隔离法物理
A. 高中物理的整体法和隔离法
整体法与隔离法
1.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。
运用整体法解题的基本步骤:
①明确研究的系统或运动的全过程.
②画出系统的受力图和运动全过程的示意图.
③寻找未知量与已知量之间的关系,选择适当的物理规律列方程求解
2.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。
运用隔离法解题的基本步骤:
①明确研究对象或过程、状态,选择隔离对象.选择原则是:一要包含待求量,二是所选隔离对象和所列方程数尽可能少.
②将研究对象从系统中隔离出来;或将研究的某状态、某过程从运动的全过程中隔离出来.
③对隔离出的研究对象、过程、状态分析研究,画出某状态下的受力图或某阶段的运动过程示意图.
④寻找未知量与已知量之间的关系,选择适当的物理规律列方程求解.
3.整体和局部是相对统一的,相辅相成的。
隔离法与整体法,不是相互对立的,一般问题的求解中,随着研究对象的转化,往往两种方法交叉运用,相辅相成.所以,两种方法的取舍,并无绝对的界限,必须具体分析,灵活运用.无论哪种方法均以尽可能避免或减少非待求量(即中间未知量的出现,如非待求的力,非待求的中间状态或过程等)的出现为原则
4.应用例析
【例4】如图所示,A、B两木块的质量分别为mA、mB,在水平推力F作用下沿光滑水平面匀加速向右运动,求A、B间的弹力FN。
解析:这里有a、FN两个未知数,需要要建立两个方程,要取两次研究对象。比较后可知分别以B、(A+B)为对象较为简单(它们在水平方向上都只受到一个力作用)。可得
点评:这个结论还可以推广到水平面粗糙时(A、B与水平面间μ相同);也可以推广到沿斜面方向推A、B向上加速的问题,有趣的是,答案是完全一样的。
【例5】如图所示,质量为2m的物块A和质量为m的物块B与地面的摩擦均不计.在已知水平推力F的作用下,A、B做加速运动.A对B的作用力为多大?
解析:取A、B整体为研究对象,其水平方向只受一个力F的作用
根据牛顿第二定律知:F=(2m+m)a
a=F/3m
取B为研究对象,其水平方向只受A的作用力F1,根据牛顿第二定律知:
F1=ma
故F1=F/3
点评:对连结体(多个相互关联的物体)问题,通常先取整体为研究对象,然后再根据要求的问题取某一个物体为研究对象.
α
【例6】如图,倾角为α的斜面与水平面间、斜面与质量为m的木块间的动摩擦因数均为μ,木块由静止开始沿斜面加速下滑时斜面始终保持静止。求水平面给斜面的摩擦力大小和方向。
解:以斜面和木块整体为研究对象,水平方向仅受静摩擦力作用,而整体中只有木块的加速度有水平方向的分量。可以先求出木块的加速度
,再在水平方向对质点组用牛顿第二定律,很容易得到:
如果给出斜面的质量M,本题还可以求出这时水平面对斜面的支持力大小为:
FN=Mg+mg(cosα+μsinα)sinα,这个值小于静止时水平面对斜面的支持力。
A
B F
【例7】如图所示,mA=1kg,mB=2kg,A、B间静摩擦力的最大值是5N,水平面光滑。用水平力F拉B,当拉力大小分别是F=10N和F=20N时,A、B的加速度各多大?
解析:先确定临界值,即刚好使A、B发生相对滑动的F值。当A、B间的静摩擦力达到5N时,既可以认为它们仍然保持相对静止,有共同的加速度,又可以认为它们间已经发生了相对滑动,A在滑动摩擦力作用下加速运动。这时以A为对象得到a =5m/s2;再以A、B系统为对象得到 F =(mA+mB)a =15N
(1)当F=10N<15N时, A、B一定仍相对静止,所以
(2)当F=20N>15N时,A、B间一定发生了相对滑动,用质点组牛顿第二定律列方程:
,而a A =5m/s2,于是可以得到a B =7.5m/s2
【例8】如图所示,质量为M的木箱放在水平面上,木箱中的立杆上套着一个质量为m的小球,开始时小球在杆的顶端,由静止释放后,小球沿杆下滑的加速度为重力加速度的
,即a=
g,则小球在下滑的过程中,木箱对地面的压力为多少?
命题意图:考查对牛顿第二定律的理解运用能力及灵活选取研究对象的能力.B级要求.
错解分析:(1)部分考生习惯于具有相同加速度连接体问题演练,对于“一动一静”连续体问题难以对其隔离,列出正确方程.(2)思维缺乏创新,对整体法列出的方程感到疑惑.
解题方法与技巧:
解法一:(隔离法)
木箱与小球没有共同加速度,所以须用隔离法.
取小球m为研究对象,受重力mg、摩擦力Ff,如图2-4,据牛顿第二定律得:
mg-Ff=ma ①
取木箱M为研究对象,受重力Mg、地面支持力FN及小球给予的摩擦力Ff′如图.
据物体平衡条件得:
FN -Ff′-Mg=0 ②
且Ff=Ff′ ③
由①②③式得FN=
g
由牛顿第三定律知,木箱对地面的压力大小为
FN′=FN =
g.
B. 物理中的整体法与隔离法
1.隔离(体)法
(1)含义:所谓隔离(体)法就是将所研究的对象--包括物体、状态和某些过程,从系统或全过程中隔离出来进行研究的方法.
(2)运用隔离法解题的基本步骤:
①明确研究对象或过程、状态,选择隔离对象.选择原则是:一要包含待求量,二是所选隔离对象和所列方程数尽可能少.
②将研究对象从系统中隔离出来;或将研究的某状态、某过程从运动的全过程中隔离出来.
③对隔离出的研究对象、过程、状态分析研究,画出某状态下的受力图或某阶段的运动过程示意图.
④寻找未知量与已知量之间的关系,选择适当的物理规律列方程求解.
2.整体法
(1)含义:所谓整体法就是将两个或两个以上物体组成的整个系统或整个过程作为研究对象进行分析研究的方法.
(2)运用整体法解题的基本步骤:
①明确研究的系统或运动的全过程.
②画出系统的受力图和运动全过程的示意图.
③寻找未知量与已知量之间的关系,选择适当的物理规律列方程求解.
隔离法与整体法,不是相互对立的,一般问题的求解中,随着研究对象的转化,往往两种方法交叉运用,相辅相成.所以,两种方法的取舍,并无绝对的界限,必须具体分析,灵活运用.无论哪种方法均以尽可能避免或减少非待求量(即中间未知量的出现,如非待求的力,非待求的中间状态或过程等)的出现为原则.
C. 物理的力上使用整体法和隔离法的条件是什么
从使用条件上说,应该这样取舍:1.当几个物体具有共同的加速度a时(内速度不同、加速度相同容也可以用整体法),可以当做整体,比如,一起静止、一起匀速、一起加速或减速。2.隔离法使用没有条件限制,任何时候都可以用,只是使用时受力较多,解答较复杂。3.当题目要求求解内力时,由于整体法不考虑内力,这时当然不考虑用整体法了。4.如果几个物体加速度也不同,这个时候可以用系统法,系统法也是没有条件限制的,但理解较难,用得不多。比较两种方法的使用;1.由于整体法、系统法都可以不分析整体、系统内的相互作用力——即内力,只分析外力(施力物体是整体、系统成员之外的物体),要分析的力的个数较少,解答简洁,迅速。2.做题时一般优先考虑整体法,很多时候是先整体法分析——>求共同加速度a——>在隔离法分析。
D. 物理的整体法与隔离法怎么学
整体法和隔离法是物理学习中经常需要用到的一种分析方法(两种方法其实是一种)
这个方法用最通俗的理解就是画圈圈
整体法就是整体全部画一个圈~用这个圈代替圈内所有的东西,仅分析圈的状态(受力,运动等),不管圈内。
隔离法就是整体的某个部分画圈圈,方法同理。
有一个通俗的比喻
整体法研究的是一筐苹果~
隔离法就是研究筐里的一个苹果~
E. 物理整体隔离法
你确定你这张图上式子没错?
F. 物理隔离法
假设质量都为3
用整体法
加速度=6/3+3=1
对于A来说只受摩擦力,所以为F=ma=3*1=3--------并未达到最大摩擦
那么对内于B来说受到的力为拉力容6, 摩擦力3(和上述力互相为作用力反作用力)
这样合力为3,加速度为1符合整体法所求
G. 物理。物理的整体法和隔离法,有哪位同学上课有做这个笔记的之类的。发来看看,谢谢!
H. 高中物理中,什么是整体法,隔离法
这个是力学里面经常接触的一个问题。
我们研究的物理问题常常涉及多个物体组成的系统或多个变化过程,根据问题所提供的条件和求解要求,可选择隔离法和整体法解题。
具体方法也就是把多个物体系看成一个整体和把整体中的物体分离。具体应用要在具体题目中才好解释。多看辅导书吧!
I. 物理整体法与隔离法出现矛盾
1、两堵墙之间有三个木块A、B、C,它们都重G。墙、木块之间粗糙。问A、B两个木块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,用的是整体法分析。A与B的接触面,A受到0.5G向下的摩擦力,用的是隔离法。B与A的接触面受到的是0.5牛向上的摩擦力,将B和C视为一个整体。B与C的接触面受到0.5G的向上的摩擦力。可以隔离法分析B,也可以将A和B视为一个整体来分析。C与B的接触面,C受到的是0.5G向下的摩擦力,C与木板的摩擦力为1.5G向上。
请您指正其中的错误。
J. 高中物理的隔离法和整体法
“整体法”与“隔离法”是解题过程中使用频率很高的两种方法,但在具体操作过程中什版么时候选取“整权体法”、什么时候选取“隔离法”,要根据问题的实际进行优化选择。
一般来说,若所求问题不涉及系统内的作用特征,或不涉及过程中的细节问题,应该优先选取整体法;若所求问题涉及系统内的作用特征,应该优先选取受力简单的物体进行隔离;若所求问题涉及过程中的细节问题时,应该优先选取简单的过程进行隔离。
隔离、整体同时优先
例2 从某高度处由静止释放一小球,已知它落地前的1秒时间的位移是全程的19%,问小球开始下落时距地面多高?(取g=10m/s2)
分析与解 设小球开始下落时距地面的高度为H,下落总时间为t,则
对整体有
对前(t-1)s的过程有
所以t=10s H=500m