【摘 要】在“熱”“光”“電”“力”“原”這高中物理五大知識板塊中，“力”在每年的高考理綜試卷中都占有很高的分?jǐn)?shù)比重，因此掌握力學(xué)試題的解題方法對提升學(xué)生的高考成績有很大的幫助。但力學(xué)部分知識點(diǎn)瑣碎又難以理解，在具體分析物理問題時(shí)又很難正確運(yùn)用，所以一些學(xué)生對這一部分知識非常頭疼。其實(shí)力學(xué)問題是有規(guī)律的，只要選擇恰當(dāng)?shù)乃悸?，就能在解題時(shí)熟練地運(yùn)用所學(xué)知識點(diǎn)。整體法作為力學(xué)中最常用的解題方法，在很多題型中都適用，因此教師要引導(dǎo)學(xué)生形成整體思維，這樣學(xué)生在解題時(shí)才能夠得心應(yīng)手。本文主要介紹整體法，并探究整體法在高中物理力學(xué)解題中的運(yùn)用策略。

【關(guān)鍵詞】高中物理;力學(xué);解題;整體法

【中圖分類號】G633.7? 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A? 【文章編號】1671-8437（2021）34-0140-02

高考物理往往通過復(fù)雜的力學(xué)題考查學(xué)生是否具有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)乃季S、是否具有整體觀念、是否具有分析能力。在大部分高考物理力學(xué)試題中，物體受到的力是復(fù)雜的，如果對物體的受力情況逐一分析，一方面不必要的力學(xué)分析會干擾學(xué)生解題，另一方面逐一分析受力情況非常費(fèi)時(shí)間，這勢必會影響學(xué)生的解題效率。整體法提倡在做題時(shí)抓大放小，關(guān)注主要研究對象，把它們當(dāng)成一個(gè)系統(tǒng)而忽略系統(tǒng)內(nèi)復(fù)雜的力學(xué)關(guān)系。運(yùn)用整體法進(jìn)行受力分析，學(xué)生解題的效率、準(zhǔn)確率不僅能得到提高，也能使學(xué)生從整體角度對試題有清晰的認(rèn)識，拓寬學(xué)生的解題思路。

1? ?整體法概述

在物理力學(xué)解題中，整體法就是先把主要研究對象當(dāng)做一個(gè)整體，然后分析整體以外的物體對這個(gè)整體的作用力，而不需要分析這個(gè)整體內(nèi)部的復(fù)雜的相互作用力[1]。當(dāng)面對一個(gè)復(fù)雜的物理力學(xué)問題時(shí)，通過整體法的運(yùn)用可以使分析過程化繁為簡，學(xué)生掌握了整體法，復(fù)雜受力分析對于他們來說會變得更清晰、更有邏輯，面對力學(xué)試題也能擺脫無從下手的窘境，就能更快、更準(zhǔn)確地解題。

2? ?力學(xué)解題中整體法運(yùn)用的意義

2.1? 提高解題效率

在高中物理力學(xué)教學(xué)中，受力分析往往令很多學(xué)生感到困惑，學(xué)生對于應(yīng)該分析哪些物體的力、物體會受到哪些力沒有清晰的認(rèn)識。學(xué)生常常會因?yàn)闆]有更好的解題思路而去逐一分析每個(gè)物體的受力情況，這樣會出現(xiàn)很多干擾性分析，而且分析時(shí)容易出現(xiàn)遺漏。如在遇到關(guān)于連接體的問題時(shí)，采用整體法將連接體當(dāng)做一個(gè)整體去做力學(xué)分析，標(biāo)明整體所受的各種外力，這樣就簡化了解題步驟，解題思路也會更清晰，自然就能起到提高解題效率的作用。

2.2? 提高解題準(zhǔn)確率

繁瑣的解題過程容易使學(xué)生忽略細(xì)節(jié)，從而導(dǎo)致解題出錯(cuò)。運(yùn)用整體法將整個(gè)解題步驟簡化后，學(xué)生更能專注于解題目標(biāo)與細(xì)節(jié)，也能有規(guī)律地、有邏輯性地解題，解題的準(zhǔn)確率會得到大幅提高[2]。

2.3? 拓寬解題思路

在高中物理力學(xué)解題中，整體法能夠幫助學(xué)生立足宏觀角度，篩選解決信息，在獨(dú)立解決問題的過程中加深對相關(guān)知識的理解。運(yùn)用整體法的過程中，學(xué)生可以從整體視角對相關(guān)問題進(jìn)行分析，并區(qū)分對象間的聯(lián)系，從而形成綜合的、全面的物理解題思維。

3? ?高中物理力學(xué)解題中整體法的運(yùn)用

高中生往往不能恰當(dāng)使用整體法解題，如學(xué)生會將隔離法與整體法混淆，分不清在哪種情況下應(yīng)該使用整體法，哪種情況應(yīng)該用隔離法。這是由于學(xué)生不了解整體法與隔離法的本質(zhì)區(qū)別。隔離法與整理法的正確運(yùn)用需要學(xué)生通過大量做題去掌握。

3.1? 物體平衡問題中整體法的應(yīng)用

處于平衡狀態(tài)的物體的受力情況不僅是高中物理的重要內(nèi)容，還是每年高考中出現(xiàn)頻率較高的試題類型。物理平衡問題主要有兩個(gè)類型，分別是單個(gè)物體的平衡問題和連接體的平衡問題[3]。

例1：現(xiàn)有用輕桿連接的兩個(gè)質(zhì)量都是m的小球A、B被斜放在墻上，此時(shí)處于平衡狀態(tài)，如圖1。A球抵在墻面上，B球置于地面。已知墻面是光滑的（可忽略作用力），水平地面粗糙。現(xiàn)在將A球向上移動，A、B兩小球再次達(dá)到平衡狀態(tài)，分析地面對B球的支持力和輕桿上的壓力的變化情況。

解答這一題目需要同時(shí)用到整體法和隔離法。在題目中輕桿的質(zhì)量一般忽略不計(jì)，在分析地面對B球的支持力時(shí)，就將A球、輕桿、B球當(dāng)成一個(gè)整體，地面對B球的支持力始終等于這個(gè)整體的重力，所以平衡前和平衡后地面對B球的支持力都是2mg。找到題目中支持力的本質(zhì)，運(yùn)用整體法一步就能分析出目標(biāo)的力學(xué)變化，而不用去分析整體內(nèi)復(fù)雜的相互作用力。對于輕桿上的壓力變化則可以使用隔離法單獨(dú)對A球進(jìn)行分析。

3.2? 物體運(yùn)動題目中整體法的運(yùn)用

物體運(yùn)動的題目主要有兩種類型：單個(gè)物體多段運(yùn)動、多個(gè)物體多段運(yùn)動。在這類題目的解答中，對復(fù)雜運(yùn)動情況的分析，是解決問題的關(guān)鍵。在下面的例題中筆者就用整體法來分析物體的多過程運(yùn)動。

例2：有一質(zhì)量為M=4 kg的木板靜止在光滑水平面上（木板與地面間的摩擦力忽略），如圖2，木板的右端放一質(zhì)量為m=2 kg的小銅塊，現(xiàn)給銅塊一個(gè)水平向左的速度v=4 m/s，銅塊在木板上滑行，與固定在木板左端的水平輕彈簧相碰后又返回，且恰好停在木板右端，求銅塊與彈簧相碰過程中，彈性勢能的最大值Ep。

在解此題目的過程中，運(yùn)用整體法能夠輕松找到守恒關(guān)系，從而列出等式，求出關(guān)鍵速度。木板置于光滑的水平面上，將銅塊、木板、彈簧當(dāng)做一個(gè)整體時(shí)，整個(gè)系統(tǒng)的動量是守恒的。因此彈簧壓縮到最大時(shí)該系統(tǒng)的動量與鐵塊停在木板右端時(shí)相同，設(shè)分別為v、v，此時(shí)就可以列出等式（M+m）v=v（M+m）=mv0。求出v、v后根據(jù)機(jī)械能的損失，可以計(jì)算出彈性勢能的最大值。因?yàn)殂~塊與木板之間存在相對運(yùn)動，如果將銅塊、木板、彈簧的運(yùn)動狀況分別分析，會因計(jì)算不出它們單獨(dú)的速度和機(jī)械能轉(zhuǎn)換，導(dǎo)致解題失敗。但用整體法可以將這一系統(tǒng)相對于光滑的地面進(jìn)行分析而列出等式，進(jìn)而得出結(jié)果。

3.3? 連接體試題中整體法的運(yùn)用

連接體問題中往往研究對象較多、相互作用力也較多。在復(fù)雜的連接體問題中運(yùn)用整體法，能減少研究對象，進(jìn)行有針對性的分析。不計(jì)物體間的相互作用力或?qū)ο筇幱谕贿\(yùn)動狀態(tài)時(shí)可以運(yùn)用整體法，對于大多數(shù)實(shí)際問題，還需要將整體法與隔離法結(jié)合使用，但選擇研究對象時(shí)優(yōu)先考慮整體，若不能解決再考慮運(yùn)用隔離法[4]。

例3：兩塊相同木板豎直放置，它們中間有質(zhì)量均為m的四塊相同的磚，如圖3，從左到右依次為1、2、3、4，用兩個(gè)大小均為F的水平力壓木板，使磚靜止不動，則左邊木板對第一塊磚、第二塊磚對第三塊磚的摩擦力分別是多少？

本題中先將四塊磚當(dāng)做一個(gè)整體，設(shè)左、右木板對整體的摩擦力為 f，即左邊木板對第一塊磚的摩擦力，則可以列出等式2 f=4mg，得 f=2mg。在研究第二塊磚對第三塊磚的摩擦力時(shí)，設(shè)其摩擦力為 f，將1、2塊磚當(dāng)做一個(gè)整體，則可列等式 f+ f=2 mg，所以 f=0。

綜上所述，整體法的運(yùn)用對于高中物理力學(xué)解題具有重要作用，學(xué)生掌握整體法非常有必要。首先選擇恰當(dāng)?shù)难芯繉ο笞鳛橐粋€(gè)系統(tǒng)，不先考慮系統(tǒng)內(nèi)的相互作用力，先考慮系統(tǒng)外物體對系統(tǒng)的作用力，這樣能對系統(tǒng)的整體情況有一個(gè)宏觀的把握，然后再根據(jù)具體要求進(jìn)行隔離分析。這樣的解題步驟對大部分的物理力學(xué)試題均是適用的。從上面的例子可以看出，整體法的運(yùn)用不僅能提高學(xué)生解題的準(zhǔn)確率、效率，還能幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)綜合思維力的發(fā)展。

【參考文獻(xiàn)】

[1]任漢元.淺析高中物理力學(xué)解題中整體法的運(yùn)用[J].數(shù)理化解題研究，2021（19）.

[2]陸文彬.淺議高中物理力學(xué)解題中整體法的運(yùn)用[J].數(shù)理化解題研究，2021（9）.

[3]陳品.高中物理力學(xué)解題中整體法的運(yùn)用探析[J].考試周刊，2021（26）.

[4]何強(qiáng)林.芻議高中物理力學(xué)解題方法的研究[J].華章，2013（8）.

【作者簡介】

韓小軍（1984～），男，漢族，甘肅隴西人，本科，中學(xué)高級教師。研究方向：高中物理。