淺析高中物理受力分析整體法與隔離法

韓秀英

(江蘇省連云港市海濱中學 222042)

在高中物理課的各類規律和方法中，高考中出現頻率最高的就是受力分析的相關方法.不管是在力學，還是電學以及熱學等諸多問題的解答中，往往都需要先進行受力分析才能再進行下一步.在對高中物理受力分析的教學調查中，學生們普遍反應知識掌握不夠、儲備有限等狀況.這就導致學生在對物體進行受力分析時往往會出現失誤，比如多分析了力又或是遺漏了相關的力等等.高中物理教師在進行教學時，應該就受力分析的整體法與隔離法進行著重強調，從而避免學生在受力分析時出現錯誤.

一、整體法與隔離法的具體應用

1.在靜力學中的應用

有這樣一道真題是說：在一個水平面上放置了一個三角形的立方體，在這個立方體的兩個斜面上放了兩個小立方體，其質量分別是m1和m2，且m1>m2.如果這三個物體都是靜止的，則水平面對于三角形的立方體有什么作用力？

圖1

首先分析三個大小不一的立方體，根據題目來看這三個立方體都是靜止的，也就是說這三個物體的運動狀態是一致的，如圖1.那么在受力分析時就可以用到整體法，因此這三個立方體可以看成是一個不規則的整體.這個整體完全靜止在水平面上，也就談不上所謂的摩擦力作用，所以說這個整體只受重力的作用和支持力的作用.

2.在牛頓運動定律中的應用

一個質量為20公斤的三棱錐體ABC斜放在地面上，與地面形成的動摩擦因數為0.02.此三棱錐體與地面的一個傾斜角為30度，在這個30度的斜面上還有一個2公斤的正方體開始在這個斜面上滑行.滑行路程為160厘米時，其速度為每秒160厘米，在滑行的過程中三棱錐體一直保持不動，求地面對此三棱錐體的摩擦力？在解答這個問題時，先要根據物理學中的勻加速度公式，求出小正方體的加速度，最終根據牛頓定律從而分析得出物體是否受了摩擦力的作用.

如果碰到牛頓運動定律和連接體問題的綜合大題時，要注意考慮書中的公式F=ma.在這個公式的F為合外力，連接體問題一般都可以化為是一個整體，因此連接體之間的相互作用力沒有必要去花費大量的時間去分析.考生只要把他當成一個整體來分析，分析外在環境對這個整體的作用力就可以了.這樣一來，大大節省了學生們時間，其受力過程也簡化了，這就是“整體法”的活學活用.如果問題問的是連接體之間的作用力時，就依樣畫葫蘆將物體隔離出來，去解答問題，這就是所謂的“隔離法”.由這個解題的過程可以發現“整體法”和“隔離法”，在解答連接體的問題時中經常互通，這正是相互作用的物體具有相同的加速度的重要體現.

3.在連接體中的應用

圖2

兩個質量分別為m1和m2的小立方體A與B用一根繩子連起來，并用一個水平F勻加速拉動，如圖2.求解兩個立方體之間的拉力？在解答這道題時，同樣可以發現小立方體A與B的運動狀態是一致的，因此根據整體法，把A和B看成一個整體.這樣一來只需要求出這個整體的作用力即可，如此思考題目也就迎刃而解了.

二、相關教學策略的反思

高中的物理學比較枯燥和難以理解，如果學生們沒有絲毫興趣地去學物理，課堂上一知半解，下了課也不會去做任何的復習工作.這就需要物理教師去采取教學策略.物理教師應該以激發高中生的學習興趣為出發點，盡可能的為學生營造在生活中的與高中物理知識有關的常見場景.可以用幽默等非常輕松的教學風格刻意地改變物理課堂嚴肅、壓抑的課堂氣氛，激發學生學習物理的積極性.物理教師要利用起多媒體教學軟件和新穎的物理教具.將抽象復雜的考點轉換為圖像、視頻等形式，學生們就比較樂于接受，拓寬學生的視野，打破了教材本身對于學生的限制.

要想進行受力分析的作業，首先要選對受力對象.選擇受力對象的過程，其本身就是一個思考的過程，在物理學中并沒相關的定義和準則，因此分析對象的選擇是自由、多樣化的.不同的分析對象，解答出來的題目是大相徑庭的.而整體法和間隔法的運用，是目前高考中最為常見的受力分析方法，因此不管是教師還是學生都必要引起關注.

首先，以間隔法來提高學生的分析能力.教師應該先教會使用學生間隔法，仔細思索如何把題目中復雜的物體中，單獨分離出解題想要的對象.這樣的思考過程，無疑鍛煉了學生的分析能力.

其次，以整體法促進學生的理解能力.要想將幾個物體看成是一個物體，就必須要求學生有綜合性的思維.教師要引導學生將題目中的各個物體看成是一個整體，用宏觀的角度去分析這個整體所受的力，這往往對于學生綜合性思維有著一定的提高.

最后，要把整體法和隔離法綜合起來交叉使用.整體法和間隔法都有其缺陷存在，而近年來的高考真題當中，已經越來越傾向于將二者綜合運用的考察.隔離法簡單但麻煩，整體法解答簡單，但其思考過程卻比較難.只有將兩種方法綜合地結合在一起，微觀上可以幫助學生在高考中取得更好的成績，宏觀上長期使用這種交叉思維的模式，更對學生的邏輯思維能力有著更深層次的提高.