议高中物理力学解题中整体法的运用论文_李洪启

议高中物理力学解题中整体法的运用论文_李洪启

青海省西宁市青海昆仑中学 李洪启

摘要:笔者通过论述高中物理整体法的概念和解题优势,指出整体法可以将复杂的物理问题简单化,能将不同受力物体当做一个整体来看待,提高了解题的灵活性。在具体应用中可以在受力系统和受力过程中进行分析,具体问题设置不同的解法。

关键词:高中物理;解题;整体法

力学是高中物理重要的知识点,涉及到的公式和原理比较多,在考试中占的比重也比较大,学生在力学解题中常表现出没有思路的特点。力学解题中要建立一套良好的方法,单纯依靠常规解法是很难让学生理解的,同时会让他们的兴趣减少。本文通过对物理力学题型进行分析,对整体法解题进行阐述和讲解,希望对高中物理力学题目教学指导提供帮助。

一、整体法的基本概念

整体法是力学解题中常用的方法,由于物体受力的作用形式有很多,大小和方向也不固定,如果学生只是研究物体内部的受力情况,就不能很好地发散其思维,对于物体整体受力难以做出分析。整体法将多个受力的物体作为一个整体,将不同物体受力作为系统内的相互作用力,将复杂的受力情况简化,适当减少受力分析对象。由于力学的知识量巨大,整体法和隔离法已经成为高中物理力学解题的主要方法,将众多难点受力情况进行整体化的设计,可以给学生带来间接的解题指导。在运用整体法时,不能将所有物体都作为整体研究,要具体物体具体分析,将可以纳入整体研究的物体单独分析,明确适用范围后,再进行后续的解题。

二、力学解题整体法的优势

力学内容是高考中的重点知识,历年高考真题中涉及到大量与生活相关的力学题目,学生在解题中利用将局部带入整体的解题理念,化繁为简,避免受到系统内部力的影响而削弱解题思路。教师在教学整体法中,可以针对学生的学习情况,有针对性的安排一些与生活相关的案例,让学生尝试首先分析物体受力情况,总结可以纳入整体中的物体数量,为学生解题树立引导性的作用,在学生遇到解题困难时,教师要让他们通过相互的交流合作找到方法,而不是直接给他们说如何设计整体,这样的方法会提高学生物理逻辑思维,形成自己的学习方法和习惯。总结可以发现,整体法主要的优势在于:将复杂问题简化,提高解题的准确性;扩散物理问题,提高学生的思考想象力;从物体多个受力情况分析,将局部化为整体。

三、力学解题教学中应用整体法的策略

1.在受力系统中整体应用。

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当前的物理教学中,在遇到力学问题时,教师都喜欢通过根据物理模型,演示物理实验,让学生消化理解,在实验过程中,学生受到思维定势作用,总认为系统内的每个问题都受到彼此的作用,每个力的方向和大小都是改变的,多种力作用增加了解题的难度。因此,在教学力学问题时,教师可以尝试将受力物体作为整体,将相互接触的物体放在同一个系统内。

例如,有这样的题目,人和车的质量分别为m和M,人站在小车上,小车前面是一面墙,墙上安装了定滑轮,小车采用绳子与定滑轮固定,人用水平力F拉绳子,两端绳子均处于水平方向,不计滑轮质量及摩擦,若人和车保持相对静止,且水平地面是光滑的,要求求出车的加速度。在解题中,似乎需将车隔离出来才能求解,事实上,人和车保持相对静止,即人和车有相同的加速度,所以可将人和车看做一个整体,对整体用牛顿第二定律求解即可。将人和车整体作为研究对象,整体受到重力、水平面的支持力和两条绳的拉力。在竖直方向重力与支持力平衡,水平方向绳的拉力为2F?,会得出2F=(M+m)×a,最终得出a=2F/(M+m)。因此在物理研究与学习中善于运用整体研究分析、处理和解决问题,一方面表现为知识的综合贯通,另一方面表现为思维的有机组合。

2.在物体的受力过程中进行应用。

在力学题目解题中,教师要教会学生分析物体受力的过程,从整体或全过程去把握受力的本质和规律,是一种把具有相互联系、相互依赖、相互制约、相互作用的多个物体,多个状态,或者多个物理变化过程组合作为一个融洽加以研究的思维形式。比如力学题型中常有这样的情况,一个弹簧球从一定的高度处落下,到达地面时又反弹起一定的高度,反弹到一定高度的时间是已知量,让求出小球与地面的作用力。可以采用整体法,小球对于地面的作用力只有重力,解题时将小球运动过程看做一个整体,不去分析小球运动中受到的各种力,进而将小球接触地面时对地面所造成的平均作用力推算出来。

综上所述,高中物理力学题型较多,学生在解题时往往缺少相关的方法,在教学中教师可以将整体法的思路融入解题过程中,让学生将多个物体当做一个整体,只分析物体外部受力,这样就能解决一些物体受力后的运动情况题型。整体法将原本复杂的问题变得简单和具体化,学生思维不再变得定势,有利于他们创新创造能力的提升。

参考文献

[1] 余敏. 浅析高中物理受力分析整体法与间隔法[J]. 中学生数理化(学习研究), 2017(2):24-25.

[2] 冯卉. 议高中物理力学解题中整体法的运用[J]. 中华少年, 2019(9).

[3] 杨博睿. 议高中物理力学解题中整体法的运用[J]. 科学大众(科学教育), 2017(2):30-30.

论文作者:李洪启

论文发表刊物:《现代中小学教育》2019年12期

论文发表时间:2020/1/9

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