淺析整體法在高中物理力學(xué)解題中的應(yīng)用

楊逸凡

遼寧省實(shí)驗(yàn)中學(xué) 遼寧沈陽(yáng) 110000

力學(xué)是高中物理知識(shí)體系中非常重要的分支，基于高中物理力學(xué)知識(shí)的抽象性和復(fù)雜性特征，使我們高中生在學(xué)習(xí)力學(xué)知識(shí)的過(guò)程中，很容易受到一些外部因素的影響，導(dǎo)致物理力學(xué)部分的學(xué)習(xí)效果并不理想。在高中物理知識(shí)的學(xué)習(xí)過(guò)程中，由于物理與人們的日常生活聯(lián)系非常緊密，所以，我們可以通過(guò)對(duì)生活中某些現(xiàn)象進(jìn)行物理知識(shí)方面的分析，以實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)踐的巧妙融合，加深對(duì)力學(xué)相關(guān)知識(shí)的理解。在對(duì)力學(xué)相關(guān)題目進(jìn)行解答時(shí)，需要對(duì)題目中的已知條件進(jìn)行分析，并善于發(fā)現(xiàn)題目中的隱藏條件，進(jìn)而完成對(duì)物體受力的科學(xué)分析。

1 整體法在高中物理力學(xué)解題中的重要性分析

對(duì)于高中生而言，由于物理知識(shí)體系所涉及內(nèi)容較多，在學(xué)習(xí)過(guò)程中存在一定的困難，所以，學(xué)生們?cè)趯W(xué)習(xí)過(guò)程中難免會(huì)遇到一系列的困難。這些難點(diǎn)不僅會(huì)影響我們的學(xué)習(xí)效率，甚至還會(huì)打擊我們對(duì)物理學(xué)習(xí)的積極性。針對(duì)這一問(wèn)題，為了促使高中生的物理知識(shí)學(xué)習(xí)水平能夠得到有效提升，則需要結(jié)合當(dāng)前高中生物理學(xué)習(xí)的實(shí)際情況，及時(shí)采取具有針對(duì)性的方式、方法，才能夠幫助高中生樹(shù)立良好的解題思路，形成科學(xué)的物理綜合素養(yǎng)。

整體法是一種特殊的解題思想，與一般的受力分析相比具有明顯的優(yōu)勢(shì)，在整體法的實(shí)際應(yīng)用過(guò)程當(dāng)中，并不會(huì)對(duì)每一個(gè)力的作用都詳細(xì)分析，而是基于對(duì)物體受力的整體性分析，將多元化的受力特點(diǎn)進(jìn)行簡(jiǎn)化。通過(guò)整體法在其中科學(xué)合理的利用，不僅能夠避免由于復(fù)雜受力關(guān)系導(dǎo)致的分析難度增加，而且還能夠?qū)?wèn)題的主要內(nèi)容進(jìn)行有效把握。通過(guò)這種方式，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)各種復(fù)雜題目的簡(jiǎn)化處理，這更有利于促使高中生物理力學(xué)解題效率的提升[1]。

力學(xué)知識(shí)在高中物理知識(shí)體系中所占比重較大，同時(shí)也是物理考試中的重點(diǎn)內(nèi)容。在針對(duì)力學(xué)知識(shí)進(jìn)行分析時(shí)，其主要對(duì)目標(biāo)物體的實(shí)際受力情況進(jìn)行深入研究。雖然，物理知識(shí)與人們的日常生活具有密切聯(lián)系，但是，力是看不見(jiàn)也摸不到的，所以我們?cè)趯?duì)力學(xué)相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行解答的過(guò)程中，可以借助習(xí)慣性的解題思路，將物體的受力情況全部標(biāo)記出來(lái)，盡可能避免出現(xiàn)遺漏的現(xiàn)象，保證標(biāo)注的力具有準(zhǔn)確性、有效性和完整性。

整體法在高中物理力學(xué)解題中的科學(xué)、合理利用，不僅能夠?qū)φ麄€(gè)物體的受力分析過(guò)程進(jìn)行簡(jiǎn)化處理，而且還能夠?qū)⑺械挠绊懸蛩貤l件全部融入到一個(gè)系統(tǒng)當(dāng)中，這樣做的根本目的是為了能夠避免一些過(guò)程力對(duì)我們分析的影響，從而大大減少物體受力分析的復(fù)雜程度，繼而從宏觀的角度出發(fā)，實(shí)現(xiàn)對(duì)各種力學(xué)問(wèn)題的思考和解答[2]。

2 整體法在高中物理力學(xué)解題中的實(shí)際應(yīng)用

為了將該方法的作用和價(jià)值充分體現(xiàn)在高中物理力學(xué)解題當(dāng)中，就需要結(jié)合實(shí)際案例對(duì)整體法的應(yīng)用進(jìn)行分析。

例1已知一質(zhì)量為M的斜面體，被放置在水平表面上，通過(guò)對(duì)斜面體的表面狀態(tài)進(jìn)行觀察可以得出，斜面體的表面具有一定的光滑性特征。同時(shí)，其斜面體的傾斜角是θ，在這一基礎(chǔ)上，將質(zhì)量是m的木塊直接放置到斜面上。放置完成之后，木塊會(huì)不斷加速下滑，在整個(gè)下滑過(guò)程中，斜面體所需要承受的靜摩擦力是多少？同時(shí)地面給予的支持力又是多少？

分析：在針對(duì)這一問(wèn)題進(jìn)行解答時(shí)，由于這些問(wèn)題是在高中物理力學(xué)學(xué)習(xí)過(guò)程中比較常見(jiàn)的一些問(wèn)題，所以在解答時(shí)，學(xué)生可以利用自己的慣性思維來(lái)進(jìn)行思考和分析。

首先，需要對(duì)題目當(dāng)中的已知條件進(jìn)行分析；對(duì)題目進(jìn)行仔細(xì)閱讀之后可以發(fā)現(xiàn)，斜面體的斜面具有光滑的特征，這也就表明木塊在滑動(dòng)的過(guò)程中不會(huì)受到摩擦力的影響，在其中只需要對(duì)重力做功情況進(jìn)行考慮即可。

其次，斜面體本身的傾斜角度已經(jīng)得知是θ，所以在這種狀態(tài)下，小木塊的整個(gè)下滑加速度a可以從中得出a=gsinθ，在該公式當(dāng)中，g其實(shí)表示的就是重力加速度。由于該速度的整個(gè)行駛方向與斜面之間能夠形成一定的平行狀態(tài)，也就是方向是向下的。所以在針對(duì)這類(lèi)問(wèn)題進(jìn)行具體處理和解答的時(shí)候，學(xué)生們可以對(duì)現(xiàn)有的所有力進(jìn)行詳細(xì)分析[3]。

最后，在針對(duì)不同力進(jìn)行分析時(shí)，會(huì)涉及到小木塊對(duì)斜面造成的壓力影響，同時(shí)還會(huì)得出斜面對(duì)木塊產(chǎn)生的支持力等。如果是利用這種方式來(lái)進(jìn)行該題目的解答，那么勢(shì)必會(huì)導(dǎo)致整個(gè)解題流程復(fù)雜化。

針對(duì)這一問(wèn)題，應(yīng)用整體法將木塊和斜面看作是一個(gè)有機(jī)整體，將兩者相互之間的壓力、支持力等力的問(wèn)題忽略。只是單純的從題目當(dāng)中的靜摩擦力以及地面支持力這兩個(gè)角度出發(fā)，就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)該問(wèn)題詳細(xì)的計(jì)算和分析。

通過(guò)對(duì)受力情況進(jìn)行仔細(xì)分析之后，可以根據(jù)已知條件，實(shí)現(xiàn)對(duì)該問(wèn)題科學(xué)合理的解答，并且能夠保證解答結(jié)果具有真實(shí)性和有效性。在求取斜面受到靜摩擦力的時(shí)候，可以通過(guò)對(duì)斜面體受到的合力大小、木塊加速度大小等因素進(jìn)行綜合分析和研究，同時(shí)，與牛頓第二定律F=ma進(jìn)行結(jié)合?；谶@一點(diǎn)，在其中逐漸引入三角函數(shù)關(guān)系。通過(guò)這種方式可以得出以下關(guān)系式：Fx=macosθ=mgsinθcosθ。在針對(duì)該關(guān)系式進(jìn)行具體分析以及最終的簡(jiǎn)化處理之后，可以得出最終關(guān)系式N=(M=m)g-mgsin2θ。

在高中物理力學(xué)解題過(guò)程中，可以將整體法進(jìn)行科學(xué)合理的應(yīng)用，進(jìn)而發(fā)揮出整體法在實(shí)際解題過(guò)程中的作用和價(jià)值。同時(shí)，該方法在力學(xué)解題中的應(yīng)用能夠?qū)崿F(xiàn)降低題目難度的作用，以一種簡(jiǎn)化的方式將題目呈現(xiàn)出來(lái)。這樣不僅能夠?yàn)閷W(xué)生們提供良好的解題思路，還能夠提高解題效率和質(zhì)量。但是，這里需要注意的一點(diǎn)就是，整體法并不適合所有的力學(xué)題目，力學(xué)問(wèn)題還是需要結(jié)合實(shí)際題目類(lèi)型，進(jìn)而選擇與之相適應(yīng)的解題方法。

3 結(jié)語(yǔ)

在高中物理力學(xué)解題過(guò)程中，將整體法科學(xué)合理的應(yīng)用其中，有利于實(shí)現(xiàn)解題效率和質(zhì)量的有效提升。整體法是將關(guān)系密切的物體暫時(shí)看作一個(gè)整體，這樣有利于減少高中生的思考時(shí)間，簡(jiǎn)化對(duì)問(wèn)題的分析難度，促使學(xué)生們的解題效率和質(zhì)量能夠得到一定程度的提升。