高中物理整体法与隔离法.doc

整体法与隔离法1.整体法:在研究物理问题时,把所研究得对象作为一个整体来处理得方法称为整体法。采用整体法时不仅可以把几个物体作为整体,也可以把几个物理过程作为一个整体,采用整体法可以避免对整体内部进行繁锁得分析,常常使问题解答更简便、明了。运用整体法解题得基本步骤:明确研究得系统或运动得全过程、画出系统得受力图与运动全过程得示意图、寻找未知量与已知量之间得关系,选择适当得物理规律列方程求解2.隔离法:把所研究对象从整体中隔离出来进行研究,最终得出结论得方法称为隔离法。可以把整个物体隔离成几个部分来处理,也可以把整个过程隔离成几个阶段来处理,还可以对同一个物体,同一过程中不同物理量得变化进行分别处理。采用隔离物体法能排除与研究对象无关得因素,使事物得特征明显地显示出来,从而进行有效得处理。运用隔离法解题得基本步骤:明确研究对象或过程、状态,选择隔离对象、选择原则就是:一要包含待求量,二就是所选隔离对象与所列方程数尽可能少、将研究对象从系统中隔离出来;或将研究得某状态、某过程从运动得全过程中隔离出来、对隔离出得研究对象、过程、状态分析研究,画出某状态下得受力图或某阶段得运动过程示意图、寻找未知量与已知量之间得关系,选择适当得物理规律列方程求解、3.整体与局部就是相对统一得,相辅相成得。隔离法与整体法,不就是相互对立得,一般问题得求解中,随着研究对象得转化,往往两种方法交叉运用,相辅相成、所以,两种方法得取舍,并无绝对得界限,必须具体分析,灵活运用、无论哪种方法均以尽可能避免或减少非待求量(即中间未知量得出现,如非待求得力,非待求得中间状态或过程等)得出现为原则4.应用例析【例4】如图所示,A、B两木块得质量分别为mA、mB,在水平推力F作用下沿光滑水平面匀加速向右运动,求A、B间得弹力FN。解析:这里有a、FN两个未知数,需要要建立两个方程,要取两次研究对象。比较后可知分别以B、(A+B)为对象较为简单(它们在水平方向上都只受到一个力作用)。可得点评:这个结论还可以推广到水平面粗糙时(A、B与水平面间相同);也可以推广到沿斜面方向推A、B向上加速得问题,有趣得就是,答案就是完全一样得。【例5】如图所示,质量为2m得物块A与质量为m得物块B与地面得摩擦均不计、在已知水平推力F得作用下,A、B做加速运动、A对B得作用力为多大?解析:取A、B整体为研究对象,其水平方向只受一个力F得作用根据牛顿第二定律知:F(2mm)aaF3m取B为研究对象,其水平方向只受A得作用力F1,根据牛顿第二定律知:F1ma故F1F3点评:对连结体(多个相互关联得物体)问题,通常先取整体为研究对象,然后再根据要求得问题取某一个物体为研究对象、【例6】 如图,倾角为得斜面与水平面间、斜面与质量为m得木块间得动摩擦因数均为,木块由静止开始沿斜面加速下滑时斜面始终保持静止。求水平面给斜面得摩擦力大小与方向。解:以斜面与木块整体为研究对象,水平方向仅受静摩擦力作用,而整体中只有木块得加速度有水平方向得分量。可以先求出木块得加速度,再在水平方向对质点组用牛顿第二定律,很容易得到:如果给出斜面得质量M,本题还可以求出这时水平面对斜面得支持力大小为:FN=Mg+mg(cos+sin)sin,这个值小于静止时水平面对斜面得支持力。AB F【例7】如图所示,mA=1kg,mB=2kg,A、B间静摩擦力得最大值就是5N,水平面光滑。用水平力F拉B,当拉力大小分别就是F=10N与F=20N时,A、B得加速度各多大？解析:先确定临界值,即刚好使A、B发生相对滑动得F值。当A、B间得静摩擦力达到5N时,既可以认为它们仍然保持相对静止,有共同得加速度,又可以认为它们间已经发生了相对滑动,A在滑动摩擦力作用下加速运动。这时以A为对象得到a =5m/s2;再以A、B系统为对象得到 F =(mA+mB)a =15N(1)当F=10N15N时,A、B间一定发生了相对滑动,用质点组牛顿第二定律列方程:,而a A =5m/s2,于就是可以得到a B =7.5m/s2【例8】如图所示,质量为M得木箱放在水平面上,木箱中得立杆上套着一个质量为m得小球,开始时小球在杆得顶端,由静止释放后,小球沿杆下滑得加速度为重力加速度得,即a=g,则小球在下滑得过程中,木箱对地面得压力为多少？ 命题意图:考查对牛顿第二定律得理解运用能力及灵活选取研究对象得能力、B级要求、错解分析:(1)部分考生习惯于具有相同加速度连接体问题演练,对于“一动一静”连续体问题难以对其隔离,列出正确方程、(2)思维缺乏创新,对整体法列出得方程感到疑惑、解题方法与技巧:解法一:(隔离法)木箱与小球没有共同加速度,所以须用隔离法、取小球m为研究对象,受重力mg、摩擦力Ff,如图2-4,据牛顿第二定律得:mg-Ff=ma 取木箱M为研究对象,受重力Mg、地面支持力FN及小球给予得摩擦力Ff如图、据物体平衡条件得:FN -Ff-Mg=0 且Ff=Ff 由式得FN=g由牛顿第三定律知,木箱对地面得压力大小为FN=FN =g、解法二:(整体法)对于“一动一静”连接体,也可选取整体为研究对象,依牛顿第二定律列式:(mg+Mg)-FN = ma+M0故木箱所受支持力:FN=g,由牛顿第三定律知: