隔离法和整体法在物理中的运用.ppt

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,隔离法和整体法,2010-3-2,4,引入：,在解答物理问题时，往往会遇到有相互作用的两个物体或两个以上的物体所组成的比较复杂的系统,比如下面这一道例题：,如图所示,在光滑的水平面上,有等质量的五个物体,每个物体的质量为,m.,若用水平推力,F,推,1,号物体,求,:,(1).,它们的加速度是多少,?,(2).2,、,3,号物体间的压力为多少,?,一、隔离法,定义,：对物理问题的某些研究对象或某些过程、状态从系统或全过程中隔离出来进行研究的方法,隔离法的运用对象,:,求解某个物体的力和运动（如连结体中的某个物体）情况时,求解某段运动中物体的运动规律时,求解物体间的相互作用,运用适用于单个或可视为单个物体的物理规律（如牛顿运动定律、动量定理、动能定理）解题,运用隔离法解题的基本步骤,：,、明确研究对象或过程、状态这是隔离法解题的,关键,选择隔离对象的,原则,：一是要包含待求量；二是所选隔离对象和所列方程数应尽可能地减少,、将研究对象从系统中隔离出来；或将所研究的某段过程、某种状态从运动的全过程中隔离出来,、对被隔离的研究对象、过程、状态分析研究，画出某状态下的受力图和某阶段的运动过程示意图,、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,隔离法的思维特点,：,隔离法是从全局到局部的思维过程通过隔离法分析物理问题，可弄清系统内每个物体的受力情况，弄清物体在每阶段的运动情况（包括运动的具体过程和细节）及几个过程间的相互联系但涉及的因素多且比较复杂。,二、整体法,定义,：,所谓整体法就是指对物理问题的整个系统或整个过程进行研究的方法。,整体法的运用对象,:,当只涉及研究系统而不涉及系统内某些物体的力和运动时，可整体分析对象,当只涉及研究运动的全过程而不涉及某段运动时，可整体分析过程,当运用适用于系统的物理规律（如动量守恒定律、机械能守恒定律）解题时，可整体分析对象和整体分析运动全过程的初末态,当可采用多种方法解题时，可整体优化解题方法,整体法不仅适用于系统内各物体保持相对静止或匀速直线运动，而且也适用于各物体间有相对加速度的情况,整体法的应用,例,2,如图,10,所示，,A,、,B,是位于水平面上的质量相等的小滑块，离墙壁距离分别为,2L,和,L,，与水平面间的动摩擦因数均为,，今给,A,以某一向左的初速度使,A,向左滑动，假定,A,、,B,之间及,B,与墙壁之间的碰撞时间很短，且均无能量损失，若要使,A,始终不向右滑动，,A,的初速度最大不超过多大？,例,3,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,、,4,mg,、,2,mg,B,、,2,mg,、,0,C,、,2,mg,、,mg,D,、,4,m,g,、,mg,解析,：,要画出图形，然后对砖块进行受力分析，先用整体法，可以分析出来两边木板上对砖有向上的,2mg,的摩擦力向上，再对第一块砖用隔离法分析受力，左边受向上的,2mg,的摩擦力向上，然后有向下的,mg,的重力，由于砖块是静止的（也就是平衡的），所以右边必然受到向下的,mg,的摩擦力，第二块砖的左边也就受到了向上的,mg,的摩擦力（作用力和反作用力），对第二快砖来说，还有向下的,mg,的重力，已经属于平衡状态，所以和第三块砖之间没有摩擦力，而第二块砖和第三块砖只有压力以使两边可以产生摩擦力，使整个系统保持平衡，故,B,正确,三、隔离法和整体法的综合运用,例,4,一个木块从如图,（,a,）,所示的左边斜面上,A,点自静止起滑下，又在水平面上滑行，接着滑上右边的斜面，抵达,B,点静止，设动摩擦因数处处相同，转角处撞击不计，测得,A,、,B,两点连线与水平面夹角为,，则木块与接触面间的动摩擦因数为,_,例,5,如图所示，小车质量,M,4kg,，车内壁,ABC,为一半径,R,2.5m,的半圆，车左侧紧靠墙壁质量,m,1kg,的小滑块，从距车壁,A,点正上方高度为,R,的,D,点,由静止沿车内壁滑下不计一切摩擦,求滑块经过车右端点,C,时相对于地面的速度大小是多少？,取,解,:,小滑块由,D,到,B,为下落过程，由,B,到,C,为上升过程，,小滑块从,D,运动至,B,的过程中，只有重力做功，故机械能守恒，为此取小滑块和地球组成的系统为研究对象,从,B,至,C,的过程中，与车发生相互作用，在水平方向上无外力，故系统的动量守恒，取小滑块和小车组成的系统为研究对象，设小滑块运动至,C,点时的系统的水平速度为,v,cx,，则有,小滑块从,D,至,C,的全过程来研究，因只有重力做功，故机械能守恒，设小滑块在,C,处相对地面速度为,V,为此取小滑块和地球组成的系统为研究对象，有,解得,思考,例三中如果所夹砖块数量为,3,块时，受力情况会怎么变化？若为,5,块呢，又会怎么样？,