高中物理解题方法--整体法.
高中物理：整体法解题方式(含例题)
高中物理：整体法解题方式（含例题）所谓整体是指整个集体或整个事物的全部，而物理学中的整体不仅可视物体系为整体，还可将物理“全过程”视为整体。
即整体法就是指对物理问题的整个系统或整个过程进行研究的方法。
整体法的思维特点就是本着整体观念，对系统进行整体分析，是系统论中的整体原理在物理中的具体应用，它把一切系统均当作一个整体来研究，从而揭示事物的本质和变化规律，而不必追究系统内各物体的相互作用和每个运动阶段的细节，因而避免了中间量的繁琐推算，简捷巧妙地解决问题。
下面通过具体例子来说明整体法在解决物理问题中的应用。
一、视物体系为研究对象当求解的物理问题不涉及系统中某个物体所受的力和运动时，则只需选取几个相关联的物体组成的系统作为研究对象，就可求得所求量与已知量之间的关系；当运用适用于物体系的物理原理、定律时，则应取该物体系为研究对象。
例如：运用机械能守恒定律时应取运动物体与地球组成的系统为研究对象；运用动量守恒定律时，应取相互作用的物体组成的系统为研究对象等。
例1. 如图1所示，质量为、倾角为的木楔ABC静置于动摩擦因数的水平地面上。
在木楔的斜面上，有一质量的物块由静止开始沿斜面匀加速下滑，当滑到路程时，其速度，在这过程中木楔没有移动。
求：地面对木楔的摩擦力大小和方向。
图1解析：物块m与木楔M在相对静止时，是一个整体；当物体从静止开始沿斜面下滑，经时间t后，m获得了速度v。
此时在水平方向上，物块m获得速度，木楔M保持静止，因此m、M组成的系统在水平方向上所受合外力不为零。
以整体（m、M组成的系统）为研究对象，则物块m与木楔M之间的相互作用为内力，系统在水平方向只受地面对木楔的静摩擦力f的作用，即系统在水平方向所受合外力为，其冲量使系统在水平方向动量发生改变物块从木楔上由静止开始匀加速下滑有对系统水平方向应用动量定理有而联立以上三式解得：方向与方向相同，即水平向左。
二、视运动全过程为研究对象当所求的物理量只涉及运动的全过程而不必分析某一阶段的运动情况时，可通过整体研究运动的全过程来解决问题；特别是运用动能定理和动量定理时，只需分析运动的初态和末态，而不必去追究运动过程的细节；对于处理变力问题及难以分析运动过程和寻找规律的问题，更显出其优越性。
高中物理力学解题中整体法的运用
高中物理力学解题中整体法的运用【摘要】本文将围绕高中物理力学解题中整体法展开讨论。
在我们将探讨整体法在解题中的重要性以及解题方法的选择。
接着，正文部分将介绍整体法的概念和原理，以及在动力学和静力学问题中的应用。
我们还会探讨整体法的优势和局限性，并分享如何正确运用整体法解题的技巧。
在我们将总结高中物理中整体法的意义，强调其在解题中的价值。
通过本文的阐述，读者将更加深入地理解和掌握整体法在高中物理力学解题中的重要性和应用价值。
【关键词】高中物理、力学、解题、整体法、动力学、静力学、优势、局限性、运用、意义、总结1. 引言1.1 高中物理力学解题中整体法的重要性在高中物理力学解题中，整体法是一种重要的解题方法，它通过对问题整体的分析和考虑，能够快速准确地解决复杂的物理问题。
整体法能够帮助学生建立整体的思维模式，提高解题的效率和准确性，同时也能帮助学生更好地理解物理学中的一些基本原理和概念。
1.2 解题方法的选择在高中物理力学解题过程中，选择适合的解题方法是非常重要的。
解题方法的选择直接影响到解题的效率和准确性。
在众多解题方法中，整体法是一种常用且有效的方法，尤其在解决力学问题时，整体法的运用可以帮助学生更快速地解决问题。
整体法通过将问题整体化，将问题中的各个部分统一起来，从整体的角度去分析问题，从而简化问题的复杂程度，使得问题更容易解决。
在解决动力学问题时，整体法能够帮助学生将各个物体之间的相互作用看作一个整体系统，从而更清晰地分析物体之间的关系，推导出问题的解。
在解决静力学问题时，整体法同样可以起到很好的作用。
通过将整个系统整体化，将作用在系统上的所有力统一考虑，可以简化问题的分析过程，帮助学生更快速地找到问题的解。
整体法在高中物理力学解题中的应用是十分重要的。
同样需要注意到整体法也有其局限性，不是所有问题都适合使用整体法解决。
学生在运用整体法解题时需要具体问题具体分析，合理选择解题方法，从而更好地解决问题。
高中物理解题方法和应试技巧
高中物理解题方法和应试技巧一、解答物理问题的常用方法 方法一 隔离法和整体法1.所谓隔离法，就是将物理问题的某些研究对象或某些过程、状态从系统或全过程中隔离出来进行研究的方法．隔离法的两种类型：(1)对象隔离：即为寻求与某物体有关的所求量与已知量之间的关系，将某物体从系统中隔离出来． (2)过程隔离：物体往往参与几个运动过程，为求解涉及某个过程中的物理量，就必须将这个过程从全过程中隔离出来．2．所谓整体法，是指对物理问题的整个系统或过程进行研究的方法，也包括两种情况： (1)整体研究物体体系：当所求的物理量不涉及系统中某个物体的力和运动时常用． (2)整体研究运动全过程：当所求的物理量只涉及运动的全过程时常用． 此方法多用于与受力、运动有关的问题．如下图所示，两个完全相同的球，重力大小均为G ，两球与水平地面间的动摩擦因数均为μ，一根轻绳两端固定在两个球上，在绳的中点施加一个竖直向上的拉力，当绳被拉直后，两绳间的夹角为α.问当F 至少为多大时，两球会发生滑动？【解析】 设绳子的拉力为F T ，水平面对球的支持力为F N ，选其中某一个球为研究对象，发生滑动的临界条件是F T sin α2＝μF N ① 又F T cos α2＝12F ②再取整体为研究对象，由平衡条件得F ＋2F N ＝2G ③ 联立①②③式得F ＝2μG tan α2＋μ.方法二 等效法等效法是物理学中一个基本的思维方法，其实质是在效果相同的条件下，将复杂的情景或过程变换为简单的情景或过程．1．力的等效：合力与分力具有等效性，将物体所受的多个恒力等效为一个力，就把复杂的物理模型转化为相对简单的物理模型，大大降低解题难度．2．电路等效：在元件确定的情况下，线路连接千变万化，有些电路元件的连接方式并非一目了然，这就需要画等效电路图．3．物理过程的等效：若一个研究对象从同一初始状态出发，分别经过两个不同过程而最后得到的结束状态相同，这两个过程是等效的．半径为r 的绝缘光滑圆环固定在竖直平面内，环上套有一个质量为m 、带正电的珠子，空间存在水平向右的匀强电场，如右图所示，珠子所受静电力是其重力的34倍．将珠子从环上最低位置A 点静止释放，则珠子所能获得的最大动能是多少？【解析】 珠子在运动中所受到的电场力和重力均不变，把电场和重力场叠加，重力mg 和电场力F e 的等效场力F ＝54mg ，方向与重力夹角α＝arccos 45.如图所示，图中DOCB是等效场力的方向．显然，珠子在达到图中的位置B 时，具有最大的动能．这一动能值为自A 至B过程中等效场力F 对珠子所做的功E km ＝Fr (1－cos α)＝54mgr (1－45)＝mgr4故小珠运动到B 点时有最大动能为mgr4.方法三 极值法描述某一过程的物理量在变化过程中，由于受到物理规律或条件的制约，其取值往往只能在一定范围内才能符合物理问题的实际，而在这一范围内该物理量可能有最大值、最小值或是确定其范围的边界值等一些特殊值．极值问题求解方法有以下几种： 1．算术——几何平均数法，即(1)如果两变数之和为一定值，则当这两个数相等时，它们的乘积取极大值．(2)如果两变数的积为一定值，则当这两个数相等时，它们的和取极小值． 2．判别式法，即方程ax 2＋bx ＋c ＝0有实根时，Δ＝b 2－4ac ≥0.3．二次函数法，即y ＝ax 2＋bx ＋c ，若a >0，则当x ＝－b2a时，有y min ＝(4ac －b 2)/(4a )；若a <0，则当x ＝－b2a 时，有y max ＝(4ac －b 2)/(4a )．4．三角函数法，如y ＝a sin α＋b cos α的最小值为－a 2＋b 2，最大值为a 2＋b 2.如下图所示，光滑水平面右端B 处连接一个竖直的半径为R 的光滑半圆轨道，B 点为水平面与轨道的切点，在离B 处距离为x 的A 点，用水平恒力F (大小未知)将质量为m 的小球从静止开始推到B 处后撤去恒力，小球沿半圆轨道运动到C 处后又正好落回A 点．求： (1)推力F 对小球所做的功； (2)x 取何值时，完成上述运动推力所做的功最少？最少的功为多少？(3)x 取何值时，完成上述运动推力最小？最小推力为多少？【解析】 (1)小球从半圆形轨道的最高点C 处做平抛运动又回到A 点，设小球在C 点的速度为v C ，小球从C 点运动到A 点所用的时间为t在水平方向：x ＝v C t ① 在竖直方向：2R ＝12gt 2②联立①②式得v C ＝x 2 gR③对小球从A 点到C 点，由动能定理有：W F －mg ·2R ＝12m v 2C④解得：W F ＝mg (16R 2＋x 2)8R.⑤(2)要使力F 做功最少，确定x 的取值，由W F ＝2mgR ＋12m v 2C知，只要小球在C 点速度最小，则W F就最小．若小球恰好能通过C 点，设其在C 点的速度最小为v由牛顿第二定律有：mg ＝m v 2R ，则v ＝Rg ⑥ 由③⑥有：x 2 gR＝Rg解得：x ＝2R ，⑦ 即当x ＝2R 时，W F 最小，最小的功为W F ＝52mgR.⑧(3)由⑤式W F ＝mg (16R 2＋x 2)8R 及W F ＝Fx 得：F ＝18mg (16R x ＋xR )⑨F 有最小值的条件是：16R x ＝xR，即x ＝4R ⑩ 由⑨⑩解得最小推力为：F ＝mg .方法四 极限思维法极限思维方法是一种比较直观、简捷的科学方法．在物理学的研究中，常用它来解决某些不能直接验证的实验和规律，例如伽利略在研究从斜面上滚下的小球运动时，将第二个斜面外推到极限——水平面；在物理习题中，有些题涉及的物理过程往往比较复杂，而这个较为复杂的物理过程又隶属于一个更大范围的物理全过程，需把这个复杂的物理全过程分解成几个小过程，而这些小过程的变化是单一的，那么，采用极限思维方法选取全过程的两个端点及中间的奇变点来进行分析，其结果包含了所要讨论的物理过程，从而使求解过程简单、直观．如下图所示，一根轻弹簧上端固定，下端挂一个质量为m 0的平盘，盘中有一质量为m 的物体，当盘静止时，弹簧的长度比其自然长度伸长了l .今向下拉盘使弹簧再伸长Δl 后停止，然后松手放开，设弹簧总处在弹性限度之内，则刚松手时盘对物体的支持力等于( )A ．(1＋Δl l )mgB ．(1＋Δl l )(m ＋m 0)g C.Δl l mg D.Δll(m ＋m 0)g【解析】 假设题给条件中Δl ＝0，其意义是没有将盘往下拉，则松手放开，弹簧的长度不会变化，盘仍静止，盘对物体的支持力大小应为mg .将Δl ＝0代入四个备选答案中，只有答案A 能得到mg ，可见只有答案A 正确，故本题应选A.方法五 图象法运用图象解答物理问题的步骤1．看清纵横坐标分别表示的物理量；2．看图象本身，识别两物理量的变化趋势，从而分析具体的物理过程； 3．看两相关量的变化范围及给出的相关条件，明确图线与坐标轴的交点、图线斜率、图线与坐标轴围成的“面积”的物理意义．如下图所示，电源E ＝12.0V ，内电阻r ＝0.6Ω，滑动变阻器与定值电阻R 0(R 0＝2.4Ω)串联，当滑动变阻器的滑片P 滑到适当位置时，滑动变阻器的发热功率为9.0W ，求这时滑动变阻器aP 部分的阻值R x .【解析】 由闭合电路欧姆定律作aP 两端的U aP －I 图象，因图上任意一点的U aP 与I 所对应的矩形面积是外电路电阻R x 的输出功率，从而由已知R x 的功率求出对应的R x 值． 根据闭合电路欧姆定律 U ＝E －Ir 得U aP ＝12－(0.6＋2.4)I ＝12－3I 作U aP －I 图象如图所示，由图可分析找到滑动变阻器的发热功率为9W 的A 点和B 点，所以R x 有两个值． R x 1＝9Ω，R x 2＝1Ω.方法六 临界条件法物理系统由于某些原因而发生突变时所处的状态，叫做临界状态．临界状态可以理解为“恰好出现”或“恰好不出现”两种状态，突变的过程是从量变到质变的过程，在临界状态前后，系统服从不同的规律，按不同的规律运动和变化．如光学中折射现象的“临界角”、超导现象中的“临界温度”、核反应中的“临界体积”、光电效应中的极限频率、静摩擦现象中的最大静摩擦力等．在中学物理中像这样明确指出的临界值是容易理解和掌握的，但在高考题中常常是不明确的提出临界值，而又必须通过运用所学知识去分析临界条件、挖掘出临界值．在物理问题中，很多都涉及临界问题，分析临界问题的关键是寻找临界状态的条件． 解决临界问题，一般有两种基本方法：1．以定理、定律为依据，首先求出所研究问题的一般规律和一般解，然后分析、讨论其特殊规律和特殊解．2．直接分析、讨论临界状态和相应的临界值，求解出研究问题的规律和解．如图所示，一个质量为m 、电荷量为＋q 的小球(可视为质点)，沿光滑绝缘斜槽从比A 点高出H 的C 点由静止下滑，并从A 点水平切入一个横截面为正方形且边长为a 、高为h (h 可变)的有界匀强磁场区内(磁场方向沿竖直方向)，A 为横截面一条边的中点，已知小球刚好能在有界磁场区内运动，最后从A 点正下方的D 点离开有界磁场区，求：(1)磁感应强度的大小和方向；(2)有界磁场区域高度h 应满足的条件；(3)在AD 有最小值的情况下，小球从D 点射出的速度．【解析】 (1)设小球到A 点时速度为v 0，由动能定理有： mgH ＝12m v 20解得：v 0＝2gH小球进入磁场，在水平面内的分运动是匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，则：q v 0B ＝m v 0 2R解得：R ＝m v 0qB 由几何关系得：R ＝a 2 解得：B ＝2m 2gHqa，方向竖直向下．(2)小球在水平面内做匀速圆周运动的周期 T ＝2πR v 0＝πa2gH竖直方向上为自由落体运动，有：h ＝12gt 2 由题意知t ＝nT (n ＝1,2,3，…) 解得：h ＝n 2π2a 24H.(3)当n ＝1时，AD 最小，h ＝π2a 24H从C 点到D 点过程中，由机械能守恒定律有：12m v 2＝mg (H ＋h ) 联立解得：v ＝ 2g (π2a 24H＋H ). 二、三种常见题型的解答技巧题型一 选择题 题型特点选择题是客观型试题，具有知识覆盖面广，形式灵活多变，推理较多，计算量小的特点．高考中选择题注重基础性，增强综合性，体现时代气息，在注重考查基础知识、技能、方法的同时加大了对能力考查的力度，考潜能、考应用，一个选择题中常提供一项或多项正确答案，迷惑性较强，为中或中下难度．解答技巧解答好选择题要有扎实的知识基础，要对基本物理方法和技巧熟练掌握．解答时要根据具体题意准确、熟练地应用基础概念和基本规律，进行分析、推理和判断．解答时要注意以下几点：1．仔细审题，抓住题干和选项中的关键字、词、句的物理含义，找出物理过程的临界状态、临界条件．还要注意题目要求选择的是“正确的”还是“错误的”、“可能的”还是“一定的”． 2．每一个选项都要认真研究，选出正确答案，当某一选项不能确定时，宁可少选也不要错选． 3．检查答案是否合理，与题意是否相符．解答选择题的常用方法有：直接判断法、比较排除法、特殊值法、解析法、极限分析法、图象法、几何图解法等．要善于应用这些方法技巧，做到解题既快又准．失分原因1．单凭直觉经验，贸然判断而错选．2．注意力受干扰，主次不分而错选． 3．知识含糊不清，模棱两可而错选．4．不抓重点类比，仓促建模而错选．质量m ＝4kg 的质点静止在光滑水平面上的直角坐标系的原点O ，先用沿x 轴正方向的力F 1＝8N 作用了2s ，然后撤去F 1，再用沿y 轴正方向的力F 2＝24N 作用了1s.则质点在这3s 内的轨迹为下图中的( )【解析】 质点先以2m/s 2的加速度沿x 轴正方向做匀加速直线运动，2s 时位移x 1＝4m ，施加沿y 轴正方向的力F 2后做“类平抛运动”，沿y 轴正方向质点速度逐渐增大，1s 后的位置坐标为x ＝4m ＋4m ＝8m ，y ＝3m ，故D 项正确．小车上固定一个光滑的竖直圆轨道，轨道半径为R ，有一小球在轨道的底端，它们一起以速度v 0向右做匀速运动，如图所示．若v 0≤ 103gR ，则当小车突然遇到障碍物阻挡运动停止时，下列有关小球能够上升到的最大高度(距离底部)的说法中，正确的是 ( )A ．一定可以表示为v 0 22gB ．可能为R /3C ．可能为RD ．可能为5R /3【解析】 由于小球做曲线运动，小球上升到最高点时的速度不一定为零，用v 202g 表示上升到的最大高度不一定正确，若小球恰好上升到高度R 处，则由机械能守恒可知mgR ＝12m v 0 2，得v 0＝2gR ；则当v 0≤2gR 时，小球沿圆轨道上升的高度h ≤R ；若小球恰好通过到最高点，则上升过程中由机械能守恒得2mgR ＝12m v 0 2－12m v 2，在最高点由牛顿第二定律得mg ＝m v2R，解得v 0＝5gR ，当v 0≥5gR 时，小球能做完整的圆周运动；当2gR <v 0<5gR 时，小球沿圆轨道上升R 后，会继续上升一段时间，在达到最高点之前脱离轨道而做斜上抛运动，当v 0＝103gR 时，由于上升到最高点时有水平速度，故上升高度小于5R /3.故选项B 、C 正确． 题型二 实验题 题型特点考查基本仪器的使用方法和不同实验中对仪器的选择，考查基本实验原理在新的环境下的变通运用，考查利用基本操作来完成新的实验任务，近几年高考不仅考查课本的分组实验，还考查演示实验，而且出现了迁移类实验、应用型实验、设计型实验及探究型实验，有填空作图型实验题、常规实验题、设计型实验题等．解答技巧 1．要明确考查知识范围现在的物理实验题涉及力学、电(场、路)磁(场、感)学等知识．尽管题目千变万化，但通过仔细审题，一定能直接地判断出命题人想要考查的知识点和意图． 2．要看清实验题图实验题一般配有相应的示意图、实物图，实质是告知实验仪器(或部分)及其组装情况，让考生琢磨考查意图．只有看清了实验仪器，才使你有身临其境的感觉．认识这些器材在实验中所起的作用，便能初步勾画实验过程． 3．要捕捉并提取信息试题总是提供诸多信息从而再现实验情景，因此，正确解答时必须捕捉并提取有价值的信息，使问题迎刃而解．一般需要关注如下信息：(1)新的概念、规律、公式．一些新颖的非学生实验题、陌生的新知识(概念公式)应用题、新规律验证题，都为我们提供信息．在阅读理解的基础上提取有用信息为解题服务．(2)新的表格数据．通过解读表格，了解实验测量的物理量，根据表格中的数据，判断相关物理量之间的关系．如正比例关系，反比例关系，平方还是开方关系，或者是倒数关系．根据数据描点作图、直观实验反映的某种规律．(3)新的物理图象．实验题本身提供物理图象，但这些图象平时没有接触过，关键要明确图象的物理意义，帮助正确分析实验问题．失分原因(1)填空：不能用物理述语，回答不全面，数字只写数漏写单位，不注意有效数字． (2)(3)结果误差太大．在“探究恒力做功与动能改变的关系”的实验中，某实验小组采用如图甲所示的装置．实验步骤如下： ①把纸带的一端固定在小车的后面，另一端穿过打点计时器②改变木板的倾角，以重力的一个分力平衡小车及纸带受到的摩擦力 ③用细线将木板上的小车通过一个定滑轮与悬吊的砂桶相连④接通电源，放开小车，让小车拖着纸带运动，打点计时器就在纸带上打下一系列的点⑤测出x 、x 1、x 2(如图乙所示)，查得打点周期为T .(1)判断重力的一个分力是否已与小车及纸带受到的摩擦力平衡的直接证据是_________________________________ _______________________________________． (2)本实验还需直接测量的物理量是________．(并用相应的符号表示) (3)探究结果的表达式是________．(用相应的符号表示)【解析】 (1)若重力的一个分力与小车及纸带受到的摩擦力平衡，则不挂砂桶时，轻推小车，小车做匀速直线运动，纸带上打出的点间距相等．(2)要探究细线对小车做功与小车动能改变的关系，除测出x 、x 1、x 2外，还必须测出小车的质量M 和砂桶的总质量m .(3)表达式为mgx ＝12(M ＋m )(x 22T )2－12(M ＋m )(x 12T )2.某实验小组在实验室中测定一节干电池的电动势和内阻，他们观察实验桌上备用的器材统计编号如下：①干电池(电动势E 约为1.5V ，内电阻r 约为1.0Ω)； ②电流表G(满偏电流3.0mA ，内阻R G ＝10Ω)； ③电流表A(量程0～0.6A ，内阻约为0.5Ω)； ④滑动变阻器R (0～20Ω，10A)； ⑤滑动变阻器R ′(0～100Ω，1A)； ⑥定值电阻R 2＝990Ω； ⑦开关S 和导线若干．(1)为了能准确地进行测量，同时为了操作方便，实验中应选用的滑动变阻器是________．(填写器材编号)(2)请在下图中的虚线框内画出他们采用的实验原理图．(标注所选择的器材的符号)(3)该小组根据实验设计的原理图测得的数据如下表，为了采用图象法分析处理数据，请你在图中的坐标纸上选择合理的标度，作出相应的图线.序号1 2 3 4 5 6 电流表G(I 1/mA)1.37 1.35 1.26 1.24 1.18 1.11 电流表A(I 2/A)0.12 0.16 0.21 0.28 0.36 0.43 (4)根据图线求出电源的电动势E ＝________V(保留三位有效数字)，电源的内阻r ＝________Ω.(保留两位有效数字)．【解析】 (1)为了便于调节，滑动变阻器的阻值不能太大，选择④比较合适．(2)由闭合电路欧姆定律E ＝U ＋Ir 可知，只要能测出两组路端电压和电流即可，但题目中只给出两个电流表且其中一个电流表G 的内阻已知，可以把内阻已知的电流表和定值电阻R 2串联作电压表使用．电路图如图甲所示．(3)若取纵轴表示I 1，横轴表示I 2，描点后连线如图乙所示，连线时因为第三组误差较大，所以舍弃．(4)公式E ＝U ＋Ir 可以变形为：E ＝I 1(R 2＋R G )＋I 2r ，变形可得I 1＝E R 2＋R G －rR 2＋R G I 2，与纵轴截距为ER 2＋R G＝1.48mA ，解之得E ＝1.48V ，直线的斜率的绝对值等于rR 2＋R G ＝(1.48－1.06)×10－30.50－0.00Ω，解之得r ＝0.84Ω.题型三 计算题 题型特点计算题一般给出较多的信息，有清晰的已知条件，也有隐含条件，在实际物理情景中包含有抽象的物理模型，在所给出物理过程的信息中有重要的临界条件，题目思维量大，解答中要求写出重要的演算步骤和必要的文字说明．解答技巧1．文字说明(1)研究对象(个体或系统)、过程或状态．(2)所列方程的依据名称(是展示逻辑思维严密性的重要方面)． (3)题目的隐含条件，临界条件．(4)非题设字母，符号的物理意义．字母符号书写，使用要规范． (5)规定的正方向，零势点(面)及所建立的坐标系． (6)结果的物理意义，给出明确答案． 2．必要方程(1)写出符合题意的原始方程(是评分依据，文字说明一般不计分)，不能写变形式．(2)要用字母表述方程，不要写有代入数据的方程，方程不能相“约”，如“G Mmr2＝mg ”．(3)要用原始方程组联立求解，不要用连等式，不要不断的“续”进一些内容．(4)方程式有多个时，应分步列(分步得分)，并对各方程式编号(便于计算和说明)，不要合写一式，以免一错全错．(5)书写规范实例(原题略)．①用字母表达方程，不要含有数字方程．如：要“F －F f ＝ma ”，不要“6.0－F f ＝2.0a ”．②要原始方程，不要变形后的方程，不要方程套方程．如：要“F －F f ＝ma ”，“F f ＝μmg ”，“v 2＝2as ”．③要文字说明，不要公式，公式的字母常会带来混乱．如：要“根据牛顿第二定律”，不要“据F ＝ma ”．④要用原始方程式联立求解，不要连等式．⑤方程要完备、不要漏方程．如：写了“F －F f ＝ma ”，“F f ＝μF N ”而漏写了“F N ＝mg ”． ⑥要规范，不要乱．如：要“F －F f ＝ma ”不要“F ＝ma ＋F f ”． 3．运用数字(1)几何关系只说结果，不必证明． (2)数字相乘，要用“×”，不用“.”． (3)卷面上不能打“/”相约． 4．字母规范(1)题目给了符号一定不要再另立符号．(2)尊重课本常用符号，使用课本常用字母符号． (3)书写工整．失分原因1．最后结果：只写数字，漏掉单位，失去宝贵的2分或1分；求力等矢量时，不指明方向；求有正负值的物理量不说明意义．2．字母符号：不用题给的字母符号；自设符号不说明意义；将v 0写成v ，θ写成α，G 写成a ，g 写成q 等．3．不按题给条件表示结果．4．物理情景模糊：没有画运动示意图或物体受力示意图(导致漏力)的习惯．5．知识把握不准：常把“定律”写成“定理”，“定理”写成“定律”． 6．计算：无公式，只有数字，不使用国际单位制或单位不统一．7．连笔、小数点不清晰；连续写下去，将方程、答案淹没在文字之中． 套用模板解 对……(研究对象) 设……(未知量)…… 从……(状态)……(状态) 根据……(定理、定律)……得：……(具体问题的原始方程)……① 根据……(定理、定律)……得：……(具体问题的原始方程)……②联立方程①②得：……(待求物理量的表达式) 代入数据解得……(待求物理的数值带单位)．如下图所示的平行板器件中，存在相互垂直的匀强磁场和匀强电场，磁场的磁感应强度B 1＝0.20 T ，方向垂直纸面向里．电场强度E 1＝1.0×105V/m ，PQ 为板间中线．紧靠平行板右侧边缘xOy 坐标系的第一象限内，有一边界线AO ，与y 轴的夹角∠AOy ＝45°，边界线的上方有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度B 2＝0.25 T ，边界线的下方有竖直向上的匀强电场，电场强度E 2＝5.0×105V/m.一束带电荷量q ＝8.0×10－19 C 、质量m ＝8.0×10－26kg 的正离子从P 点射入平行板间．沿中线PQ 做直线运动，穿出平行板后从y 轴上坐标为(0,0.4m)的Q 点垂直y 轴射入磁场区，多次穿越边界线OA .求：(1)离子运动的速度为多大？(2)离子通过y 轴进入磁场到第二次穿越边界线OA 所需的时间？(3)离子第四次穿越边界线的位置坐标．【解析】 (1)设正离子的速度为v ，则有qE 1＝q v B 1代入数据解得v ＝5.0×105m/s.(2)离子进入磁场，做圆周运动，由牛顿第二定律得q v B 2＝m v 2r，得r ＝0.2m作出离子的轨迹，交OA 边界为C ，OQ ＝2r则运动时间t 1＝T 4＝πm 2qB 2＝6.28×10－7s离子过C 点平行电场线进入电场，做匀减速运动，返回C 的时间为t 2，则t 2＝2va而a ＝qE 2m＝5×1012m/s 2，所以t 2＝2×10－7s离子从进入磁场到第二次穿越边界线OA 所需时间t ＝t 1＋t 2＝8.28×10－7s.(3)设离子第二次穿越边界线OA 的位置C 的横、纵坐标为(x C ，y C )，则x C ＝r ＝0.2m ，y C ＝OQ －r ＝0.2m离子从C 点以竖直向上的速度垂直进入磁场做圆周运动，恰好完成14圆弧，如图所示，则以水平向右速度从D 点离开磁场，离子第三次穿越边界线OA ，则 x D ＝x C ＋r ＝0.4m ，y D ＝y C ＋r ＝0.4m离子垂直电场线进入电场，做类平抛运动，x ＝v t 3，y ＝12at 23，tan 45°＝y x ，则t 3＝0.2×10－6s ，x ＝0.1m ，y ＝0.1m即离子第四次穿越边界线的位置坐标为(0.5m,0.5m)．如图所示，在学习了曲线运动之后，为了研究平抛与圆周运动，一学生站在3米高的平台上将一质量为m ＝1kg 、电荷量为q 的带正电小球，系于长为L ＝2m 的不可伸长的绝缘轻绳的一端，绳的另一端用一不计质量的测力计固定在O 点，在O 点右侧竖直平面内加一电场强度大小为E ＝3mg /q 、方向竖直向下的匀强电场(包含O 点)．该学生绝缘地把小球从O 点的正上方距离O 点1m 处的O 1点以速度v 0＝45m/s 沿水平方向抛出(取g ＝10m/s 2)．该学生计算得出小球经过O 点正下方的瞬时绳的拉力为200N ，结果发现测力计的读数与计算结果不一致，请你通过计算说明正确的结果为多少．【解析】 小球先做类平抛运动，绳绷直后小球做圆周运动．设类平抛运动的时间为t ，小球在竖直方向的加速度为a ，则对小球做类平抛运动的过程水平位移x ＝v 0t ，竖直位移y ＝12at 2由牛顿第二定律得mg ＋Eq ＝ma类平抛运动结束时绳绷直，有x 2＋(1－y )2＝L 2联立以上四式可得t ＝125s ，y ＝1m ＝O 1O ， a ＝4g ，x ＝2m所以绳绷直时刚好水平，如图所示．由于绳不可伸长，故绳绷直时，v 0消失，小球仅剩速度v ⊥，且v ⊥＝at ＝45m/s之后小球在竖直平面内做圆周运动，设小球到达O 点正下方时，速度为v ′，根据动能定理可得mgL ＋EqL ＝12m v ′2－12m v 2⊥设此时绳对小球的拉力为F T ，则F T －mg －qE ＝m v ′2L联立解得：F T ＝160N.三、考场常见错误诊断易错点1：对概念理解不到位而出错物块静止在固定的斜面上，分别按下图所示的方向对物块施加大小相等的力F ，A 中F垂直于斜面向上，B 中F 垂直于斜面向下，C 中F 竖直向上，D 中F 竖直向下，施力后物块仍然静止，则物块所受的静摩擦力增大的是( )【易错诊断】 误认为B 、D 图中都增大了正压力，物块所受的静摩擦力增大，产生错误的原因是混淆了滑动摩擦力和静摩擦力的区别．应该这样分析：先根据题设条件判断物块与斜面之间是静摩擦力，而静摩擦力与压力无关，分别对图示的物块进行受力分析，画出受力分析图，将重力与F 分别沿平行斜面方向和垂直斜面方向进行分解，由平衡条件可知，物块所受的静摩擦力与重力和F 在平行斜面方向的分力平衡，显然物块所受静摩擦力增大的是图D ，减小的是图C ，不变的是图A 、B.【走出误区】 遇到涉及摩擦力的问题，首先应分析是静摩擦力还是滑动摩擦力，滑动摩擦力大小与正压力有关，用公式F f ＝μF N计算，静摩擦力的大小与正压力无关，要依据平衡条件或牛顿第二定律列方程计算．易错点2：对平衡状态理解有偏差而出错如下图所示，一质量为m 的圆环套在一光滑固定杆上，杆与水平面倾角为α，用轻绳通过定滑轮与质量为M 的物块相连，现将圆环拉到A 位置由静止释放，AO 水平，圆环向下运动到达最低点B ，已知OC 垂直于杆，OB 与OC 之间的夹角β＝58.7°，A 与定滑轮间距离L ＝1m ，g ＝10m/s 2. (1)求物块质量M 与圆环质量m 的比值M ∶m ； (2)若M ∶m ＝2.5，α＝60°，β＝58.7°，试求圆环运动到C 点时的速度v ； (3)简要描述圆环从A 运动到B 的过程中，物块速度大小的变化情况． 【易错诊断】 解答此题的常见错误是：认为圆环在B 点速度为零，所受合外力为零，列出方程，从而解出M ∶m .造成错误的原因是把圆环速度为零错误认为是平衡条件．(1)圆环在B 点虽然速度为零，但并不处于平衡状态 对圆环由A 运动到B 的过程，由机械能守恒定律有 mgL sin α(cos α＋tan βsin α)＝MgL (sin α/cos β－1)可得M ：m ＝sin α(cos α＋tan βsin α)∶(sin α/cos β－1)．(2)圆环运动到C 点时，沿绳方向的速度为0，所以此时M 速度为0，对系统由机械能守恒定律有m v 2/2＝mgL sin αcos α＋MgL (1－sin α) 而M ＝2.5m ，α＝60°， 联立解得v ＝3.92m/s.(3)M 先向下加速运动、再减速运动到零、然后向上加速运动、再减速运动到零．【走出误区】平衡状态指的是合外力为零或加速度为零的状态，而不是速度为零的状态．易错点3：对瞬时问题分析不清而出错(1)如图甲所示，一质量为m 的小球系于长度不同的l 1、l 2两根细线上，l 1线的一端悬挂在天花板上，与竖直方向夹角为θ，l 2线水平拉直，小球处于平衡状态．现将l 2线剪断，求剪断l 2线瞬间小球的加速度．(2)若将图甲中的l 1线改为长度相同、质量不计的轻弹簧，如图乙所示，其他条件不变，将l 2线剪断，求剪断l 2线瞬间小球的加速度．【易错诊断】 解答该题易犯的错误是：设l 1线上拉力为F 1，l 2线上拉力为F 2，小球重力为mg ，小球在三力作用下保持平衡，则F 1cos θ＝mg ，F 1sin θ＝F 2 联立解得F 2＝mg tan θ剪断l 2线的瞬间，F 2突然消失，小球即在F 2反方向获得加速度，因为mg tan θ＝ma ，所以加速度a ＝gtan θ，方向沿F 2反方向．。
高中物理解题中整体法的应用
高中物理解题中整体法的应用摘要：高中物理学科作为一门重要的理科学科，对学生的逻辑思维和问题解决能力提出了较高的要求。
解题是物理学习的核心环节，而整体法作为一种有效的解题策略，可以帮助学生理清问题结构、整体把握问题，并提高解题的效率和准确性。
基于此，本文章对高中物理解题中整体法的应用进行探讨，以供参考。
关键词：高中物理；解题；整体法；应用引言在高中物理解题中，整体法是一种重要的解题方法，帮助我们从整体上把握问题和思路，更好地分析和回答问题。
通过提前整体看题、掌握整体关系和综合处理信息，可以帮助我们搭建起问题解决的框架，增强问题解决的能力。
1整体法的概念和原理1.1整体法的概念整体法是指在解决问题时，通过观察问题的整体特点、规律和关系，从整体中分析各个部分，综合各个部分的信息来得到问题的解答。
1.2整体法的原理整体法的基本原理是将问题看作一个整体系统，通过分析整体的特点和规律来寻找解题的线索，从而达到解决问题的目的。
整体法强调对问题整体的认知，避免过于片面和细节化的思考，提倡综合思考和多角度分析。
高中物理解题中的整体法是一种有效的解题策略。
通过整体观察、整体分析和整体思考，学生能够提升问题分析能力、解题效率和准确性。
2高中物理解题中整体法的应用2.1提前整体看题以题目“根据电流大小对电阻器产生的热量进行比较”为例。
教师可以引导学生通过一个实验来观察和比较电阻器在不同电流下产生的热量。
首先提出两个问题在给定电压下，电阻器的阻值保持不变，为什么不同电流下电阻器的加热情况不同？对于相同阻值的电阻器，为什么电流越大，产生的热量越多？之后教师引导学生应用整体法解决以上问题。
（1）提前整体看题.先读题，明确解题方向。
通过整体观察题目信息，可以得知我们需要比较不同电流下电阻器产生的热量。
因此，在解题之前，我们首先要了解电阻器的加热原理以及电流与加热之间的关系。
（2）掌握整体关系.在物理学习中，我们知道电流通过电阻器会产生热量，即Joule热。
高中物理力学方法-整体法 隔离法
整体法和隔离法一、整体法整体法就是把几个物体视为一个整体，受力分析时，只分析这一整体之外的物体对整体的作用力，不考虑整体内部物体之间的相互作用力。
当只涉及系统而不涉及系统内部某些物体的力和运动时，一般可采用整体法。
运用整体法解题的基本步骤是：（1）明确研究的系统或运动的全过程；（2）画出系统或整体的受力图或运动全过程的示意图；（3）选用适当的物理规律列方程求解。
二、隔离法隔离法就是把要分析的物体从相关的物体系中假想地隔离出来，只分析该物体以外的物体对该物体的作用力，不考虑该物体对其它物体的作用力。
为了弄清系统（连接体）内某个物体的受力和运动情况，一般可采用隔离法。
运用隔离法解题的基本步骤是；（1）明确研究对象或过程、状态；（2）将某个研究对象或某段运动过程、或某个状态从全过程中隔离出来；（3）画出某状态下的受力图或运动过程示意图；（4）选用适当的物理规律列方程求解。
三、应用整体法和隔离法解题的方法1、合理选择研究对象。
这是解答平衡问题成败的关键。
研究对象的选取关系到能否得到解答或能否顺利得到解答，当选取所求力的物体，不能做出解答时，应选取与它相互作用的物体为对象，即转移对象，或把它与周围的物体当做一整体来考虑，即部分的看一看，整体的看一看。
但整体法和隔离法是相对的，二者在一定条件下可相互转化，在解决问题时决不能把这两种方法对立起来，而应该灵活把两种方法结合起来使用。
为使解答简便，选取对象时，一般先整体考虑，尤其在分析外力对系统的作用（不涉及物体间相互作用的内力）时。
但是，在分析系统内各物体（各部分）间相互作用力时（即系统内力），必须用隔离法。
2、如需隔离，原则上选择受力情况少，且又能求解未知量的物体分析，这一思想在以后牛顿定律中会大量体现，要注意熟练掌握。
3、有时解答一题目时需多次选取研究对象，整体法和隔离法交叉运用，从而优化解题思路和解题过程，使解题简捷明了。
所以，注意灵活、交替地使用整体法和隔离法，不仅可以使分析和解答问题的思路与步骤变得极为简捷，而且对于培养宏观的统摄力和微观的洞察力也具有重要意义。
高中物理复习：解答物理问题的10种思想方法
高中物理复习：解答物理问题的10种思想方法专题概述现如今，高考物理愈来愈注重考查考生的能力和科学素养，其命题愈加明显地渗透着对物理思想、物理方法的考查．在平时的复习备考过程中，物理习题浩如烟海，千变万化，我们若能掌握一些基本的解题思想，就如同在开启各式各样的“锁”时，找到了一把“多功能的钥匙”．思想方法1：整体法、隔离法1．整体法和隔离法的选用原则(1)如果动力学系统各部分运动状态相同，求解整体的物理量优先考虑整体法；如果要求解系统各部分的相互作用力，再用隔离法．(2)如果系统内部各部分运动状态不同，一般选用隔离法．2．在比较综合的问题中往往两种方法交叉运用，相辅相成，两种方法的取舍，并无绝对的界限，必须具体问题具体分析，灵活运用．如图所示，质量均为m 的斜面体A 、B 叠放在水平地面上，A 、B 间接触面光滑，用一与斜面平行的推力F 作用在B 上，B 沿斜面匀速上升，A 始终静止．若A 的斜面倾角为θ，下列说法正确的是( )A ．F ＝mg tan θB ．A 、B 间的作用力为mg cos θC ．地面对A 的支持力大小为2mgD ．地面对A 的摩擦力大小为F解析：B 以B 为研究对象，在沿斜面方向、垂直于斜面方向根据平衡条件求得F ＝mg sin θ，支持力N ＝mg cos θ，故A 错误，B 正确；以整体为研究对象，根据平衡条件可得地面对A 的支持力大小为F N ＝2mg －F sin θ，地面对A 的摩擦力大小为f ＝F cos θ，故C 、D 错误．思想方法2：估算与近似计算1．物理估算题，一般是指依据一定的物理概念和规律，运用物理方法和近似计算方法，对所求物理量的数量级或物理量的取值范围，进行大致的、合理的推算．物理估算是一种重要的方法，有的物理问题，在符合精确度的前提下可以用近似的方法便捷处理；有的物理问题，由于本身条件的特殊性，不需要也不可能进行精确计算．在这些情况下，估算就很实用．2．估算时经常用到的近似数学关系(1)角度θ很小时，弦长近似等于弧长．(2)θ很小时，sin θ≈θ，tan θ≈θ，cos θ≈1.(3)a ≫b 时，a ＋b ≈a ，1a ＋1b ≈1b. 3．估算时经常用到的一些物理常识数据解题所需数据，通常可从日常生活、生产实际、熟知的基本常数、常用关系等方面获取，如成人体重约600 N ，汽车速度约10～20 m/s ，重力加速度约为10 m/s 2……引体向上是中学生体育测试的项目之一，引体向上运动的吉尼斯世界纪录是53次/分钟．若一个普通中学生在30秒内完成12次引体向上，该学生此过程中克服重力做功的平均功率最接近于( )A ．5 WB ．20 WC ．100 WD ．400 W解析：C 学生体重约为50 kg ，每次引体向上上升的高度约为0.5 m ，引体向上一次克服重力做功为W ＝mgh ＝50×10×0.5 J ＝250 J ，全过程克服重力做功的平均功率为P ＝nW t＝12×250 J 30 s＝100 W ，故C 正确，A 、B 、D 错误． 思想方法3：控制变量法在比较复杂的物理问题中，某一物理量的变化可能与多个变量均有关，定性分析或定量确定因变量与自变量的关系时，常常需要用到控制变量法，即先保持其中一个量不变，研究因变量与另外一个变量的关系，如研究加速度与质量和合外力的关系时，先保持物体的质量不变，研究加速度与合外力的关系，再保持合外力不变，研究加速度与物体质量的关系，最终通过数学分析，得到加速度与质量和合外力的关系．如果有三个或三个以上的自变量，需要控制不变的量，做到变量每次只能有一个．在研究球形固体颗粒在水中竖直匀速下沉的速度与哪些因素有关的实验中，得到的实验数据记录在下面的表格中(水的密度为ρ0＝1.0×103 kg/m 3)． 次序固体颗粒的半径 r /(×10－3 m) 固体颗粒的密度 ρ/(×103 kg ·m －3) 匀速下沉的速度 v /(m ·s －1) 10.50 2.0 0.55 21.002.0 2.20 31.502.0 4.95 40.50 3.0 1.10 51.00 3.0 4.40 60.50 4.0 1.65 7 1.00 4.0 6.60 颗粒的半径r 的关系：v 与________(填“r ”或“r 2”)成正比．(2)根据以上1、4、6组实验数据，可知球形固体颗粒在水中匀速下沉的速度v 与水的密度ρ0、固体的密度ρ的关系：v 与________(填“ρ”或“ρ－ρ0”)成正比．(3)综合以上实验数据，推导球形固体颗粒在水中匀速下沉的速度与水的密度、固体的密度、固体颗粒的半径的关系表达式v ＝________，比例系数可用k 表示．解析：(1)由控制变量法容易得出，当ρ一定时，从表格中1、2、3组数据可以得出结论：v ∝r 2.(2)观察表格中的1、4、6组数据，当r 一定时，v 和ρ的关系难以立即判断，因此需要换个角度考虑．当r 一定时，在每个ρ值后都减去1.0×103 kg/m 3(即水的密度)，得到的数值与v 成正比，即v ∝(ρ－ρ0)．(3)综合以上实验数据，可推导出球形固体颗粒在水中匀速下沉的速度与水的密度、固体的密度、固体颗粒的半径的关系表达式：v ＝kr 2(ρ－ρ0)，k 为比例系数．答案：(1)r 2 (2)ρ－ρ0 (3)k (ρ－ρ0)r 2思想方法4：对称思想对称是一种美，只要对称，必有相等的某些量存在．对称法是从对称的角度研究、处理物理问题的一种思维方法，时间和空间上的对称，表明物理规律在某种变换下具有不变的性质．用这种思维方法来处理问题可以开拓思路，使复杂问题的求解变得简捷．高中物理中的对称主要有受力对称和运动对称．电场中等量电荷产生的电场具有对称性，带电粒子在匀强有界磁场中的运动轨迹具有对称性，简谐运动和波在时间和空间上具有对称性，光路具有对称性……解题时，要充分利用这些特点．如图所示，挂钩连接三根长度均为L 的轻绳，三根轻绳的另一端与一质量为m 、直径为1.2L 的水平圆环相连，连接点将圆环三等分，在轻绳拉力作用下圆环以加速度a ＝12g 匀加速上升，已知重力加速度为g ，则每根轻绳上的拉力大小为( )A.512mg B ．59mg C.58mg D ．56mg 解析：C 设每根轻绳与竖直方向的夹角为θ，由几何关系可知sin θ＝0.6，则cos θ＝0.8；对圆环进行受力分析，由牛顿第二定律有3T cos θ－mg ＝ma ，解得T ＝58mg ，故选C. 思想方法5：分解思想有些物理问题的运动过程、情景较为复杂，在运用一些物理规律或公式不奏效的情况下，将物理过程按照事物发展的顺序分成几段熟悉的子过程来分析，或者将复杂的运动分解成几个简单或特殊的分运动(如匀速直线运动、匀变速直线运动、圆周运动等)来考虑，往往能事半功倍．某弹射管每次弹出的小球速度相等．在沿光滑竖直轨道自由下落过程中，该弹射管保持水平，先后弹出两只小球．忽略空气阻力，两只小球落到水平地面的( )A ．时刻相同，地点相同B ．时刻相同，地点不同C ．时刻不同，地点相同D ．时刻不同，地点不同解析：B 弹射管沿光滑竖直轨道自由下落，向下的加速度大小为g ，且下落时保持水平，故先后弹出的两只小球在竖直方向的分速度与弹射管的分速度相同，即两只小球同时落地；又两只小球先后弹出且水平分速度相等，故两只小球在空中运动的时间不同，则运动的水平位移不同，落地点不同，选项B 正确．思想方法6：数形结合的思想数形结合的思想，就是把物体的空间形式和数量关系结合起来进行考查，通过“数”与“形”之间的对应和转化来解决问题的思想，其实质是把抽象的数学语言、数量关系与直观的图形结合起来，把抽象思维和形象思维结合起来．数形结合的思想，一方面可以以“形”助“数”，实现抽象概念与具体形象的联系与转化，化抽象为直观，化难为易；另一方面可以以“数”解“形”，可以由数入手，将有些涉及图形的问题转化为数量关系来研究，对图形做精细的分析，从而使人们对直观图形有更精确、理性的理解．一弹簧秤的秤盘质量为m 1，盘内放一质量为m 2的物体，弹簧质量不计，其劲度系数为k ，系统处于静止状态，如图所示．t 0时刻给物体施加一个竖直向上的力F ，使物体从静止开始向上做加速度为a 的匀加速直线运动，经2 s 物体与秤盘脱离，用F N 表示物体与秤盘间的相互作用力的大小，已知重力加速度大小为g ，则下列F 和F N 随时间变化的关系图像正确的是( )解析：C 对秤盘和物体整体分析，系统处于静止状态时，弹簧形变量为x 0，利用牛顿第二定律得，kx 0＝(m 1＋m 2)g ，F ＋kx －(m 1＋m 2)g ＝(m 1＋m 2)a ，又x ＝x 0－12a (t －t 0)2，解上述两式得F ＝(m 1＋m 2)a ＋12ka (t －t 0)2，所以选项A 、B 错误；以物体为研究对象，物体静止时，F N ＝m 2g ，运动后对秤盘受力分析，利用牛顿第二定律得kx －m 1g －F N ＝m 1a ，F N ＝m 2g －m 1a －12ka (t －t 0)2，所以选项C 正确，D 错误． 思想方法7：特殊值法与极限法在中学物理问题中，有一类问题具有这样的特点，如果从题中给出的条件出发，需经过较复杂的计算才能得到结果的一般形式，并且条件似乎不足，使得结果难以确定，这时我们可以尝试采用极限思维的方法，将其变化过程引向极端的情况，就能把比较隐蔽的条件或临界现象暴露出来，从而有助于结论的迅速取得．对于某些具有复杂运算的题目，还可以通过特殊值验证的方法排除错误选项，提高效率．图示为一个内、外半径分别为R 1和R 2的圆环状均匀带电平面，其单位面积带电量为σ.取环面中心O 为原点，以垂直于环面的轴线为x 轴．设轴上任意点P 到O 点的距离为x ，P 点电场强度的大小为E .下面给出E 的四个表达式(式中k 为静电力常量)，其中只有一个是合理的．你可能不会求解此处的场强E ，但是你可以通过一定的物理分析，对下列表达式的合理性做出判断．根据你的判断，E 的合理表达式应为( )A ．E ＝2πk σ⎝ ⎛⎭⎪⎫R 1x 2＋R 21－R 2x 2＋R 22x B ．E ＝2πk σ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x 2＋R 21－1x 2＋R 22x C ．E ＝2πk σ⎝ ⎛⎭⎪⎫R 1x 2＋R 21＋R 2x 2＋R 22x D ．E ＝2πk σ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x 2＋R 21＋1x 2＋R 22x 解析：B 当R 1＝0时，带电圆环演变为带电圆面，则中心轴线上任意一点的电场强度的大小E 不可能小于0，而A 项中，E <0，故A 错误；当x →∞时E →0，而C 项中E ＝2πk σ·⎝ ⎛⎭⎪⎫ R 21x 2x 2＋R 21＋ R 22x 2x 2＋R 22＝2πk σ·⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫ 11x 2＋1R 21＋ 11x 2＋1R 22，x →∞时，E →2πk σ(R 1＋R 2)，同理可知D 项中x →∞时，E →4πk σ，故C 、D 错误；所以正确选项只能为B.思想方法8：等效思想1．等效法是科学研究中重要的思维方法之一，所谓等效法就是在保证某方面效果相同的前提下，用熟悉和简单的物理对象、过程、现象替代实际上陌生和复杂的物理对象、过程、现象的方法．例如：合力与分力、合运动与分运动、总电阻与分电阻等．利用等效法不但能将问题、过程由繁变简、由难变易，由具体到抽象，而且能启迪思维，增长智慧，从而提高能力．2．运用等效法解决实际问题时，常见的有：过程等效、概念等效、条件等效、电器元件等效、电路等效、长度等效、场等效等．在运用等效法时，一定要注意必须是在效果相同的前提下，讨论两个不同的物理过程或物理现象的等效及物理意义．若在运用等效法解决问题时，不抓住效果相同这个条件，就会得出错误的结论．近年来，含有等效法思维方式的试题在高考中频频出现，主要考查物理模型等效、过程等效、条件等效、电路等效等．如图所示，在方向水平向左、范围足够大的匀强电场中，固定一由内表面绝缘光滑且内径很小的圆管弯制而成的圆弧BD ，圆弧的圆心为O ，竖直半径OD ＝R ，B 点和地面上A 点的连线与地面成θ＝37°角，AB ＝R .一质量为m 、电荷量为q 的小球(可视为质点)从地面上A 点以某一初速度沿AB 方向做直线运动，恰好无碰撞地从管口B 进入管道BD 中，到达管中某处C (图中未标出)时恰好与管道间无作用力．已知sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，重力加速度大小为g .求：(1)匀强电场的场强大小E 和小球到达C 处时的速度大小v ；(2)小球的初速度大小v 0以及到达D 处时的速度大小v D .解析：(1)小球做直线运动时的受力情况如图甲所示，小球带正电，则qE ＝mg tan θ，得E ＝4mg 3q， 小球到达C 处时电场力与重力的合力恰好提供小球做圆周运动的向心力，如图乙所示，OC ∥AB ，则mg sin θ＝m v 2R得v ＝ 53gR . (2)小球“恰好无碰撞地从管口B 进入管道BD ”，说明AB ⊥OB小球从A 点运动到C 点的过程，根据动能定理有－mg sin θ·2R ＝12m v 2－12m v 20得v 0＝253gR ， 小球从C 处运动到D 处的过程，根据动能定理有mg sin θ(R －R sin θ)＝12m v 2D －12m v 2， 得v D ＝3gR .答案：(1)4mg 3q 53gR (2) 253gR 3gR思想方法9：微元累积法高中物理中有很多复杂模型不能直接用已有知识和方法解决，可以在对问题做整体的考察后，选取该问题过程中的某一微小单元进行分析，通过对微元的物理分析和描述，找出该微元所具有的物理性质和运动变化规律，从而获得解决该物理问题整体的方法．比如，物体做变加速运动时，若从整体着手研究，则难以在高中物理层面展开，不过当我们用过程微元法，把物体的运动过程按其经历的位移或时间等分为多个小量，将每个微元过程近似为高中物理知识所能处理的过程，在得出每个微元过程的相关结果后，再进行数学求和，这样就能得到物体复杂运动过程的规律．再比如研究对象难以选择的情形，可以把实体模型等分为很多很多的等份，变成一个理想化模型，如刚体可以等分成无数个质点、带电体可以等分成很多点电荷来研究，先研究其中一份，再研究个体与整体的关系，运用物理规律，辅以数学方法求解，由此求出整体受力或运动情况，在中学阶段比较常见的有流体或类似流体问题、链条类的连续体模型等．如图所示，空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度B ＝0.5 T ．在匀强磁场区域内，同一水平面内有一对足够长的光滑平行金属导轨，导轨间距L ＝1 m ，电阻可忽略不计．质量均为m ＝1 kg 、电阻均为R ＝2.5 Ω的金属导体棒MN 和PQ 垂直放置于导轨上，且与导轨接触良好．先将PQ 暂时锁定，金属棒MN 在垂直于棒的拉力F 作用下，由静止开始以加速度a ＝0.4 m/s 2向右做匀加速直线运动，5 s 后保持拉力F 的功率不变，直到棒以最大速度v m 做匀速直线运动．(1)求棒MN 的最大速度v m ；(2)当棒MN 达到最大速度v m 时，解除PQ 锁定，同时撤去拉力F ，两棒最终均匀速运动．求解除棒PQ 锁定后，到两棒最终匀速运动的过程中，电路中产生的总焦耳热；(3)若PQ 始终不解除锁定，当棒MN 达到最大速度v m 时，撤去拉力F ，棒MN 继续运动多远后停下来？(运算结果可用根式表示)解析：(1)棒MN 做匀加速直线运动，5 s 时的速度为：v ＝at 1＝2 m/s此时对棒MN 由牛顿第二定律得：F －BIL ＝ma棒MN 做切割磁感线运动，产生的感应电动势为：E ＝BL v在两棒组成的回路中，由闭合电路欧姆定律得：I ＝E 2R联立并代入数据解得：F ＝0.5 N5 s 时拉力F 的功率为：P ＝F v联立并代入数据解得：P ＝1 W棒MN 最终做匀速直线运动，则有：P v m－BI m L ＝0， 其中I m ＝BL v m 2R联立并代入数据解得：v m ＝2 5 m/s.(2)解除棒PQ 锁定后，两棒运动过程中动量守恒，最终两棒以相同的速度做匀速运动，设速度大小为v ′，以水平向右为正方向，则有：m v m ＝2m v ′设从解除棒PQ 锁定到两棒达到相同速度的过程中，两棒共产生的焦耳热为Q ，由能量守恒定律可得：Q ＝12m v 2m －12×2m v ′2 联立并代入数据解得：Q ＝5 J.(3)以棒MN 为研究对象，设某时刻棒中电流为i ，在极短时间Δt 内，由动量定理得：－BiL Δt ＝m Δv对式子两边求和有：∑(－BiL Δt )＝∑(m Δv )而Δq ＝i Δt联立解得：BLq ＝m v m又对于电路有：q ＝It ＝E 2Rt 设棒MN 继续运动距离为x 后停下来，由法拉第电磁感应定律得：E ＝BLx t联立得q ＝BLx 2R代入数据解得：x ＝2Rq BL ＝2Rm v m B 2L 2＝40 5 m. 答案：(1)2 5 m/s (2)5 J (3)40 5 m思想方法10：守恒思想物理学中最常用的一种思维方法——守恒．高中物理涉及的守恒定律有能量守恒定律、动量守恒定律、机械能守恒定律、质量守恒定律、电荷守恒定律等，它们是我们处理高中物理问题的主要工具．如图所示，长R ＝0.6 m 的不可伸长的细绳一端固定在O 点，另一端系着质量m 2＝0.1 kg 的小球B ，小球B 刚好与水平面相接触．现使质量m 1＝0.3 kg 的物块A 沿光滑水平面以v 0＝4 m/s 的速度向B 运动并与B 发生弹性正碰，A 、B 碰撞后，小球B 能在竖直平面内做圆周运动．已知重力加速度g ＝10 m/s 2，A 、B 均可视为质点，试求：(1)在A 与B 碰撞后瞬间，小球B 的速度v 2的大小；(2)小球B 运动到最高点时对细绳的拉力．解析：(1)物块A 与小球B 碰撞时，由动量守恒定律和机械能守恒定律有： m 1v 0＝m 1v 1＋m 2v 212m 1v 20＝12m 1v 21＋12m 2v 22 解得碰撞后瞬间物块A 的速度v 1＝m 1－m 2m 1＋m 2v 0＝2 m/s 小球B 的速度v 2＝2m 1m 1＋m 2v 0＝6 m/s (2)碰撞后，设小球B 运动到最高点时的速度为v ，则由机械能守恒定律有： 12m 2v 22＝12m 2v 2＋2m 2gR 又由向心力公式有：F ＋m 2g ＝m 2v 2R联立解得F ＝1 N ，由牛顿第三定律知小球B 对细绳的拉力F ′＝F ＝1 N.答案：(1)6 m/s (2)1 N。
高中物理竞赛(解题方法： 整体法)
高中奥林匹克物理竞赛解题方法一、整体法方法简介整体是以物体系统为研究对象，从整体或全过程去把握物理现象的本质和规律，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。
整体思维是一种综合思维，也可以说是一种综合思维，也是多种思维的高度综合，层次深、理论性强、运用价值高。
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。
灵活运用整体思维可以产生不同凡响的效果，显现“变”的魅力，把物理问题变繁为简、变难为易。
赛题精讲例1：如图1—1所示，人和车的质量分别为m 和M ，人用水平力F 拉绳子，图中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，则车的加速度为 .解析：要求车的加速度，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 ，所以有：2F=(M+m)a ，解得：mM F a +=2 例2 用轻质细线把两个质量未知的小球悬挂起来，如图1—2所示，今对小球a 持续施加一个向左偏下30°的恒力，并 对小球b 持续施加一个向右偏上30°的同样大小的恒力，最后达到平衡，表示平衡状态的图可能是 （ ）解析 表示平衡状态的图是哪一个，关键是要求出两条轻质细绳对小球a 和小球b 的拉力的方向，只要拉力方向求出后，。
图就确定了。
先以小球a 、b 及连线组成的系统为研究对象，系统共受五个力的作用，即两个重力(m a +m b )g ，作用在两个小球上的恒力F a 、F b 和上端细线对系统的拉力T 1.因为系统处于平衡状态，所受合力必为零，由于F a 、F b 大小相等，方向相反，可以抵消，而(m a +m b )g 的方向竖直向下，所以悬线对系统的拉力T 1的方向必然竖直向上.再以b 球为研究对象，b 球在重力m b g 、恒力F b 和连线拉力T 2三个力的作用下处于平衡状态，已知恒力向右偏上30°，重力竖直向下，所以平衡时连线拉力T 2的方向必与恒力F b 和重力m b g 的合力方向相反，如图所示，故应选A.例3 有一个直角架AOB ，OA 水平放置，表面粗糙，OB 竖直向下，表面光滑，OA 上套有小环P ，OB 上套有小环Q ，两个环的质量均为m ，两环间由一根质量可忽略、不何伸长的细绳相连，并在某一位置平衡，如图1—4所示.现将P 环向左移动一段距离，两环再次达到平衡，那么将移动后的平衡状态和原来的平衡状态相比，OA 杆对P 环的支持力N 和细绳上的拉力T 的变化情况是 （ ）A ．N 不变，T 变大B ．N 不变，T 变小C ．N 变大，T 变小D ．N 变大，T 变大解析 先把P 、Q 看成一个整体，受力如图1—4—甲所示，则绳对两环的拉力为内力，不必考虑，又因OB 杆光滑，则杆在竖直方向上对Q 无力的作用，所以整体在竖直方向上只受重力和OA 杆对它的支持力，所以N 不变，始终等于P 、Q 的重力之和。
高中物理力学解题中整体法的运用
高中物理力学解题中整体法的运用
整体法是高中物理力学解题中一种常用的解题方法，利用整体思维来解决力学问题，可以节省计算步骤，提高解题效率。
整体法的基本原理是将所有物体看作一个整体，利用整体的性质和运动规律来分析和解题。
具体来说，整体法可分为以下几个步骤：
1. 确定整体和局部物体：首先要明确整个物理系统中的整体和局部物体是哪些，找到它们之间的相互作用关系。
2. 确定受力情况：根据物体之间的相互作用关系，分析每个局部物体所受的外力和内力。
3. 确定加速度和运动规律：根据牛顿第二定律和运动学公式，得出整体的加速度和局部物体的位移、速度和加速度之间的关系。
4. 使用整体物体的性质：根据整体物体的性质，如守恒定律、平衡条件等，找到有关的物理量之间的关系。
5. 求解未知量：根据已知条件和得到的物理量关系，求解未知量。
整体法的运用可以很好地解决各种力学问题。
对于多物体受力问题，可以将所有物体看作一个整体，根据整体的受力情况和运动规律，找到各个局部物体之间的关系，从而简化问题的求解过程。
对于平衡条件下的问题，可以利用整体物体的平衡条件，得到有关物理量之间的关系，从而解决问题。
对于一维、二维和三维的运动问题，也可以利用整体法来简化计算过程。
高一物理连接体答题技巧
高一物理连接体答题技巧
连接体是指两个或两个以上的物体通过相互作用而组成的系统。
在解答高一物理连接体问题时，可以采用整体法和隔离法：
- 整体法：只分析内力，不分析外力。
在用整体法时，需要将几
个物体看作一个整体，并用圆圈将它们圈起来，以提醒自己只分析外力。
列出整体的平衡方程后，就可以分析选择题中涉及外力的选项。
- 隔离法：分析内力（也分析外力）。
通常需要隔离受力最少的
物体，进行受力分析后列出平衡方程，结合整体的方程就可以完整地
解答连接体问题。
在解答连接体平衡问题时，若有四个外力，且它们两两互相垂直，可以直接列平衡方程；若有四个或者四个以上外力，则需要进行正交分解，再列平衡方程。
高中物理力学解题中整体法的运用
高中物理力学解题中整体法的运用高中物理力学是物理学的一个重要分支，研究物体的运动、力的作用以及与其相关的现象。
在物理力学解题中，整体法是一种常用的解题方法，它强调整体性的观点，通过分析物体整体的运动特征来解决问题。
本文将重点围绕高中物理力学解题中整体法的运用展开讨论。
一、整体法的基本原理二、整体法的运用在高中物理力学的解题中，整体法经常被运用于解决各种物理问题。
以下将针对不同类型的力学问题，分别介绍整体法的运用方式：1. 物体的平抛运动问题在物体的平抛运动问题中，可以通过整体法来分析物体的整体运动特征。
可以将物体的水平方向速度和竖直方向速度分解开来，然后分别分析水平和竖直方向上的运动规律。
通过整体法，可以更清晰地理解物体的运动轨迹和速度变化规律，从而解决平抛运动问题。
2. 弹簧振子的运动问题在弹簧振子的运动问题中，整体法可以帮助我们更好地理解弹簧振子的整体运动规律。
通过整体法，可以将弹簧振子整体的运动特征进行综合分析，包括振幅、周期、频率等参数。
通过整体法，可以更准确地描述和预测弹簧振子的运动规律，从而解决相关问题。
在物体受力问题中，整体法可以帮助我们更全面地分析物体受力的整体效果。
通过整体法，可以将物体的各个受力和加速度综合考虑，得出物体整体的加速度和运动状态。
通过整体法，可以更好地理解物体受力的整体效果，从而解决相关问题。
整体法在解决高中物理力学问题时具有以下几个优势：1. 有利于综合分析2. 有利于清晰表述整体法可以帮助我们更清晰地表述和描述物体的运动特征和力的作用效果。
通过整体法，可以将物体的整体运动状态和受力情况进行综合分析，从而更准确地描述和预测物体的运动规律。
3. 有利于提高解题效率整体法可以帮助我们更全面地分析和理解物体的运动规律和力的作用效果，有利于提高解题效率。
通过整体法，可以更快速地解决物理问题，节约解题时间。
四、整体法的实例分析下面将通过实例分析来展示整体法在高中物理力学解题中的运用。
高中物理力学解题中整体法的运用
高中物理力学解题中整体法的运用
在力学解题中，使用整体法有许多好处。
首先，它可以简化问题，避免了处理每个零
件的麻烦。
其次，它可以减少复杂的数学计算。
最后，整体法还可以帮助我们更清晰地理
解问题的本质。
例如，当我们考虑一个物体在斜面上滑动的问题时，可以先将物体看做一个整体，然
后分析物体与斜面之间的相互作用力。
在这种情况下，我们可以将物体的重力分解成两个
分量，一部分沿着斜面方向，另一部分垂直于斜面。
然后，我们可以应用牛顿第二定律，
考虑物体的加速度和斜面的倾角来计算物体的运动状态。
同样地，在解决摆锤问题时，我们也可以使用整体法。
这时，我们可以将摆锤看做一
个整体，并考虑它在水平方向上的运动以及重力的作用。
通过分析摆锤在竖直方向上的运动，我们可以得出摆锤的运动方程，并用这个方程来计算摆锤的周期。
除了以上的例子，整体法还可以在其他许多力学问题中使用。
在使用整体法求解力学
问题时，需要注意以下几点：
1. 需要准确地识别整体对象，确定物体的质量和形状等重要参数。
2. 应正确地描述整体对象与外部环境的相互作用力，并考虑任何可能的摩擦力和阻
力等因素。
3. 应应用牛顿定律等基本力学原理，解决问题并做出正确的推论。
4. 最后，需要检查所得答案的合理性，并尝试用不同的方法验证计算结果。
总之，整体法是力学解题中常用的一种方法，可以帮助我们更清晰地理解问题的本质，并简化复杂的数学计算。
在学习力学时，我们应该学会使用整体法，并在日常练习中进行
多次实践，以提高自己的解题能力。
议高中物理力学解题中对整体法的运用
议高中物理力学解题中对整体法的运用
一、整体法的基本思想
整体法又称“全局法”，指的是在解题时先对物体整体作为一个整体进行分析，考虑整体的平衡或运动情况，然后再对各个部分进行分析。
与“部分法”相比，整体法通常更为简便，可以大大减少计算量，提高解题效率。
二、整体法的适用范围
整体法通常适用于以下情况：
1.物体内部各部分的质量分布均匀；
2.物体所有部分的运动状态或平衡状态相同；
3.物体的外力作用相同。
三、整体法的应用举例
1.斜面上的物体
在解题时，可以先把斜面和物体看成一个整体，考虑整体受力情况，然后再对物体和斜面分别进行分析。
这种方法可以避免在分析物体在斜面上的运动时产生复杂的计算。
2.弹簧振子
在弹簧振子中，弹簧和质点是一个整体，可以把它们看成一个质点，考虑整体平衡或运动的情况，然后再对弹簧和质点分别进行分析。
3.刚体的平衡
在解决刚体平衡问题时，可以先把整个刚体看成一个整体，考虑整体的平衡情况，然后再对各个部分进行分析。
这种方法可以减少不必要的计算，提高解题效率。
四、整体法的优缺点
优点：
1.可减少计算量；
2.简化分析过程；
3.提高解题效率。
缺点：
1.不适用于所有情况；
2.不易发现特殊情况；
3.过于依赖经验和常识。
总之，整体法是力学解题中常用的一种方法，对于一些复杂问题具有简化分析的优越性。
但在使用过程中需要具备一定的应用经验，灵活掌握其适用性和不足之处。
河南省鹤壁市淇县第一中学高中物理高中物理解题方法：整体法隔离法压轴题易错题
河南省鹤壁市淇县第一中学高中物理高中物理解题方法：整体法隔离法压轴题易错题一、高中物理解题方法：整体法隔离法1．如图所示,电动势为E,内阻为r的电源与滑动变阻器R1、定值电阻R2、R3、平行板电容器及电流表组成闭合电路,当滑动变阻器R1触头向左移动时,则（）A．电流表读数减小B．电容器电荷量增加C．R2消耗的功率增大D．R1两端的电压减小【答案】D【解析】【详解】A、变阻器R的触头向左移动一小段时，R1阻值减小，回路的总电阻减小，所以回路的总电流增大，电流表读数增大，故A错误.B、外电路总电阻减小，路端电压U减小，所以路端电压减小，电容器的带电量减小，故B 错误.C、由于R1和R2并联，由分析可得则R2电压减小，又由于R2电阻不变，所以R2消耗的功率减小，故C错误.D、路端电压减小，而干路电流增加导致R3两端电压增大，由串联分压可得R1两端的电压减小，故D正确.故选D.【点睛】本题考查闭合电路欧姆定律的动态分析，要熟练掌握其解决方法为：局部-整体-局部的分析方法；同时注意部分电路欧姆定律的应用．2．如图所示，一个“V”形槽的左侧挡板A竖直，右侧挡板B为斜面，槽内嵌有一个质量为m的光滑球C．“V”形槽在水平面上由静止开始向右做加速度不断减小的直线运动的一小段时间内，设挡板A、B对球的弹力分别为F1、F2，下列说法正确的是( )A．F1、F2都逐渐增大B．F1、F2都逐渐减小C．F1逐渐减小，F2逐渐增大D ．F 1、F 2的合外力逐渐减小【答案】D【解析】光滑球C 受力情况如图所示：F 2的竖直分力与重力相平衡，所以F 2不变；F 1与F 2水平分力的合力等于ma ，在V 形槽在水平面上由静止开始向右做加速度不断减小的直线运动的一小段时间内，加速度不断减小，由牛顿第二定律可知F 1不断减小，F 1、F 2的合力逐渐减小，故D 正确，A 、B 、C 错误；故选D ．【点睛】以光滑球C 为研究对象，作出光滑球C 受力情况的示意图；竖直方向上受力平衡，水平方向根据牛顿第二定律求出加速度的大小，结合加速度的变化解答．3．如图所示，等边直角三角形斜边上竖直挡板挡住质量为m 的球置于斜面上，现用一个恒力F 拉斜面，使斜面在水平面上向右做加速度为a 的匀加速直线运动，忽略一切摩擦，重力加速度为g, 以下说法中正确的是A ．竖直挡板对球的弹力为()m g a +B ．斜面对球的弹力为2mgC ．加速度越大斜面对球的弹力越大．D ．斜面、挡板对球的弹力与球的重力三者的合力大于m a【答案】A【解析】A 、B 、C 、对球受力分析如图所示:由牛顿第二定律得F N1-F N2sin θ=ma ，F N2cos θ=mg ，45θ=︒ ，由以上两式可得：1()N F m g a =+，22N F mg =，即竖直挡板对球的弹力为()m g a +，斜面对球的弹力为2mg ，且加速度越大斜面对球的弹力不变，故A 正确，B 、C 均错误.D 、由牛顿第二定律可知，斜面、挡板对球的弹力与球的重力三者的合力等于ma ．故D 错误．故选A.【点睛】本题考查牛顿第二定律的应用和受力分析规律的应用，要注意明确加速度沿水平方向，竖直方向上的合力为零，分别对两个方向进行分析求解即可．4．如图所示，水平挡板A 和竖直挡板B 固定在斜面C 上，一质量为m 的光滑小球恰能与两挡板和斜面同时解除，挡板A 、B 和斜面C 对小球的弹力大小分别为A B F F 、和C F ．现使斜面和物体一起在水平面上水平向左做加速度为a 的匀加速直线运动．若A B F F 、不会同时存在，斜面倾角为θ，重力加速度为g ，则下列图像中，可能正确的是A ．B ．C ．D ．【答案】B【解析】【分析】【详解】对小球进行受力分析当tan a g θ<时如图一，根据牛顿第二定律，水平方向： sin C F ma θ=①竖直方向：cos C A F F mg θ+=②，联立①②得：tan A F mg ma θ=-，sin C F ma θ=，A F 与a 成线性关系，当a=0时，A F ＝mg ，当tan a g θ=时，0A F =C F 与a 成线性关系，所以B 图正确当tan a g θ>时，受力如图二，根据牛顿第二定律，水平方向sin C B F F ma θ+=③，竖直方向：cos C F mg θ=④，联立③④得：tan B F ma mg θ=-，cos C mg F θ=，B F 与a 也成线性，C F 不变，综上C 错误，D 正确【点睛】本题关键要注意物理情景的分析，正确画出受力分析示意图，考查了学生对牛顿运动定律的理解与应用，有一定难度．5．质量为m 的光滑圆柱体A 放在质量也为m 的光滑“V 型槽B 上,如图,α=60°,另有质量为M 的物体C 通过跨过定滑轮的不可伸长的细绳与B 相连,现将C 自由释放,则下列说法正确的是（ ）A ．若A 相对B 未发生滑动,则A 、B 、C 三者加速度相同B ．当M =2m 时,A 和B 共同运动的加速度大小为gC ．当3(31)M +=时，A 和B 之间的正压力刚好为零D ．当(31)M m =时,A 相对B 刚好发生滑动【答案】D【解析】【分析】由题中“有质量为M 的物体C 通过跨过定滑轮的不可伸长的细绳与B 相连”可知，本题考查牛顿第二定律和受力分析，运用整体法和隔离法可分析本题。
论述高中物理中整体法的解题技巧与应用
论述高中物理中整体法的解题技巧与应用【摘要】高中物理中整体法是一种重要的解题方法，在解题过程中起着关键作用。
本文首先介绍了整体法的基本原理和特点，然后详细讨论了在动力学、热力学、电磁学和光学等问题中的应用技巧。
通过分析实例，我们可以看到整体法在不同领域的问题解决中具有很高的实用性和灵活性。
文章总结了整体法的解题技巧与应用的重要性，并展望了整体法在未来高中物理教学中的发展前景。
整体法不仅是一种解题工具，更是培养学生综合思维和解决问题能力的有效途径。
随着物理教学的不断深化和发展，整体法将在教学实践中得到更广泛的应用和推广。
【关键词】高中物理，整体法，解题技巧，应用，动力学，热力学，电磁学，光学，原理，特点，重要性，发展前景。
1. 引言1.1 介绍高中物理中整体法的重要性在高中物理学习中，整体法是一种非常重要的解题方法，它在解决各类物理问题时具有独特的优势和实用性。
整体法不仅能够帮助我们更好地理解物理学中的各种概念和原理，还可以有效提高我们的问题解决能力和思维深度。
通过整体法，我们可以更全面地考虑问题，从整体的角度去思考和分析，找出问题的本质，使解题过程更加简洁和有效。
整体法在高中物理教学中有着重要的作用，它能够帮助学生培养系统思维和逻辑推理能力，提高他们的问题分析和解决能力。
通过运用整体法，学生能够更好地理解物理学中的各种现象和规律，提高他们的物理学知识水平和学习兴趣。
整体法也可以激发学生的学习积极性和创造性思维，促进他们在物理学习中的全面发展。
在高中物理学习中，掌握整体法是至关重要的，它不仅可以帮助我们更好地理解和应用物理学知识，还有助于培养我们的问题解决能力和科学思维。
1.2 说明整体法在解题过程中的作用整体法是高中物理中一种重要的解题方法，其在解题过程中具有重要的作用。
整体法的应用能够帮助学生更加全面地理解物理问题，从整体上把握问题的本质，准确把握物理规律。
在解动力学问题时，整体法可以帮助学生分析物体的受力情况，通过整体的思维方式考虑物体运动的规律，更容易解决复杂的运动问题。
高中物理必修一：4-9整体法与隔离法
三 ．解题方法： 1.若几个物体相对静止，或者加速度相同，可以用 整体法计算。
（1）已知外力求内力。 先整体分析，计算加速度，然后隔离分析计
算内力。
例1．在粗糙的水平地面上，质量分别为mA mB 的物体A、B中间用轻绳连接，现用水平力F拉 物体B，使A、B一起向右做加速运动， A、B与 地面的磨擦因素都是μ，求绳子的拉力。
算外力。
例4.质量为M的车厢内用轻绳挂着质量为m的 小球，车厢在水平外力作用下向右做加速运动， 小球相对车厢静止时，轻绳与竖直方向的夹角 为θ，求外力F的大小。
例5.如图所示，三个物体相对静止，一起向 右做加速运动，不计一切摩擦，不计绳子和 滑轮的质量，求外力F的大小。
m2
F
m1Байду номын сангаас
m3
2.若几个物体加速度不相同，用隔离法,分 别对每个物体分析计算.
整体法与隔离法
一、整体法：在研究物理问题时，把所研
究的对象作为一个整体来处理的方法称为 整体法。采用整体法时不仅可以把几个物 体作为整体，也可以把几个物理过程作为 一个整体，采用整体法可以避免对整体内 部进行繁锁的分析，常常使问题解答更简 便、明了。
二、隔离法：把所研究对象从整体中隔离出 来进行研究，最终得出结论的方法称为隔离 法。可以把整个物体隔离成几个部分来处理， 也可以把整个过程隔离成几个阶段来处理， 还可以对同一个物体，同一过程中不同物理 量的变化进行分别处理。采用隔离物体法能 排除与研究对象无关的因素，使事物的特征 明显地显示出来，从而进行有效的处理。
A
B
例2.质量分别为mA、 mB的物体A、B叠放在 倾角为θ的光滑斜面上，一起沿斜面下滑，求 物体A、B之间的摩擦力。
B A
高中物理力学解题中整体法的运用
高中物理力学解题中整体法的运用整体法的应用可以分为以下几个步骤：1. 确定物体或系统的整体特性：首先要明确问题中所涉及的物体或系统的整体特性，包括质量、形状、速度等。
通过对物体或系统整体特性的分析，我们可以初步确定解题思路。
2. 选取适当的参照系：在使用整体法解题时，选取适当的参照系是十分重要的。
参照系的选择应该使得描述问题时的计算尽可能简化。
可以选择质心系作为参照系，这样可以将物体的整体运动分解为质心的运动和相对质心的相对运动。
3. 应用牛顿定律：牛顿定律是解决力学问题的基本原理，整体法的运用也离不开牛顿定律的应用。
在选取适当的参照系后，根据牛顿定律列出适当的方程，通过求解方程可以得到问题所需要的物理量。
4. 如果需要考虑多个物体或系统之间的相互作用，可以考虑使用动量守恒和能量守恒定律。
整体法的运用可以在一定程度上简化力学问题的求解过程，减少计算的复杂度。
在解题中需要注意以下几点：1. 特殊情况的考虑：在使用整体法解题时，需要考虑特殊情况的影响。
如果物体存在旋转运动，需要考虑到转动惯量的影响。
2. 系统边界的界定：整体法的运用需要明确系统的边界，确保系统边界内的物体或系统满足所列方程，同时排除外部物体对系统的影响。
3. 约束条件的分析：在使用整体法解题时，常常需要考虑约束条件对物体或系统的影响。
约束条件可能限制物体或系统的自由度，需要根据约束条件推导适当的方程。
整体法是解决高中物理力学问题的一种常用方法，通过将物体或系统作为整体来考虑，可以简化问题的分析过程。
在使用整体法解题时，需要明确整体特性，选取适当的参照系，应用牛顿定律，并考虑特殊情况、系统边界和约束条件的影响。
只有在掌握了整体法的基本原理和方法后，才能更加灵活地运用整体法解决各种力学问题。
完整word版高中物理整体法和隔离法
整体法和隔断法一、整体法整体法就是把几个物体视为一个整体，受力解析时，只解析这一整体之外的物体对整体的作用力，不考虑整体内部物体之间的相互作用力。
当只涉及系统而不涉及系统内部某些物体的力和运动时，一般可采用整体法。
运用整体法解题的基本步骤是：（1）明确研究的系统或运动的全过程；（2）画出系统或整体的受力求或运动全过程的表示图；（3）采用合适的物理规律列方程求解。
二、隔断法隔断法就是把要解析的物体从相关的物系统中假想地隔断出来，只解析该物体之外的物体对该物体的作用力，不考虑该物体对其他物体的作用力。
为了弄清系统（连接体）内某个物体的受力和运动情况，一般可采用隔断法。
运用隔断法解题的基本步骤是；（1）明确研究对象或过程、状态；（2）将某个研究对象或某段运动过程、或某个状态从全过程中隔断出来；（3）画出某状态下的受力求或运动过程表示图；（4）采用合适的物理规律列方程求解。
三、应用整体法和隔断法解题的方法1、合理选择研究对象。
这是解答平衡问题成败的要点。
研究对象的采用关系到能否获取解答或能否顺利获取解答，入采用所求力的物体，不能够做出解答时，应采用与它相互作用的物体为对象，即转移对象，或把它与周围的物体当作一整体来考虑，即部分的看一看，整体的看一看。
但整体法和隔断法是相对的，二者在必然条件下可相互转变，在解决问题时决不能够把这两种方法对峙起来，而应该灵便把两种方法结合起来使用。
为使解答简略，采用对象时，一般先整体考虑，尤其在解析外力对系统的作用（不涉及物体间相互作用的内力）时。
但是，在解析系统内各物体（各部分）间相互作用力时（即系统内力），必定用隔断法。
2、如需隔断，原则上选择受力情况少，且又能求解未知量的物体解析，这一思想在今后牛顿定律中会大量表现，要注意熟练掌握。
3、有时解答一题目时需多次采用研究对象，整体法和隔断法交织运用，从而优化解题思路和解题过程，使解题简捷了然。
所以，注意灵便、交替地使用整体法和隔断法，不但能够使解析和解答问题的思路与步骤变得极为简捷，而且对于培养宏观的统摄力和微观的洞察力也拥有重要意义。
高中物理力学解题中整体法的运用
高中物理力学解题中整体法的运用在高中物理力学中，解题是学生最关心的问题。
许多学生在解题过程中往往只注重单个物理量的计算而忽略了整体考虑，导致出现许多错误。
使用整体法可以避免这种情况，也可以使得解题更加简洁，下文将介绍整体法在高中物理力学解题中的应用。
一、整体法的概念和原理整体法是指在解题过程中不是单纯的计算出一个物理量的大小，而是将若干个物理量组合在一起，然后再用已知量计算出所求物理量的方法。
整体法的基本原理是由物理学的三大定律所支撑，即牛顿定律、能量守恒定律、动量守恒定律。
二、整体法的应用1. 牛顿第二定律物体所受合力等于物体质量乘以加速度，即F=ma。
在解题过程中，可以通过整体法的思想，将各个物理量组合在一起，使得计算更加简便。
例如，在求物体受到的合力大小时，若已知两个物体之间的距离和它们之间的引力大小，可以通过整体法，将两个物体看成一个整体，此时物体所受的合力就等于它们之间的引力。
通过这种方式，可以简化求解过程。
2. 动量守恒定律若在某一系统中，没有外力作用，则该系统的总动量保持不变。
在解题时，常常需要应用动量守恒定律来求解物体之间的速度或质量等物理量。
1. 精度高整体法可以精确地计算出所求物理量，因为它将各个物理量组合在一起，消去了一些不必要的中间量。
2. 计算简单整体法将复杂的问题组合成一个整体，使得计算更加简单。
在解题过程中可以减少繁琐的计算步骤，从而提高解题效率。
3. 时间短整体法所需要的计算时间比较少，因为它可以把多个物理量组合在一起，减少了计算量，从而提高了解题的速度。
1. 有特定条件限制整体法在运用时，需要满足一定的条件和限制，否则将无法求解。
例如，在应用动量守恒定律时，必须满足系统没有外力作用的条件，否则会导致结果出错。
2. 需要深入理解整体法需要对物理学的基本概念有深刻的理解，因此需要进行一定的思考和练习，才能掌握整体法的运用。
五、总结整体法是高中物理力学解题过程中非常有效的方法之一。
高中物理整体法的适用条件
高中物理整体法的适用条件
高中物理整体法是一种物理学理论的基本思想，即将一个物理系统
拆分为各个部分，用它们相互作用来推导出整体行为。
它适用于描述
多组件或多因素系统时以及辨别governing equations，要么就是因果图
之中的定律和模型表述的物理量的间关系的情况。
它能够有效的揭示
物理现象的关键机制，并且具有帮助理解和解释各种物理过程和系统
特性的作用。
整体法一般用于描述物理系统具有复杂结构的情况，而其适用条件一
般有如下几点：
1. 系统中的物理量都有适合的模型，例如对性质的计量、对运动的表
述等；
2. 系统的整体行为有明确的定义，由于运动、力学、电学、热学等等
在此物理体系中统称为一体，因此需要有一个明确的量度，精确的表
述系统的外在整体特性；
3. 之间的相互作用有明确的逻辑联系，整体法是将一个系统拆分为基
本要素，对每一个要素进行定义，并描述其与其他要素间的交互，这
就要求系统有一个紧密的生成机制；
4. 各要素之间的关系可以被清晰表达，整体法是建立在定义明确的概
念框架上，有清晰的相互作用模式，能够通过解析出整体系统的行为。
总之，高中物理整体法对于描述物理系统的复杂结构和系统的整体行为的清晰定义具有极大的作用，因而，一般而言，它的适用条件是：系统能够被拆分为多个相互作用的基本要素，各要素的模型得以明确的表达，整体行为得到精确的量度，其间的相互作用有逻辑联系，并可以有明确方程清晰表达。
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一、整体法整体是以物体系统为研究对象，从整体或全过程去把握物理现象的本质和规律，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。
整体思维是一种综合思维，也可以说是一种综合思维，也是多种思维的高度综合，层次深、理论性强、运用价值高。
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。
灵活运用整体思维可以产生不同凡响的效果，显现“变”的魅力，把物理问题变繁为简、变难为易。
例1：如图1—1所示，人和车的质量分别为m和M ，人用水平力F拉绳子，图中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，则车的加速度为。
解析：要求车的加速度，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 ，所以有：2F = (M + m)a ，解得：a =2F M m例2：用轻质细线把两个质量未知的小球悬挂起来，如图1—2所示，今对小球a持续施加一个向左偏下30°的恒力，并对小球b持续施加一个向右偏上30°的同样大小的恒力，最后达到平衡，表示平衡状态的图可能是（）解析：表示平衡状态的图是哪一个，关键是要求出两条轻质细绳对小球a和小球b的拉力的方向，只要拉力方向求出后，。
图就确定了。
先以小球a 、b及连线组成的系统为研究对象，系统共受五个力的作用，即两个重力(m a + m b)g ，作用在两个小球上的恒力F a、F b和上端细线对系统的拉力T1。
因为系统处于平衡状态，所受合力必为零，由于F a 、F b 大小相等，方向相反，可以抵消，而(m a + m b )g 的方向竖直向下，所以悬线对系统的拉力T 1的方向必然竖直向上。
再以b 球为研究对象，b 球在重力m b g 、恒力F b 和连线拉力T 2三个力的作用下处于平衡状态，已知恒力向右偏上30°，重力竖直向下，所以平衡时连线拉力T 2的方向必与恒力F b 和重力m b g 的合力方向相反，如图所示，故应选A 。
例3：有一个直角架AOB ，OA 水平放置，表面粗糙，OB 竖直向下，表面光滑，OA 上套有小环P ，OB 上套有小环Q ，两个环的质量均为m ，两环间由一根质量可忽略、不何伸长的细绳相连，并在某一位置平衡，如图1—4所示。
现将P 环向左移动一段距离，两环再次达到平衡，那么将移动后的平衡状态和原来的平衡状态相比，OA 杆对P 环的支持力N 和细绳上的拉力T 的变化情况是（ ）A ．N 不变，T 变大B ．N 不变，T 变小C ．N 变大，T 变小D ．N 变大，T 变大解析：先把P 、Q 看成一个整体，受力如图1—4—甲所示，则绳对两环的拉力为内力，不必考虑，又因OB 杆光滑，则杆在竖直方向上对Q 无力的作用，所以整体在竖直方向上只受重力和OA 杆对它的支持力，所以N 不变，始终等于P 、Q 的重力之和。
再以Q 为研究对象，因OB 杆光滑，所以细绳拉力的竖直分量等于Q 环的重力，当P 环向左移动一段距离后，发现细绳和竖直方向夹角a 变小，所以在细绳拉力的竖直分量不变的情况下，拉力T 应变小。
由以上分析可知应选B 。
例4：如图1—5所示，质量为M 的劈块，其左右劈面的倾角分别为θ1 = 30°、θ2 = 45°，质量分别为m 1 和m 2 = 2.0kg 的两物块，同时分别从左右劈面的顶端从静止开始下滑，劈块始终与水平面保持相对静止，各相互接触面之间的动摩擦因数均为μ = 0.20 ，求两物块下滑过程中(m 1和m 2均未达到底端)劈块受到地面的摩擦力。
（g = 10m/s 2）解析：选M 、m 1和m 2构成的整体为研究对象，把在相同时间内，M 保持静止，m 1和m 2分别以不同的加速度下滑三个过程视为一个整体过程来研究。
根据各种性质的力产生的条件，在水平方向，整体除受到地面的静摩擦力外，不可能再受到其他力；如果受到静摩擦力，那么此力便是整体在水平方向受到的合外力。
根据系统牛顿第二定律，取水平向左的方向为正方向，则有：F 合x = Ma ′+ m 1a 1x －m 2a 2x其中a ′、a 1x 和a 2x 分别为M 、m 1和m 2在水平方向的加速度的大小，而a ′= 0 ，a 1x = g (sin30°－μcos30°) ⋅cos30° ，a 2x = g (sin45°－μcos45°) ⋅cos45° 。
所以：F 合 = m 1g (sin30°－μcos30°) ⋅cos30°－m 2g (sin45°－μcos45°) ⋅cos45°10×(12－－2.0×10×－=－2.3N 负号表示整体在水平方向受到的合外力的方向与选定的正方向相反。
所以劈块受到地面的摩擦力的大小为2。
3N ，方向水平向右。
例5：如图1—6所示，质量为M 的平板小车放在倾角为θ的光滑斜面上（斜面固定），一质量为m 的人在车上沿平板向下运动时，车恰好静止，求人的加速度。
解析：以人、车整体为研究对象，根据系统牛顿运动定律求解。
如图1—6—甲，由系统牛顿第二定律得：(M + m)gsinθ = ma解得人的加速度为a =M mm+gsinθ例6：如图1—7所示，质量M = 10kg的木块ABC静置于粗糙的水平地面上，滑动摩擦因数μ = 0.02 ，在木块的倾角θ为30°的斜面上，有一质量m = 1.0kg的物块静止开始沿斜面下滑，当滑行路程s = 1.4m时，其速度v = 1.4m/s ，在这个过程中木块没有动，求地面对木块的摩擦力的大小和方向。
（重力加速度取g = 10/s2）解析：物块m由静止开始沿木块的斜面下滑，受重力、弹力、摩擦力，在这三个恒力的作用下做匀加速直线运动，由运动学公式可以求出下滑的加速度，物块m是处于不平衡状态，说明木块M一定受到地面给它的摩察力，其大小、方向可根据力的平衡条件求解。
此题也可以将物块m 、木块M视为一个整体，根据系统的牛顿第二定律求解。
由运动学公式得物块m沿斜面下滑的加速度：a =22t0v v2s-=2tv2s=21.42 1.4⨯= 0.7m/s2以m和M为研究对象，受力如图1—7—甲所示。
由系统的牛顿第二定律可解得地面对木块M的摩擦力为f = macosθ = 0.61N ，方向水平向左。
【说明】显然此题用整体法以列车整体为研究对象，应用动量守恒定律求解比用运动学公式和牛顿第二定律求简单、快速。
例10：总质量为M的列车沿水平直轨道匀速前进，其末节车厢质量为m ，中途脱钩，司机发觉时，机车已走了距离L ，于是立即关闭油门，撤去牵引力，设运动中阻力与质量成正比，机车的牵引力是恒定的，求，当列车两部分都静止时，它们的距离是多少？解析：本题若分别以机车和末节车厢为研究对象用运动学、牛顿第二定律求解，比较复杂，若以整体为研究对象，研究整个过程，则比较简单。
假设末节车厢刚脱钩时，机车就撤去牵引力，则机车与末节车厢同时减速，因为阻力与质量成正比，减速过程中它们的加速度相同，所以同时停止，它们之间无位移差。
事实是机车多走了距离L才关闭油门，相应的牵引力对机车多做了FL的功，这就要求机车相对于末节车厢多走一段距离ΔS ，依靠摩擦力做功，将因牵引力多做功而增加的动能消耗掉，使机车与末节车厢最后达到相同的静止状态。
所以有：FL = f⋅ΔS其中F = μMg， f = μ(M－m)g代入上式得两部分都静止时，它们之间的距离：ΔS =ML M m -例11：如图1—10所示，细绳绕过两个定滑轮A和B ，在两端各挂个重为P的物体，现在A 、B的中点C处挂一个重为Q的小球，Q＜2P ，求小球可能下降的最大距离h 。
已知AB的长为2L ，不讲滑轮和绳之间的摩擦力及绳的质量。
解析：选小球Q和两重物P构成的整体为研究对象，该整体的速率从零开始逐渐增为最大，紧接着从最大又逐渐减小为零（此时小球下降的距离最大为h），如图1—10—甲。
在整过程中，只有重力做功，机械能守恒。
因重为Q的小球可能下降的最大距离为h ，所以重为P的两物体分别上升的最大距离L考虑到整体初、末位置的速率均为零，故根据机械能守恒定律知，重为Q 的小球重力势能的减少量等于重为P 的两个物体重力势能的增加量，即：－L)从而解得：例12：如图1—11所示，三个带电小球质量相等，均静止在光滑的水平面上，若只释放A 球，它有加速度a A = 1m/s 2 ，方向向右；若只释放B 球，它有加速度a B = 3m/s 2 ，方向向左；若只释放C 球，求C 的加速度a C 。
解析：只释放一个球与同时释放三个球时，每球所受的库仑力相同。
而若同时释放三个球，则三球组成的系统所受合外力为0，由此根据系统牛顿运动定律求解。
把A 、B 、C 三个小球看成一个整体，根据系统牛顿运动定律知，系统沿水平方向所受合外力等于系统内各物体沿水平方向产生加速度所需力的代数和，由此可得：ma A + ma B + ma C = 0规定向右为正方向，可解得C 球的加速度：a C =－(a A + a B ) =－(1－3) = 2m/s 2方向水平向右：例15：一根对称的“∧”形玻璃管置于竖直平面内，管所有空间有竖直向上的匀强电场，带正电的小球在管内从A 点由静止开始运动，且与管壁的动摩擦因数为μ ，小球在B 端与管作用时无能量损失，管与水平面间夹角为θ ，AB 长L ，如图1—14所示，求从A 开始，小球运动的总路程是多少？（设小球受的电场力大于重力）解析：小球小球从A 端开始运动后共受四个力作用，电场力为qE 、重力mg 、管壁 支持力N 、摩擦力f ，由于在起始点A 小球处于不平衡状态，因此在斜管上任何位置都是不平衡的，小球将做在“∧”管内做往复运动，最后停在B 处。
若以整个运动过程为研究对象，将使问题简化。
以小球为研究对象，受力如图1—14甲所示，由于电场力和重力做功与路径无关，而摩擦力做功与路径有关，设小球运动的总路程为s ，由动能定理得：qELsinθ－mgLsinθ－fs = 0 ①又因为f = μN ②N = (qE －mg)cosθ ③所以由以上三式联立可解得小球运动的总路程：s =Ltan θμ 例16：两根相距d = 0.20m 的平行金属长导轨固定在同一水平面内，并处于竖直方向的匀强磁场中，磁场的磁感应强度B = 0.2T ，导轨上面横放着两条金属细杆，构成矩形回路，每条金属细杆的电阻为r = 0.25Ω ，回路中其余部分的电阻可不计。