高中物理力学解题中整体法的运用
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摘 要：力学是非常重要的物理知识，而且复杂度和难度较高。学生如果不能选用恰当的思路，力学分析过程就会混乱而繁杂，无法高效地解决力学题目。所以，力学题型主要考查学生的思维力。这就要求学生必须以开放和灵活的思路来分析力学问题，整体法是最为基本的方法，在很多力学题型中都能运用。
关键词：高中物理;力学解题;整体法;应用过程
中图分类号：G427 文献标识码：A 文章编号：2095-624X（2019）42-0052-02
引 言
整体法是分析力学题目的重要思路，能够简化受力分析的过程，降低题目的复杂度，同时也能解放学生的思维，强化物理思维的灵活性与整体性。本文概述了整体法的内涵及在力学题目中的应用价值，分析了具体的应用情况，并就如何强化整体法的运用效果提出了建议。
一、整体法及其运用价值
1.整体法
这是处理物理问题的关键思路之一，在解题中需要关注整体性，将数个受力体看作整体性的存在，在分析物理受力情况时，只需要考虑这一整体所受的作用力，忽略物体之间的内力情况。在整体性的思路中，分析问题的对象是物体系统，需要对该物体系统和其受力的全过程展开分析，在这样的解题思路中，简化了物体的受力情况，能够抓住物理题目中的关键点，实现高效率的分析和解题过程。
2.重要性分析
在高中物理学科中，力学是非常关键的知识内容，在各类考试中都会有力学问题，为了高效、正确地完成力学题目，就需要快速地完成力学分析的过程，也就是分析物体的受力现象。部分学生的惯性思维是先将各个物体所涉及的作用力标示出来，然后再展开复杂的探究过程，这样的解题思路会将题目复杂化，而且无法捕捉到有价值的题目信息，不适用于力学题目的解决[1]。
整体性的思路能够精简繁杂的分析过程，忽视无效的题目信息，只关注对解题有利的信息，能够降低思维过程的复杂度，用最高效、最方便的思路得到答案。在简化的解题思路中，学生的固有思维模式被打破，思维的开放性和灵活性得到提升，逐渐形成多元的思维模式。
二、整体法的实际运用
1.解题步骤
在运用整体法时，必须关注题目的信息和要求，利用以下步骤来分析和解决力学题目：一是准确理解力学题目的表述，能够明确实际研究的系统以及物体运动的全过程，为题目解决奠定基础;二是发挥空间想象力，准确绘制题目所表达的受力图像，将运动和受力的情况呈现出来，然后明确题目的关键信息，从问题入手来确定受力整体;三是找寻相关物理量之间的关联，确定适宜的物理公式，然后将其整体性地代入，简化对受力情况复杂的分析过程，快速获知力学题目的答案。
2.物体平衡题型
这是整体性思维在力学题目中的主要应用方向，因为平衡问题是力学教学和考试中的关键部分，该类题目能够考查学生的力学分析能力。这类题目包含两种题型：一种是单独物体的平衡，这类题型往往容易分析和解答;另一种是连接体的平衡，这类题型往往需要借助整体法来解答。
例如，在某道题目中，有两条同等长度的锁链AB和CB，两条锁链合力吊着某一重物，锁链都处于静止状态，而且这两条锁链的水平夹角是相同的，都为60°，在这样的状态中，如果AB锁链的水平夹角始终不变，只是将CB锁链进行水平移动，其拉力会如何变动？
这时就可以利用整体性思维来分析，也就是借助整体法来处理受力情况，将两条锁链当成整体，绘出受力所形成的四边形，从绘出的图像就能够看出CB锁链的拉力情况，即呈现出先减小后增大的趋势。在该题目的处理中，最为核心的思路就是将两条锁链当成整体，但是题目中也有一定的干扰信息，部分学生可能会纠结于夹角的问题，这其实属于无效条件，教师在带领学生分析题目时，不仅要关注问题的答案，更要关注学生的思维过程，帮助学生调整思维，借助作用力间的关系来解题，发挥整体法在力学分析中的优势。
3.物体相互作用的题型
这是力学题目中经常考查的内容，其中包括了很多关于作用力的因素，如共点力的平衡和摩擦力等，这类题目是常见的力学题目。
例如，有两个木块处于水平方向上，木块A的质量为m，而木块B的质量为M，用同一条绳索将木块连接起来，然后借助水平方向的拉力F实现加速运动的过程，求解绳索在木块间的张力。
对于该题目，整体法是最佳的分析思路，也就是将木块看成整体，不再区分木块A与B的受力情况，然后借助相关公式算出的拉力为（M+m）a，再继续探究A的受力情况，最终推导出Fm和（M+m）的比值也就是绳索在木块间的张力情况。
在该题目中，关键是要视两个木块为整体，然后绘制出题目所描述的图例，要摒弃物体间的内力，简化力学分析环节，缩小题目的复杂度，提高解题效率和正确性。
三、高效运用整体法的要点
1.重视整体思维的养成
解题思路上的缺陷反映出学生对整体法的理解并不到位，为了强化整体性思维在力学分析中的应用，就需要强化学生的整体性思维，这是运用整体法的前提。一是关注力学知识的归纳，这可以发挥思维导图的作用，构建关于物理力学的知识系统，让学生掌握力学知识的推导过程和相互之间的关系，提升物理思维层面的全局观和整体意识。二是重视总结力学题型，除了上述两种外，在解决关于物体运动的题型时也能使用整体法，学生在总结题型规律和持续练习中，就会逐渐深化整体思维。
2.重视对空间想象力的培养
部分力学题目并不会提供图例，要想使用整體法，就要先理解题目并且绘制力学图例，这是很多学生容易出现错误的环节，基本都是源于空间想象力不足。所以，为了强化整体法的科学运用，教师就必须开发学生的物理思维，其中就包括空间想象力。首先，教师要引导学生想象物体运行和受力的全过程，逐渐提升学生空间想象的准确性，丰富学生的情景化思维;其次，要重视物理绘图，将其与空间想象力的培养相结合，除了绘制受力图之外，也要绘制题目所陈述的情景图，在整体把握的基础上再进行受力分析，实现解题过程中的思维转化，为整体法的运用创设条件。
结 语
综上所述，整体法是创新化的解题思路，对精简分析过程和提升解题效率非常有益，其在力学题目中的运用较广，很多力学题型都可以借由整体性思维来处理，抓住题目内容和问题的关键所在，避免烦琐的分析过程，快速解答力学题目。针对学生在整体法运用中的问题，教师也需要从整体性思维的养成以及空间想象力的发展这两个维度加以重视，强化学生的物理思维，使学生在分析力学问题时形成全局意识，进而保障高效地解决力学题目。
[参考文献]
谭张杰.浅谈高中物理力学解题中整体法的运用[J].农家参谋，2017（23）：154.
作者简介：王成锐（1973.12—），男，甘肃庆阳人，本科学历，一级教师，优秀教师。
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