摘要:整體法和隔離法是力學部分常用的分析方法。可以先隔離再整體,也可以先整體再部分隔離,這就是整體法和隔離法的綜合應用。整體法與隔離法的綜合應用時,系統(tǒng)的運動情況通常分為以下三種類型:第一、系統(tǒng)處于平衡狀態(tài);第二、系統(tǒng)處于不平衡狀態(tài)且無相對運動;第三、系統(tǒng)內部分平衡部分不平衡。
關鍵詞:整體法;隔離法;力學
中圖分類號:G643.7 文獻標識碼:A 文章編號:1674-7712 (2012) 16-0161-01
解決力學問題的前提和關鍵,就是正確對物體進行受力分析。力學問題,對物體受力分析算是一個難點,特別是物體在受到多個力作用時,更不知如何下手,哪些力該分析,哪些力是不需分析。我們知道,力是改變物體運動狀態(tài)的原因,所以物體運動狀態(tài)的改變是由于它所受各種力共同作用的結果,而這些力間的相互關系也正由物體的運動狀態(tài)來反映。因此許多力學問題的研究,都離不開對物體進行受力分析。物體的受力分析主要是分析某一指定物體或系統(tǒng)受到哪些力的作用。分析時要逐個找全,正確畫出力的示意圖,做到準確無誤。下面我就簡要談談如何對物體進行受力分析。
一、物體受力分析的基本知識
二、物體受力分析的常用方法
對物體受力分析時,我們常采用“整體法”和“隔離法”。
整體法是指對物理問題中的整個系統(tǒng)或整個過程進行分析、研究的方法。在力學中,就是把幾個物體視為一個整體,作為研究對象,受力分析時,只分析這一整體對象之外的物體對整體的作用力(外力),不考慮整體內部之間的相互作用力(內力)。
整體法和隔離法是力學部分常用的解題方法。可以先隔離再整體,也可以先整體再隔離。這就是整體法與隔離法的綜合應用。整體法與隔離法的綜合應用時系統(tǒng)的運動情況通常分為以下三種類型:
(一)系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)。整體都處于靜止狀態(tài)或一起勻速運動時,或者系統(tǒng)內一部分處于靜止狀態(tài),另一部分勻速運動。以上這些情況,整體都平衡,整體內每個物體所受合力為零,整體所受合力也為零。這樣,根據(jù)整體的平衡條件,就可以確定整體或某一個物體的受力特點。
例1:質量為500g的魚吊在細繩一端,手提細繩處于靜止狀態(tài),如圖所示。分析魚受哪幾個力作用?施力物體是誰?所受各力的大小和方向如何?
(二)系統(tǒng)處于不平衡狀態(tài)且無相對運動。由于系統(tǒng)內物體間沒有相對運動,即整體內每個物體都具有相同的速度和加速度,這時整體所受的合力提供整體運動的加速度。這種情況利用整體法,更容易把握整體的受力情況和整體的運動特點。
綜上所述,在分析多個物體相互作用時,靈活運用整體法和隔離法對問題的解決將會帶來很大的方便,特別是在教學過程中有意識的培養(yǎng)學生整體法和隔離法的思維意識,幫助學生能夠更加全面理解力和運動的相互關系,更加有利于學生思維能力的提升。