整體與隔離靈活變化物理難題迎刃而解

譚日輝

【摘 要】整體與隔離是分析物理問題的重要方法。教師在教學中既要注重整體與隔離知識的講解，又要結合具體例題講解，提高學生應用意識，使學生掌握相關的解題技巧，靈活應用于解答相關物理試題中。

【關鍵詞】高中物理;整體與隔離;解題

高中物理習題類型復雜多變，對學生的分析與解題能力要求較高。因此，教師既要注重基礎知識的講解，又要做好解題方法的傳授，使學生在分析與解答物理問題時少走彎路，盡快找到正確的答案。在解答物理試題時運用整體與隔離法，能很好地提高學生的學習效率，因此教師應注重該解題方法的講解[1]。

1? ?用于解答受力分析難題

受力分析是高中物理的基礎知識，貫穿整個高中物理。掌握受力分析技巧，對提高學生的學習能力以及物理學習成績具有重要意義。為提高學生的受力分析能力，教師應注重整體與隔離法的講解，一方面為學生講解運用整體與隔離法的注意事項，即從整體角度分析物體的受力情況時不對其內部受力情況進行分析，同時運用隔離法進行受力分析時應確保其和整體情況保持一致;另一方面結合學生所學內容，篩選難度較大的試題，為學生講解整體與隔離法的具體應用，使學生認真體會該方法的便利之處。此外，教師還要結合具體情境找到整體與隔離法的切入點，幫助學生攻克各類受力分析難題。

例1，如圖1所示，在水平地面上放置一滑塊A，滑塊B因受到水平作用力和滑塊A緊緊地靠在一起。兩個滑塊剛好處于靜止狀態，其中A和B和地面之間的動摩擦因數分別為、。假設最大靜摩擦力和滑動摩擦力相等，則A和B的質量之比為（? ?）。

因兩個滑塊均未發生滑動，因此無論是在豎直方向上，還是在水平方向上的受力都是平衡的。在水平方向上以兩個滑塊為整體進行分析，其所受的推力和受到的最大靜摩擦力相等，即，。將滑塊B隔離開來，在豎直方向上受力平衡，其所受的摩擦力和其自身的重力相等，即。將以上兩個公式聯立得，=，正確選項為B。講解該例題能夠使學生認識到運用整體與隔離法分析物理問題時，應注重利用平衡關系[2]。

2? ?用于解答物體運動難題

物體運動涉及的概念以及公式較多，一些學生雖然能夠較牢固地掌握相關公式，但容易因不會處理整體與局部的關系而導致解題出錯。因此，教師在授課中應引導學生應用整體與隔離法解答物體運動難題。一方面，教師在講解物體運動相關計算公式時，不僅要要求學生準確記憶、理解公式中各參數表示的含義，更要讓學生能夠進行推導，搞清楚相關公式的來龍去脈，避免死記硬背。另一方面，教師要注重選擇難度較大、代表性較強的試題，給學生詳細地展示運用整體與隔離法解題的過程，使學生了解運用整體與隔離法解答物體運動試題時應注意的問題，從而讓學生根據實際情況，靈活地選取研究對象，提高該解題方法應用的靈活性以及解題的正確性。

例2，如圖2，兩個平行放置的光滑細桿間距為1m。A、B兩個滑環（=1：3）使用一原長為1m的輕質彈簧連接后分別套在細桿上，而后給A施加一沿桿方向20N的力，使得兩個滑環以相同的加速度運動。運動期間彈簧和桿所成的角為53°，則彈簧的勁度系數為多少？

分析該問題時先用整體法求出兩個滑環的共同加速度。而后以隔離法對B進行受力分析，找到彈簧對其的彈力。結合彈簧的原長不難求出其勁度系數。將A、B看作整體運用牛頓第二定律可知。以B為研究對象，結合相關的角度關系可知：F彈cos53°=。又因為F彈=k，根據幾何知識可得。根據已知條件，代入相關的參數解得k=100N/。通過講解，學生可以認識到，應用整體與隔離法解答物理運動難題時應熟練掌握相關的幾何知識。

3? ?用于解答綜合性的難題

高中物理綜合性試題對學生分析以及靈活應用所學知識的能力要求較高，尤其對于一些難度較大的綜合性試題，很多學生不知道如何下手。針對這一現象，教師應注重引導學生運用整體與隔離法進行分析，以找到突破口。一方面，為學生做好應用示范，即立足難度較大的綜合性習題，認真分析解題過程，使學生認識到應根據實際情況將相關的幾個物體看作一個整體，以簡化解題過程。另一方面，講解相關的例題后，引導學生積極討論，相互分享應用整體與隔離法解答綜合性難題的看法，并給予指引，使學生在頭腦中形成清晰的思路，以后遇到類似的問題時能夠迅速地找到解題思路[3]。

例3，在一質量為m的木塊下用輕繩系一質量為M的金屬物體。將其放入到水中。放手后兩者以共同的加速度下沉。經過t1時間，輕繩突然斷裂。經過t2時間后，木塊的速度剛好為零。此時金屬塊的速度為多少？若放手讓兩者以速度v0勻速下沉，則同樣條件下，金屬塊的速度為多少？

雖然該題目創設的情境并不復雜，但較為抽象。需要運用動量定理、動量守恒定律以及牛頓第二定律知識，并運用整體與隔離法進行解答。第一問將木塊和金屬塊看作一個整體，則F=。當木塊速度為零時，金屬塊的速度為v1，以金屬塊為研究對象，則F（t1+t2）=M1，解得1。第二問中兩個物體整體所受的合外力為零。當木塊速度為零時，設金屬塊的速度為，由動量守恒定律可知，解得。通過該題目的講解，學生可以認識到，運用整體與隔離法分析問題時應注重其他物理知識點的應用，從而高效解題。

整體與隔離法是一種重要的解題方法，在提升學生的解題能力上作用顯著。教師在授課中應注重該方法的講解，使學生掌握整體與隔離法的相關理論。同時要圍繞所學的物理知識，注重選擇難度較大的試題，為學生講解整體與隔離法的具體應用過程，使學生掌握該方法的應用思路，積累相關的應用經驗與技巧，指引學生將該方法靈活應用于解答相關物理難題。

【參考文獻】

[1]冉五一.基于整體法和隔離法的高中物理教學思考[J].中國校外教育，2018（02）.

[2]周育英.解決物理問題時整體法與隔離法的綜合應用[J].才智，2012（32）.

[3]黎國勝.高中物理“整體法與隔離法”的教學難點及突破[J].基礎教育參考，2012（18）.