高一物理人教版必修一43整体法与隔离法在牛顿运动定律中的运用教案

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1、整体法与隔离法在牛顿运动定律中的运用重/ 难点重点：隔离法与整体法的含义。难点：隔离法与整体法在解题中的运用。重/ 难点分析重点分析：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。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。难点分析：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。突破策略1整体法：在研究物理问题时，把所

2、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。第 1页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

3、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。第 2页3整体和局部是相对统一相辅相成的。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，

4、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。例 1. 如图所示， A、 B 两木块的质量分别为A、Bmm ，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mB力作用）。可得 FNF 。mAmB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 相同）；也可

5、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。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。例 2. 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第 3页aF 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 3AB，A、5N，水平例

6、3. 如图所示， m = 1kg，m = 2kgB 间静摩擦力的最大值是面光滑。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？AB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+m B)a= 15N。（1 ）当 F= 10N 15N 时， A、B间一定发生了相对滑动，AaA+m BaB，2F=m

7、而 aA= 5m/s2 ，于是可以得到aB= 7.5m/s2。第 4页例 4. 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 1/2，即 a= (1/2)g，则小球在下滑的过程中，木箱对地面的压力为多少？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，据牛顿第二定律得：mg-Ff = ma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：且 FfFf由式得 FN2M m g2由牛顿第三定律知，木箱对地面的压力大小为解法二：（整体法）第 5页对于“一动一静” 连接体，也可选取整体为研究对象，依牛顿第二定律列式：故木箱所受支持力：FN2Mm g ，由牛顿第三定律知：2木箱对地面压力 FNFN2Mm g 。2突破反思本节课在教学设计上预设了一些实际生活现象和演示实验，由浅入深的设置了一系列关联问题，使学生在简单的物理知识指引下，重新认识了“整体法”和“整体法”，在整个的教学过程中，学生积极参与，主动思考，很好的完成了各个教学活动和教学目标，真正感受到物理的魅力。第 6页