隔離法物理
A. 高中物理的整體法和隔離法
整體法與隔離法
1.整體法:在研究物理問題時,把所研究的對象作為一個整體來處理的方法稱為整體法。採用整體法時不僅可以把幾個物體作為整體,也可以把幾個物理過程作為一個整體,採用整體法可以避免對整體內部進行繁鎖的分析,常常使問題解答更簡便、明了。
運用整體法解題的基本步驟:
①明確研究的系統或運動的全過程.
②畫出系統的受力圖和運動全過程的示意圖.
③尋找未知量與已知量之間的關系,選擇適當的物理規律列方程求解
2.隔離法:把所研究對象從整體中隔離出來進行研究,最終得出結論的方法稱為隔離法。可以把整個物體隔離成幾個部分來處理,也可以把整個過程隔離成幾個階段來處理,還可以對同一個物體,同一過程中不同物理量的變化進行分別處理。採用隔離物體法能排除與研究對象無關的因素,使事物的特徵明顯地顯示出來,從而進行有效的處理。
運用隔離法解題的基本步驟:
①明確研究對象或過程、狀態,選擇隔離對象.選擇原則是:一要包含待求量,二是所選隔離對象和所列方程數盡可能少.
②將研究對象從系統中隔離出來;或將研究的某狀態、某過程從運動的全過程中隔離出來.
③對隔離出的研究對象、過程、狀態分析研究,畫出某狀態下的受力圖或某階段的運動過程示意圖.
④尋找未知量與已知量之間的關系,選擇適當的物理規律列方程求解.
3.整體和局部是相對統一的,相輔相成的。
隔離法與整體法,不是相互對立的,一般問題的求解中,隨著研究對象的轉化,往往兩種方法交叉運用,相輔相成.所以,兩種方法的取捨,並無絕對的界限,必須具體分析,靈活運用.無論哪種方法均以盡可能避免或減少非待求量(即中間未知量的出現,如非待求的力,非待求的中間狀態或過程等)的出現為原則
4.應用例析
【例4】如圖所示,A、B兩木塊的質量分別為mA、mB,在水平推力F作用下沿光滑水平面勻加速向右運動,求A、B間的彈力FN。
解析:這里有a、FN兩個未知數,需要要建立兩個方程,要取兩次研究對象。比較後可知分別以B、(A+B)為對象較為簡單(它們在水平方向上都只受到一個力作用)。可得
點評:這個結論還可以推廣到水平面粗糙時(A、B與水平面間μ相同);也可以推廣到沿斜面方向推A、B向上加速的問題,有趣的是,答案是完全一樣的。
【例5】如圖所示,質量為2m的物塊A和質量為m的物塊B與地面的摩擦均不計.在已知水平推力F的作用下,A、B做加速運動.A對B的作用力為多大?
解析:取A、B整體為研究對象,其水平方向只受一個力F的作用
根據牛頓第二定律知:F=(2m+m)a
a=F/3m
取B為研究對象,其水平方向只受A的作用力F1,根據牛頓第二定律知:
F1=ma
故F1=F/3
點評:對連結體(多個相互關聯的物體)問題,通常先取整體為研究對象,然後再根據要求的問題取某一個物體為研究對象.
α
【例6】如圖,傾角為α的斜面與水平面間、斜面與質量為m的木塊間的動摩擦因數均為μ,木塊由靜止開始沿斜面加速下滑時斜面始終保持靜止。求水平面給斜面的摩擦力大小和方向。
解:以斜面和木塊整體為研究對象,水平方向僅受靜摩擦力作用,而整體中只有木塊的加速度有水平方向的分量。可以先求出木塊的加速度
,再在水平方向對質點組用牛頓第二定律,很容易得到:
如果給出斜面的質量M,本題還可以求出這時水平面對斜面的支持力大小為:
FN=Mg+mg(cosα+μsinα)sinα,這個值小於靜止時水平面對斜面的支持力。
A
B F
【例7】如圖所示,mA=1kg,mB=2kg,A、B間靜摩擦力的最大值是5N,水平面光滑。用水平力F拉B,當拉力大小分別是F=10N和F=20N時,A、B的加速度各多大?
解析:先確定臨界值,即剛好使A、B發生相對滑動的F值。當A、B間的靜摩擦力達到5N時,既可以認為它們仍然保持相對靜止,有共同的加速度,又可以認為它們間已經發生了相對滑動,A在滑動摩擦力作用下加速運動。這時以A為對象得到a =5m/s2;再以A、B系統為對象得到 F =(mA+mB)a =15N
(1)當F=10N<15N時, A、B一定仍相對靜止,所以
(2)當F=20N>15N時,A、B間一定發生了相對滑動,用質點組牛頓第二定律列方程:
,而a A =5m/s2,於是可以得到a B =7.5m/s2
【例8】如圖所示,質量為M的木箱放在水平面上,木箱中的立桿上套著一個質量為m的小球,開始時小球在桿的頂端,由靜止釋放後,小球沿桿下滑的加速度為重力加速度的
,即a=
g,則小球在下滑的過程中,木箱對地面的壓力為多少?
命題意圖:考查對牛頓第二定律的理解運用能力及靈活選取研究對象的能力.B級要求.
錯解分析:(1)部分考生習慣於具有相同加速度連接體問題演練,對於「一動一靜」連續體問題難以對其隔離,列出正確方程.(2)思維缺乏創新,對整體法列出的方程感到疑惑.
解題方法與技巧:
解法一:(隔離法)
木箱與小球沒有共同加速度,所以須用隔離法.
取小球m為研究對象,受重力mg、摩擦力Ff,如圖2-4,據牛頓第二定律得:
mg-Ff=ma ①
取木箱M為研究對象,受重力Mg、地面支持力FN及小球給予的摩擦力Ff′如圖.
據物體平衡條件得:
FN -Ff′-Mg=0 ②
且Ff=Ff′ ③
由①②③式得FN=
g
由牛頓第三定律知,木箱對地面的壓力大小為
FN′=FN =
g.
B. 物理中的整體法與隔離法
1.隔離(體)法
(1)含義:所謂隔離(體)法就是將所研究的對象--包括物體、狀態和某些過程,從系統或全過程中隔離出來進行研究的方法.
(2)運用隔離法解題的基本步驟:
①明確研究對象或過程、狀態,選擇隔離對象.選擇原則是:一要包含待求量,二是所選隔離對象和所列方程數盡可能少.
②將研究對象從系統中隔離出來;或將研究的某狀態、某過程從運動的全過程中隔離出來.
③對隔離出的研究對象、過程、狀態分析研究,畫出某狀態下的受力圖或某階段的運動過程示意圖.
④尋找未知量與已知量之間的關系,選擇適當的物理規律列方程求解.
2.整體法
(1)含義:所謂整體法就是將兩個或兩個以上物體組成的整個系統或整個過程作為研究對象進行分析研究的方法.
(2)運用整體法解題的基本步驟:
①明確研究的系統或運動的全過程.
②畫出系統的受力圖和運動全過程的示意圖.
③尋找未知量與已知量之間的關系,選擇適當的物理規律列方程求解.
隔離法與整體法,不是相互對立的,一般問題的求解中,隨著研究對象的轉化,往往兩種方法交叉運用,相輔相成.所以,兩種方法的取捨,並無絕對的界限,必須具體分析,靈活運用.無論哪種方法均以盡可能避免或減少非待求量(即中間未知量的出現,如非待求的力,非待求的中間狀態或過程等)的出現為原則.
C. 物理的力上使用整體法和隔離法的條件是什麼
從使用條件上說,應該這樣取捨:1.當幾個物體具有共同的加速度a時(內速度不同、加速度相同容也可以用整體法),可以當做整體,比如,一起靜止、一起勻速、一起加速或減速。2.隔離法使用沒有條件限制,任何時候都可以用,只是使用時受力較多,解答較復雜。3.當題目要求求解內力時,由於整體法不考慮內力,這時當然不考慮用整體法了。4.如果幾個物體加速度也不同,這個時候可以用系統法,系統法也是沒有條件限制的,但理解較難,用得不多。比較兩種方法的使用;1.由於整體法、系統法都可以不分析整體、系統內的相互作用力——即內力,只分析外力(施力物體是整體、系統成員之外的物體),要分析的力的個數較少,解答簡潔,迅速。2.做題時一般優先考慮整體法,很多時候是先整體法分析——>求共同加速度a——>在隔離法分析。
D. 物理的整體法與隔離法怎麼學
整體法和隔離法是物理學習中經常需要用到的一種分析方法(兩種方法其實是一種)
這個方法用最通俗的理解就是畫圈圈
整體法就是整體全部畫一個圈~用這個圈代替圈內所有的東西,僅分析圈的狀態(受力,運動等),不管圈內。
隔離法就是整體的某個部分畫圈圈,方法同理。
有一個通俗的比喻
整體法研究的是一筐蘋果~
隔離法就是研究筐里的一個蘋果~
E. 物理整體隔離法
你確定你這張圖上式子沒錯?
F. 物理隔離法
假設質量都為3
用整體法
加速度=6/3+3=1
對於A來說只受摩擦力,所以為F=ma=3*1=3--------並未達到最大摩擦
那麼對內於B來說受到的力為拉力容6, 摩擦力3(和上述力互相為作用力反作用力)
這樣合力為3,加速度為1符合整體法所求
G. 物理。物理的整體法和隔離法,有哪位同學上課有做這個筆記的之類的。發來看看,謝謝!
H. 高中物理中,什麼是整體法,隔離法
這個是力學裡面經常接觸的一個問題。
我們研究的物理問題常常涉及多個物體組成的系統或多個變化過程,根據問題所提供的條件和求解要求,可選擇隔離法和整體法解題。
具體方法也就是把多個物體系看成一個整體和把整體中的物體分離。具體應用要在具體題目中才好解釋。多看輔導書吧!
I. 物理整體法與隔離法出現矛盾
1、兩堵牆之間有三個木塊A、B、C,它們都重G。牆、木塊之間粗糙。問A、B兩個木塊所受摩擦力大小和方向。
我的分析是:A受到木板的1.5G摩擦力,方向向上,用的是整體法分析。A與B的接觸面,A受到0.5G向下的摩擦力,用的是隔離法。B與A的接觸面受到的是0.5牛向上的摩擦力,將B和C視為一個整體。B與C的接觸面受到0.5G的向上的摩擦力。可以隔離法分析B,也可以將A和B視為一個整體來分析。C與B的接觸面,C受到的是0.5G向下的摩擦力,C與木板的摩擦力為1.5G向上。
請您指正其中的錯誤。
J. 高中物理的隔離法和整體法
「整體法」與「隔離法」是解題過程中使用頻率很高的兩種方法,但在具體操作過程中什版么時候選取「整權體法」、什麼時候選取「隔離法」,要根據問題的實際進行優化選擇。
一般來說,若所求問題不涉及系統內的作用特徵,或不涉及過程中的細節問題,應該優先選取整體法;若所求問題涉及系統內的作用特徵,應該優先選取受力簡單的物體進行隔離;若所求問題涉及過程中的細節問題時,應該優先選取簡單的過程進行隔離。
隔離、整體同時優先
例2 從某高度處由靜止釋放一小球,已知它落地前的1秒時間的位移是全程的19%,問小球開始下落時距地面多高?(取g=10m/s2)
分析與解 設小球開始下落時距地面的高度為H,下落總時間為t,則
對整體有
對前(t-1)s的過程有
所以t=10s H=500m