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高中物理常用思维方法之整体法与隔离法,你掌握了吗?

更新时间:2024-06-21 文章作者:佚名 信息来源:网络整理 阅读次数:

引言:上节课我们介绍了高中物理中常见的研究方法,这节课我们通过一些练习来了解高中物理中常见的一种思维方法。 新课: 1.整体法与孤立法 大部分物理问题都是由若干个对象组成的开放或封闭的相互作用的系统。解决这类物理问题的方法有两种:一是采用“孤立法”,对系统中的单个对象或部分进行分析研究,沿着从个体到个体或从部分到部分的思维路径,寻求未知量与已知量之间的关系。二是采用“整体法”,以整体概念为基础,对系统进行整体分析,沿着从系统到部分或从整体到个体的思维路径,寻求未知量与已知量之间的关系。选择合适的“孤立法”或“整体法”,在解决很多问题时会事半功倍。 1.用“孤立法”解决物理问题。 隔离法是指把某些研究对象或物理问题的某些过程、状态从系统或整体过程中孤立出来进行研究的方法。把整体变成部分,把复杂的变成简单的,把困难的变成匀速直线运动。则拉力的大小为(忽略绳索与滑轮之间的摩擦力)()。A.3G B.2G CG D.4G 错误答案 有的同学是这样解的:把物体M和钩子看作一个整体,用左力匀速拉物体时,忽略摩擦力的存在,也不注意方向,认为拉力的大小为2G。答案为B,错误。【正确答案】 用“隔离法”只研究物体M。以M为研究对象,M第一次匀速向右运动时,M受到四个力的作用高中物理绳子与滑轮,如图2所示。此时F=f=2G。 第二次M以匀速向左运动,此时要注意物体M所受摩擦力的方向是向右的,大小不变,如图3所示,此时F′=f+F=2G+2G=4G。所以,本题答案为D。可以分为两个过程:【来源:Zxxk.Com】第一:杠杆从OA移动到OB,∠AOB=30°,阻力臂从O逐渐增大,直至等于动力臂。此时杠杆的动力臂大于阻力臂,动力小于阻力,省力。第二:杠杆从OB移动到OC,阻力臂继续增大,从等于动力臂逐渐增大到两倍动力臂。此时杠杆的动力臂小于阻力臂,动力大于阻力,需用力。 所以在这个过程中,直杆先省力,后需力,所以本题答案为C。 (3) 解物体在某一运动过程中的运动规律; 例3 物体在前半段距离的平均速度为v1,后半段距离的平均速度为v2,求物体在全程中的平均速度。 错误答案:本题最常见的错误是v=(v1+v2)/2,主要原因有:(1)对平均速度认识不够;(2)不熟悉分析解决问题的隔离法。 正确答案: 物体走完前半段距离的时间为t1=s/v1,后半段距离的时间为t2=s/v2高中物理绳子与滑轮,物体走完全程的时间为t=t1+t2,物体在全程中的平均速度为 ,由此可见,物体运动的整个过程是由两个不同形式的子过程所构成的。 当我们在研究整体运动状态(v平=s共/t共,物体在整个过程中运动的时间未知)时遇到困难时,应及时调整策略,从组成整体的各个部分入手,分别研究各个部分,然后积累。 (4)适用于相应单个等效电路问题的求解。由此可见,此题虽然只有一个电路,但通过开关的通断,可以变换成两个不同的电路:一个串联电路和一个并联电路。研究此类问题时,要分别对待,逐一解决,同时要注意运用欧姆定律的原理,也就是对应原理。当我们在研究整体时遇到困难时,应及时调整方法,从组成整体的各个部分入手,分别研究过程和各个部分,分别对待,逐一解决。运用“隔离法”解决问题的基本步骤是: (1)明确研究对象、过程或状态。 这是用孤立法解决问题的关键。选择孤立对象的原则:第一,它必须包含所要计算的量;第二,所选孤立对象和列出的方程个数应尽可能减少。(2)把研究对象从系统中孤立出来;或把某一过程或状态从整个过程中孤立出来。(3)对于孤立的研究对象,进行过程、状态的分析研究。(4)找出未知量与已知量之间的关系,选择适当的物理定律求解。2、用“整体法”解决物理问题。所谓整体法,是指研究一个物理问题的整个系统或整个过程的方法。整体法适用于下列情况:①当只研究系统而不涉及系统内部的细节时;②当只研究运动的整个过程而不涉及运动的某一区段时;③当用适用于系统的物理定律(如机械能守恒定律)来解决问题时; ④当多种方法都可用来解决该问题时,可以进行整体优化。1.把分析对象看作一个整体例5如图9所示,木块A、B、C与桌子的接触面比较粗糙,现在用水平向右移动(选择“不变”、“增大”或“减小”),则动能将减小。(选择“不变”、“增大”或“减小”)本题错误解法学生解题时常犯的一个错误就是误认为机械能的大小不变,高度相同,势能相同,所以动能相同,速度相同,从而得到8fj物理好资源网(原物理ok网)

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