淺談高中物理力學(xué)解題中整體法的應(yīng)用

李俊操

摘要：物理是高中教學(xué)階段非常重要的一門(mén)學(xué)科，具有邏輯性強(qiáng)、理論性強(qiáng)的特點(diǎn)，學(xué)生理解和學(xué)習(xí)起來(lái)存在一定難度，其中力學(xué)是物理學(xué)科的重點(diǎn)和基礎(chǔ)，學(xué)好力學(xué)部分的知識(shí)即把握好了物理課程的核心。傳統(tǒng)教學(xué)方式較為單一、枯燥，無(wú)法滿足學(xué)生學(xué)習(xí)需求，為提升學(xué)習(xí)效率與質(zhì)量則采用整體法模式開(kāi)展教學(xué)，指導(dǎo)學(xué)生用整體思維把握問(wèn)題關(guān)鍵并進(jìn)行問(wèn)題分析，深化知識(shí)理解培養(yǎng)綜合學(xué)習(xí)能力。基于此，本文對(duì)高中物理力學(xué)解題中整體法的應(yīng)用進(jìn)行分析探討。

關(guān)鍵詞：高中物理;力學(xué);解題;整體法

中圖分類(lèi)號(hào)：G4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

引言

力學(xué)是物理課程體系中的一個(gè)完整知識(shí)系統(tǒng)，貫穿在物理課程的全過(guò)程教學(xué)當(dāng)中，在高中物理教學(xué)實(shí)踐中不能再按照傳統(tǒng)教學(xué)方法開(kāi)展教學(xué)，單一的教學(xué)方式很難真正調(diào)動(dòng)學(xué)生的探索興趣，并且也無(wú)法獲得好的教學(xué)效果。采用整體法教學(xué)方式讓學(xué)生通過(guò)整體性思維去思考力學(xué)相關(guān)問(wèn)題，構(gòu)建力學(xué)模型分析解答問(wèn)題，并在探究過(guò)程中形成整體化、結(jié)構(gòu)化的知識(shí)認(rèn)知體系，不僅可以提高教學(xué)效率，還能夠強(qiáng)化學(xué)生的物理綜合素養(yǎng)。

一、整體法的相關(guān)概述

（一）整體法的概念

整體法是物理教學(xué)中較為常見(jiàn)的一種思維方法，根據(jù)已給出的條件從整體視角對(duì)物體進(jìn)行整體分析，所采用的是整體思路。在力學(xué)知識(shí)學(xué)習(xí)中則是將相關(guān)物體看作一個(gè)整體后進(jìn)行相關(guān)受力情況的整體分析，而非只對(duì)其中某一個(gè)力的受力情況進(jìn)行單一分析，在整體思路下更易于準(zhǔn)確把握問(wèn)題的重點(diǎn)核心，簡(jiǎn)化問(wèn)題分析難度，幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)高效學(xué)習(xí)，并有效培養(yǎng)學(xué)生物理思維能力、解題能力。

（二）高中物理力學(xué)解題中應(yīng)用整體法的價(jià)值

在學(xué)習(xí)力學(xué)部分知識(shí)時(shí)，受力分析是學(xué)生所必須掌握的解題能力，只有學(xué)會(huì)對(duì)模型受力情況的準(zhǔn)確分析才能夠更好的掌握力學(xué)知識(shí)，而對(duì)于學(xué)生而言，受力分析是具有較大學(xué)習(xí)難度的，當(dāng)某一個(gè)受力情況沒(méi)有分析準(zhǔn)確則會(huì)直接影響其他受力分析的結(jié)果準(zhǔn)確性，導(dǎo)致解題失誤。而應(yīng)用整體法方式進(jìn)行教學(xué)，立足于整體思路將受力情況視作一個(gè)整體，對(duì)整體的受力情況進(jìn)行綜合分析，這樣可以從較廣的視角看到物理模型的解題重點(diǎn)所在，然后根據(jù)解題要點(diǎn)探究受力情況，部分條件在解題過(guò)程中是可以忽略的，如此就大大減少了學(xué)生的解題難度與解題時(shí)間消耗，并且也可以提高學(xué)生解題結(jié)果準(zhǔn)確性，避免被干擾條件所誤導(dǎo)，提高解題正確率。通過(guò)整體法方式的運(yùn)用，幫助學(xué)生將復(fù)雜解題過(guò)程轉(zhuǎn)變?yōu)楹?jiǎn)單分析過(guò)程，帶給學(xué)生物理力學(xué)探究學(xué)習(xí)的滿足感和成就感，利于調(diào)動(dòng)學(xué)生物理學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)其物理綜合素養(yǎng)。[1]

二、高中物理力學(xué)解題中整體法的應(yīng)用探究

（一）受力系統(tǒng)中整體法的應(yīng)用

力學(xué)知識(shí)教學(xué)中物理實(shí)驗(yàn)是非常重要的示范教學(xué)環(huán)節(jié)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)操作驗(yàn)證力學(xué)理論知識(shí)，幫助學(xué)生更清晰的了解力的作用，但針對(duì)某一個(gè)力進(jìn)行實(shí)驗(yàn)講解時(shí)必然會(huì)受到其他不同力的影響，為更好的理解力學(xué)知識(shí)則采用整體法把實(shí)驗(yàn)中所用到的整個(gè)受力系統(tǒng)作為整體進(jìn)行分析，將緊密聯(lián)系的物體看做整體進(jìn)行進(jìn)行探討，便于更好的理解和掌握力學(xué)知識(shí)內(nèi)容。以如下例題為例：已知水平地面上有一質(zhì)量為34kg的直角形小車(chē)，其與地面的傾角為30°，小車(chē)傾斜面上放置著一塊質(zhì)量為14kg的滑塊（A），小車(chē)頂端的滑輪將滑塊（A）與質(zhì)量為2kg的滑塊（B）連接，滑塊（A）現(xiàn)以2.5m/s的速度下滑，那么小車(chē)所受摩擦力時(shí)多少，地面給予的支持力是多少？用整體法進(jìn)行解題，將滑塊（A）與小車(chē)看做整體，其下滑過(guò)程是在小車(chē)傾斜面上進(jìn)行的，所以與小車(chē)相互產(chǎn)生的作用力可視為系統(tǒng)內(nèi)力，再結(jié)合牛頓第二定律進(jìn)行水平方向和豎直方向的受力情況分析，最終得出小車(chē)摩擦力數(shù)值和地面支持力數(shù)值。

（二）物體運(yùn)動(dòng)中整體法的應(yīng)用

力學(xué)中許多受力問(wèn)題都是基于受力過(guò)程而提出的，是對(duì)物體受力過(guò)程中的動(dòng)態(tài)變化的探究，與其始末狀態(tài)的受力情況無(wú)太大的關(guān)聯(lián)，而在解題過(guò)程中當(dāng)物體的受力過(guò)程不夠清晰時(shí)則可以依照物體受力的始末狀態(tài)采取整體法思維進(jìn)行分析和解決，進(jìn)一步簡(jiǎn)化問(wèn)題的計(jì)算。[2]以如下例題為例：現(xiàn)有傾斜角為60°的斜面，一個(gè)物體從斜面底部以固定速度向上滑動(dòng)到Q點(diǎn)位置，Q點(diǎn)與斜面底部距離為L(zhǎng)，此刻物體動(dòng)能為E，又向上滑動(dòng)到N點(diǎn)位置，此刻物體動(dòng)能為0轉(zhuǎn)而下滑到Q點(diǎn)與斜面底部1/2L處，記為Y點(diǎn)，此時(shí)物體動(dòng)能與Q點(diǎn)動(dòng)能等同，若物體質(zhì)量為m，與斜面所產(chǎn)生的摩擦因素為0.6，Q點(diǎn)到N點(diǎn)的位置距離為多少？應(yīng)用整體法進(jìn)行解題，先整體把握題目中的已知條件，明確條件之間的相關(guān)性，然后以物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程為整體進(jìn)行思考，考慮物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程中重力的作用以及摩擦力的作用，根據(jù)動(dòng)能定理確定清晰的解題思路，計(jì)算出Q點(diǎn)與N點(diǎn)之間的距離。

（三）結(jié)合隔離思想應(yīng)用整體法

整體法是用整體思路進(jìn)行解題，隔離法則與之正好相反，面對(duì)高中物理教學(xué)中的復(fù)雜力學(xué)問(wèn)題教師可以根據(jù)對(duì)問(wèn)題的分析適當(dāng)選擇將隔離法與整體法相互結(jié)合，指導(dǎo)學(xué)生梳理清晰的解題思路，實(shí)現(xiàn)對(duì)力學(xué)相關(guān)問(wèn)題的有效解決，既能夠簡(jiǎn)化解題探究過(guò)程，又可以提高學(xué)生物理解題能力，促使其物理思維更加活躍、機(jī)智。[3]以如下例題為例：一個(gè)輕桿上在A、B、C三個(gè)固定位置均勻分布著a、b、c三個(gè)質(zhì)量相等的小球，最左端記作O，OA=AB=BC，以O(shè)點(diǎn)為圓心做圓周運(yùn)動(dòng)，將a、b、c三個(gè)小球所受到的拉力分別記作T1、T2、T3，那么三個(gè)小球所受拉力比值為多少？在解題過(guò)程中采用隔離法和整體法相結(jié)合的方式，即分別對(duì)三個(gè)小球的拉力進(jìn)行隔離分析，然后再用整體法在其基礎(chǔ)上進(jìn)行綜合分析，由此可以快速完成問(wèn)題解答。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，力學(xué)是高中物理教學(xué)中非常重要的內(nèi)容，采用有效的解題方法可以幫助學(xué)生更好的理解并掌握力學(xué)知識(shí)，培養(yǎng)其物理解題思維。整體法就是一種行之有效的解題思想，以整體性思路分析探究問(wèn)題，更易于找準(zhǔn)解題重點(diǎn)，簡(jiǎn)化解題過(guò)程，獲得更高效的學(xué)習(xí)成果。對(duì)此，物理教師可以在受力系統(tǒng)分析中、物理運(yùn)動(dòng)分析中合理應(yīng)用整體法，并且可以結(jié)合隔離思想進(jìn)行應(yīng)用，不僅可以優(yōu)化解題過(guò)程，還利于鍛煉學(xué)生解題能力、思維能力，提升其物理綜合素養(yǎng)。

參考文獻(xiàn)

[1]蘇敏.試析高中物理力學(xué)解題中整體法的運(yùn)用[J].數(shù)理化學(xué)習(xí)（教研版），2021（02）：19-20.

[2]肖飛.高中物理力學(xué)解題中整體法的運(yùn)用探究[J].中學(xué)生數(shù)理化（教與學(xué)），2020（05）：35.

[3]趙找栗.掌握整體法，提升高中物理力學(xué)解題能力[J].高中數(shù)理化，2020（06）：39.