向、作用点(线)准确地表示出来。
3、受力分析的三个判断依据:①从力的概念判断,寻找施力物体;②从力的性质判断,寻找产生原因;③从力的效果判断,寻找是否产生形变或改变运动状态。
(二)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。
在许多问题中用整体法比较方便,但整体法不能求解系统的内力。
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析,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。
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。
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.隔离物体时应对受力少的物体进行隔离比较方便。
●锦囊妙计一、高考走势连接体的拟题在高考命题中由来已久,考查考生综合分析能力,起初是多以平衡态下的连接体的题呈现在卷面上,随着高考对能力要求的不断提高,近几年加强了对非平衡态下连接体的考查力度.二、处理连接体问题的基本方法在分析和求解物理连接体命题时,首先遇到的关键之一,就是研究对象的选取问题.其方法有两种:一是隔离法,二是整体法.1.隔离(体)法(1)含义:所谓隔离(体)法就是将所研究的对象--包括物体、状态和某些过程,从系统或全过程中隔离出来进行研究的方法.(2)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.2.整体法(1)含义:所谓整体法就是将两个或两个以上物体组成的整个系统或整个过程作为研究对象进行分析研究的方法.(2)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.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.牛顿第二定律——连接体问题(整体法与隔离法)一、连接体:当两个或两个以上的物体通过绳、杆、弹簧相连,或多个物体直接叠放在一起的系统二、处理方法——整体法与隔离法系统运动状态相同整体法问题不涉及物体间的内力使用原则系统各物体运动状态不同隔离法问题涉及物体间的内力。
整体法和隔离法一、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【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。
现将P 环向左移一小段距离,两环再次达到平衡,那么将移动后的平衡状态和原来的平衡状态比较,AO 杆对P 环的支持力N 和细绳上的拉力T 的变化情况是( )A .N 不变,T 变大B .N 不变,T 变小C .N 变大,T 变大D .N 变大,T 变小【例3】如图所示,设A 重10N ,B 重20N ,A 、B 间的动摩擦因数为0.1,B 与地面的摩擦因数为0.2.问:(1)至少对B 向左施多大的力,才能使A 、B 发生相对滑动?(2)若A 、B 间μ1=0.4,B 与地间μ2=0.l ,则F 多大才能产生相对滑动?【例4】将长方形均匀木块锯成如图所示的三部分,其中B 、C 两部分完全对称,现将三部分拼在一起放在粗糙水平面上,当用与木块左侧垂直的水平向右力F 作用时,木块恰能向右匀速运动,且A 与B 、A 与C 均无相对滑动,图中的θ角及F 为已知,求A 与B 之间的压力为多少?【例5】如图所示,在两块相同的竖直木板间,有质量均为m 的四块相同的砖,用两个大小均为F 的水平力压木板,使砖静止不动,则左边木板对第一块砖,第二块砖对第三块砖的摩擦力分别为 A .4mg 、2mg B .2mg 、0 C .2mg 、mg D .4mg 、mgbc am 1 m 2AOB PQFABC θA BF【例6】如图所示,两个完全相同的重为G的球,两球与水平地面间的动摩擦因市委都是μ,一根轻绳两端固接在两个球上,在绳的中点施加一个竖直向上的拉力,当绳被拉直后,两段绳间的夹角为θ。
专题整体法和隔离法一、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【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。
现将P环向左移一小段距离,两环再次达到平衡,那么将移动后的平衡状态和原来的平衡状态比较,AO杆对P环的支持力N和细绳上的拉力T的变化情况是()A.N不变,T变大 B.N不变,T变小C.N变大,T变大 D.N变大,T变小【例3】如图所示,设A重10N,B重20N,A、B间的动摩擦因数为0.1,B与地面的摩擦因数为0.2.问:(1)至少对B向左施多大的力,才能使A、B发生相对滑动?(2)若A、B间μ1=0.4,B与地间μ2=0.l,则F多大才能产生相对滑动?【例4】将长方形均匀木块锯成如图所示的三部分,其中B、C两部分完全对称,现将三部分拼在一起放在粗糙水平面上,当用与木块左侧垂直的水平向右力F作用时,木块恰能向右匀速运动,且A与B、A与C均无相对滑动,图中的θ角及F为已知,求A与B之间的压力为多少?【例5】如图所示,在两块相同的竖直木板间,有质量均为m的四块相同的砖,用两个大小均为F的水平力压木板,使砖静止不动,则左边木板对第一块砖,第二块砖对第三块砖的摩擦力分别为A.4mg、2mg B.2mg、0 C.2mg、mg D.4mg、mg【例6】如图所示,两个完全相同的重为G的球,两球与水平地面间的动摩擦因市委都是μ,一根轻绳两端固接在两个球上,在A OBPQ绳的中点施加一个竖直向上的拉力,当绳被拉直后,两段绳间的夹角为θ。
整体法和隔离法解决平衡问题(1)整体法:把几个物体视为一个整体,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)隔离法:对单个物体进行分析、研究。
使用原则:通常在分析外力对系统的作用时,用整体法,在分析系统内部物体间相互作用力时,用隔离法;有时候整体法和隔离法交替使用。
适用条件:两物体对地静止或作匀速直线运动.例题1、如图,质量m=5 kg的木块置于倾角θ=37︒、质量M=10 kg的粗糙斜面上,用一平行于斜面、大小为50 N的力F推物体,使木块沿静止在地上的斜面向上匀速运动,求地面对斜面的支持力和静摩擦力。
解:用整体法就可解出:以木块与斜面为一整体,则整体受到F与重力水平方向:Fcos37°=f摩竖直方向:N+Fsin37°=(m+M)g带入数据得:f摩=40NN=120N例题2、如图,质量为M的直角三棱柱A放在水平地面上,三棱柱的斜面是光滑的,且斜面倾角为θ。
质量为m的光滑球放在三棱柱和光滑竖直墙壁之间,A和B都处于静止状态,求地面对三棱柱支持力和摩擦力各为多少?解答:解:选取A和B整体为研究对象,它受到重力(M+m)g,地面支持力N,墙壁的弹力F和地面的摩擦力f的作用(如图所示)而处于平衡状态.根据平衡条件有:N-(M+m)g=0,F=f,可得N=(M+m)g.再以B为研究对象,它受到重力mg,三棱柱对它的支持力N B,墙壁对它的弹力F的作用(如图所示),而处于平衡状态,根据平衡条件有:N B cosθ=mg,NsinθB=F,解得F=mgtanθ,所以f=F=mgtanθ.答:地面对三棱柱支持力为(M+m)g,摩擦力为mgtanθ例3、如图所示,人重600N,平板重400N,滑轮重力不计,如果人要拉住木板使其静止不动,他必须用力F______N,人对平台的压力为______N.对人和平板整体受力分析,受重力和三根绳子的拉力,根据平衡条件,有:T2+T3+F=(M+m)g其中:T2=2T3=2F4T3=(M+m)g解得:T3=0.25(M+m)g=250N,故人的拉力为250N;再对人受力分析,受重力、支持力和拉力,根据平衡条件和牛顿第三定律可得人对平台的压力等于重力减去绳子对人的拉力,为600-250N=350N ;故答案为:250,350.小试牛刀: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着质量为m 1和m 2的两个木块b 和c ,如图所示,已知m 1>m 2,三木块均处于静止状态,则关于粗糙地面对三角形木块下列说法正确的是( )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 .没有摩擦力作用2.如图,质量为M 的楔形物块静置在水平地面上,其斜面的倾角为θ.斜面上有一质量为m 的小物块, 小物块与斜面之间存在摩擦.用恒力F 沿斜面向上拉小物块,使之匀速上滑.在小物块运动的过程中,楔形物块始终保持静止.地面对楔形物块的支持力为:A .(M+m )gB .(M+m )g -FC .(M+m )g +Fsin θD .(M+m )g -Fsin θ3.如图所示,人重700N ,平板重300N ,如果人要保持整个装置平衡,他须用多大的力拉绳(滑轮质量及摩擦均不计),及对板的压力是多少?4.如图所示,两木块的质量分别为m1和m 2,两轻质弹簧的劲度系数分别为K 1和K 2,上面木块压在上面的弹簧上(但不栓接),整个系统处于平衡状态。
第三章物理思维方法介绍第一节整体法与隔离法一、方法介绍:1.隔离法隔离法就是从整个系统中将某一部分物体隔离出来,然后单独分析被隔离部分的受力情况和运动情况,从而把复杂的问题转化为简单的一个个小问题求解的方法。
隔离法在求解物理问题时,是一种非常重要的方法,学好隔离法,对分析物理现象、物理规律大有益处。
隔离分析法是把选定的研究对象从所在物理情境中抽取出来,加以研究分析的一种方法.需要用隔离法分析的问题,往往都有几个研究对象,应对它们逐一隔离分析、列式.并且还要找出这些隔离体之间的联系,从而联立求解.概括其要领就是:先隔离分析,后联立求解.2.整体法.整体法是以物体系统为研究对象,从整体或全过程去把握物理现象的本质和规律,是一种把具有相互联系、相互依赖、相互作用的多个物体、多个状态,或者多个物理变化过程组合成为一个整体加以研究的思维形式。
整体思维也可以说是一种综合思维,即是多种思维的高度综合,层次深、理论性强、运用价值高。
因此,在物理研究与学习中善于运动整体法分析、处理和解决问题,一方面表现为知识的综合贯通,另一方面表现为思维的有机组合。
灵活运用整体思维可以产生不同凡响的效果,显现“变”的魅力,把物理问题变繁为简、变易为难。
整体分析法是把一个物体系统(内含几个物体)看成一个整体,或者是着眼于物体运动的全过程,而不考虑各阶段不同运动情况的一种分析方法.二、隔离法的应用1.隔离法【例1】如图所示,跨过滑轮细绳的两端分别系有m1=1kg、m2=2kg的物体A和B.滑轮质量m=0.2kg,不计绳与滑轮的摩擦,要使B静止在地面上,则向上的拉力F不能超过多大?【解析】(1)先以B为研究对象,当B即将离开地面时,地面对它的支持力为0.它只受到重力m B g和绳子的拉力T的作用,且有:T- m B g=0.(2)再以A为研究对象,在B即将离地时,A受到重力和拉力的作用,由于T=m B g>m A g,所示A将加速上升.有T- m A g=m A a A.(3)最后以滑轮为研究对象,此时滑轮受到四个力作用:重力、拉力、两边绳子的两个拉力T.有F- mg-2T=ma.这里需要注意的是:在A上升距离s时,滑轮只上升了s/2,故A的加速度为滑轮加速度的2倍,即:a A=2a.由以上四式联立求解得:F=43N.例4:如图2—4所示,用轻质细绳连接的A和B两个物体,沿着倾角为α的斜面匀速下滑,问A与B之间的细绳上有弹力吗?解析:弹力产生在直接接触并发生了形变的物体之间,现在细绳有无形变无法确定。
整体法和隔离法
整体法和隔离法是国际贸易中常用的两种逆差核算方法,它们两者有所不同,一般情况下,贸易双方可以根据实际情况,根据情况,使用其中一种方法。
整体法是指将一个国家或地区的出口总额与其进口总额相加,以此来计算国家或地区的贸易逆差。
也就是说,如果一个国家或地区的出口总额大于其进口总额,那么这个国家或地区就有一个正逆差,反之,则有一个负逆差。
隔离法是指将一个国家或地区的出口与其进口分开计算,即把出口单独计算,把进口单独计算,然后相减,计算出这个国家或地区的贸易逆差。
例如,如果一个国家的出口总额为200亿美元,而其进口总额为100亿美元,那么这个国家就有一个正逆差,即100亿美元。
整体法和隔离法各有优劣,整体法更容易理解,比较简单,但是它不能够显示具体的情况,因此很难掌握真实的情况。
而隔离法更加精细,能够更好地反应出真实的情况,但是它复杂,计算量较大,容易出错,因此不太容易理解。
在实际应用中,一般情况下,贸易双方可以根据实际情况,根据情况,使用其中一种方法。
如果要对一个国家或地区的总体贸易情况进行简单的了解,那么使用整体法
更好;如果要对贸易双方的情况进行详细的了解,那么使用隔离法更好。
归纳起来,整体法和隔离法都是国际贸易中常用的逆差核算方法,它们有所不同,贸易双方可以根据实际情况,根据情况,使用其中一种方法。
整体法更容易理解,比较简单,但是隔离法更加精细,能够更好地反应出真实的情况,因此可以根据实际情况,根据情况,使用其中一种方法。