劉家祥

(福建省上杭縣第一中學 364200)

整體法是指在研究物理問題時，把所研究的對象作為一個整體來處理的方法.教學中為使學生能夠靈活應用整體法解答相關(guān)的物理習題，應注重為學生講解應用整體法解題的基本步驟以及應用時的注意事項，在分析物理問題時能夠正確的選取研究對象，巧妙的破題.

一、用于解答受力分析習題

受力分析是高中物理的重要基礎(chǔ)知識.為使學生掌握受力分析的技巧，提高受力分析效率，應引導學生運用整體法解答相關(guān)的習題，使學生體會到整體法在學習中的便利，提高在解題中的應用意識.

如圖1，在大磅秤上放置一個大木箱，在箱內(nèi)放置一個小磅秤.一人站在小磅秤上，某時刻其用力向上推木箱頂部，人和其他物體均處于靜止狀態(tài)，則兩磅稱的示數(shù)將( ).

圖1

A.小磅秤和大磅秤的示數(shù)都增大

B.小磅秤的示數(shù)增大，大磅秤的示數(shù)不變

C.小磅秤的示數(shù)增大，大磅秤的示數(shù)減小

D.小磅秤的示數(shù)不變，大磅秤的示數(shù)增大

題目考查了學生受力分析知識.分析時需要采用整體法與隔離法，正確處理整體與局部的關(guān)系.

分析大磅秤的示數(shù)時將人、小磅秤、木箱看做一個整體，人推木箱頂部屬于內(nèi)部的力可不考慮，因此，大磅秤的示數(shù)并不會發(fā)生變化.以人研究對象其向上推木箱，必然受到木箱的反作用力，促使其對小磅秤的壓力的增加，因此，小磅秤的示數(shù)將變大.綜上，正確答案為B項.

二、用于解答多次作用習題

物體多次作用相關(guān)的習題，過程較為復雜.如采取的方法不正確，不僅計算繁瑣，而且容易出錯.教學中為簡化解題步驟，使學生少走彎路，可鼓勵學生運用整體法進行分析，深化其對所學知識的理解的同時，更好的提高其解題水平.

如圖2所示，在光滑的水平面上放置質(zhì)量相等的5個物塊，其間隔一定距離且排成一條直線.給予第1個物塊初動能E0，使其依次與4個靜止的物塊發(fā)生碰撞，每次碰到后不再分開，最后5個物塊連成一個整體，則這個整體的動能為( ).

圖2

解答該題如逐一的考慮碰撞過程，需要多次使用動量守恒定律，較為繁瑣.而使用整體法，將5個物塊看作一個整體，只需要經(jīng)過簡單的計算，便可得出正確答案，解題效率明顯提升.

將5個物塊看作一個整體，設每個木塊的質(zhì)量為m，起初第1個物塊的速度為v0

由動量守恒定律得：mv0=5mv，

選擇C項.

三、用于解答簡諧運動習題

簡諧運動是物體運動的常見形式，是高中物理的重要知識點.解答簡諧運動相關(guān)習題應認識到整體法的重要性，根據(jù)題設情境靈活運用整體法以及隔離法，構(gòu)建對應的方程求解出相關(guān)的參數(shù).

如圖3所示，一彈簧振子的質(zhì)量為M，他的勁度系數(shù)為k.某時刻在振子上放一質(zhì)量為m的木塊，使其一起在光滑水平面上運動.木塊的回復力F也滿足F=-k′x，x為離開平衡位置的位移，則k′/k=( ).

圖3

解答該題既需要從整體上進行考慮列出對應的方程，又需要將m隔離開來進行單獨分析，列出方程，才能求得k′/k的比值.

四、用于解答綜合習題

高中物理綜合類的習題對學生思維靈活性、解題技巧有一定要求，因此應注重為學生展示相關(guān)例題，并注重講解整體法在解答綜合習題中的應用，為學生以后更好的解題帶來良好啟發(fā).

如圖4所示，在光滑的水平面上放置A、B、C三個滑塊，對應的質(zhì)量依次為2m、m、3m.其中A、B之間壓縮一彈簧并使用與輕繩連接(彈簧和滑塊不栓接).開始時A、B以相同的初速度v0向右運動，C靜止.某時刻輕繩突然斷裂，A、B被彈開，而后B和C發(fā)生碰撞并粘在一起，最終三滑塊速度恰好相同.求整個過程中彈簧釋放的彈性勢能和系統(tǒng)損失的機械能之比.

圖4

解答問題需要從整體上進行考慮.其中彈簧釋放的彈性勢能等于A、B動能的增加量.而系統(tǒng)損失的機械能主要由B和C的碰撞引起，因此，求解彈簧彈開后A、B滑塊的速度以及B和C碰撞后的速度成為解題的關(guān)鍵.

以A、B為一個系統(tǒng)，彈簧彈開前后的動量守恒.設向右為正方向，彈簧彈開后A、B的速度分別為vA、vB.

由動量守恒定律可知：(2m+m)v0=2mvA+mvB.

將B、C看做一個系統(tǒng)，碰撞后的共同速度為vC

由動量守恒得到：mvB=(m+3m)vC，又∵vA=vC.

設彈簧的釋放的彈性勢能為Ep，以A、B為研究對象，由機械能守恒得到：

設BC碰撞后損失的機械能為ΔE損，則碰撞前后由能量守恒得到：

以上各式聯(lián)立得到Ep/ΔE損=1∶2.

整體法是一種重要的學習方法，為提高學生應用整體法解題的意識與能力，既要注重相關(guān)例題的講解，又要組織學生開展專題訓練活動，使學生不斷的積累相關(guān)的應用經(jīng)驗與技巧，遇到相關(guān)習題能夠迅速的找到解題思路，實現(xiàn)高效、正確解題.