江苏省江浦高级中学高中物理巧用整体法解题

巧用整体法解题 江苏省江浦高级中学物理组 丁小虎 Dingxiaohu@126.COM，邮编２１１８０００２００８．１１．２８整体法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．整体思维法是一种综合的思维方法，其优点是只须分析整个系统与外界的关系，避开了系统内部繁杂的相互作用或者复杂的多个子过程，更简洁、更本质和全面地展现出物理量间的关系．以下结合高中物理教学中的一些典型例题，共同体会其巧妙之处．一．研究对象整体法例１．在粗糙水平面上有一个三角形木块 a,在它的两个粗糙斜面上分别放着质量为 m1和 m2 的两个木块 b 和 c,如图１所示,已知 m1>m2,三木块均处于静止状态,则粗糙地面对三角形木块A、有摩擦力作用,摩擦力的方向水平向右B、有摩擦力作用,摩擦力的方向水平向左C、有摩擦力作用,但摩擦力的方向不能确定D、没有摩擦力作用解析：由于三个物体的运动状态相同,且只需判断地面对三角形木块的摩擦力,所以以三个物体整体为研究对象来分析．整体上 a、b、c 组成的系统在竖直方向只受重力和地面的支持力，且二力平衡；在水平方向上没有任何外力作用，所以地面对三角形木块没有摩擦力作用．答案Ｄ正确．例２．如图２所示，一块质量为 M 的平板可以在倾角为的斜面上无摩擦地滑动，一个质量为 m 的人在板上跑动，为了使平板保持静止，这个人沿斜面跑动的加速度应为多大？方向如何？解析：此题人和板虽然运动状态不同，但也可用整体法结合牛顿第二定律分析．整体上以人和板为系统研究，在斜面上受力如图２＇所示，因而，(Ｍ＋m)gsin＝ma，a＝(Ｍ＋m)gsin／m；且方向沿斜面向下．例 3．两根金属杆 ab 和 cd 长度均为 L,电阻均为 R,质量分别为 M 和 m,且 M>m,用两根质量和电阻均可忽略不计的不可伸长的柔软导线将它们连成闭合回路,两导线分别跨绕在一根水平的光滑绝缘杆上,两金属杆 ab 和 cd 均处于水平位置,如图 3 所示.整个装置处在一个与回路平面相垂直的匀强磁场中,磁感应强度为 B.若金属杆 ab 正好匀速向下运动,求其运动速度 v 的大小. 解析：本题以两根金属杆和导线整体为研究对象,再根据能量关系可求得运动速度 v.对整体 ： {M-m}gv=2I2R， I=， 故 v=．小结:恰当地把几个物体作为一个系统整体来研究，可避开了系统内部...